abc83334e5fbf5ef10c8ec5d72cbec0af935b44b
[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 'slab_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/slab.h>
90 #include        "slab.h"
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/poison.h>
93 #include        <linux/swap.h>
94 #include        <linux/cache.h>
95 #include        <linux/interrupt.h>
96 #include        <linux/init.h>
97 #include        <linux/compiler.h>
98 #include        <linux/cpuset.h>
99 #include        <linux/proc_fs.h>
100 #include        <linux/seq_file.h>
101 #include        <linux/notifier.h>
102 #include        <linux/kallsyms.h>
103 #include        <linux/cpu.h>
104 #include        <linux/sysctl.h>
105 #include        <linux/module.h>
106 #include        <linux/rcupdate.h>
107 #include        <linux/string.h>
108 #include        <linux/uaccess.h>
109 #include        <linux/nodemask.h>
110 #include        <linux/kmemleak.h>
111 #include        <linux/mempolicy.h>
112 #include        <linux/mutex.h>
113 #include        <linux/fault-inject.h>
114 #include        <linux/rtmutex.h>
115 #include        <linux/reciprocal_div.h>
116 #include        <linux/debugobjects.h>
117 #include        <linux/kmemcheck.h>
118 #include        <linux/memory.h>
119 #include        <linux/prefetch.h>
120
121 #include        <net/sock.h>
122
123 #include        <asm/cacheflush.h>
124 #include        <asm/tlbflush.h>
125 #include        <asm/page.h>
126
127 #include <trace/events/kmem.h>
128
129 #include        "internal.h"
130
131 /*
132  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
133  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
134  *
135  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
136  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
137  *
138  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
139  */
140
141 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
142 #define DEBUG           1
143 #define STATS           1
144 #define FORCED_DEBUG    1
145 #else
146 #define DEBUG           0
147 #define STATS           0
148 #define FORCED_DEBUG    0
149 #endif
150
151 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
152 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
153 #define REDZONE_ALIGN           max(BYTES_PER_WORD, __alignof__(unsigned long long))
154
155 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
156 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
157 #endif
158
159 /*
160  * true if a page was allocated from pfmemalloc reserves for network-based
161  * swap
162  */
163 static bool pfmemalloc_active __read_mostly;
164
165 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
166 #if DEBUG
167 # define CREATE_MASK    (SLAB_RED_ZONE | \
168                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
169                          SLAB_CACHE_DMA | \
170                          SLAB_STORE_USER | \
171                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
172                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
173                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
174 #else
175 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
176                          SLAB_CACHE_DMA | \
177                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
178                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
179                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
180 #endif
181
182 /*
183  * kmem_bufctl_t:
184  *
185  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
186  * linked offsets.
187  *
188  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
189  * slab an object belongs to.
190  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
191  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
192  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
193  * that does not use off-slab slabs.
194  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
195  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
196  * to have too many per slab.
197  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
198  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
199  */
200
201 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
202 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
203 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
204 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
206
207 /*
208  * struct slab_rcu
209  *
210  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
211  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
212  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
213  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
214  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
215  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
216  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
217  *
218  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
219  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
220  */
221 struct slab_rcu {
222         struct rcu_head head;
223         struct kmem_cache *cachep;
224         void *addr;
225 };
226
227 /*
228  * struct slab
229  *
230  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
231  * for a slab, or allocated from an general cache.
232  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
233  */
234 struct slab {
235         union {
236                 struct {
237                         struct list_head list;
238                         unsigned long colouroff;
239                         void *s_mem;            /* including colour offset */
240                         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
241                         kmem_bufctl_t free;
242                         unsigned short nodeid;
243                 };
244                 struct slab_rcu __slab_cover_slab_rcu;
245         };
246 };
247
248 /*
249  * struct array_cache
250  *
251  * Purpose:
252  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
253  * - reduce the number of linked list operations
254  * - reduce spinlock operations
255  *
256  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
257  * footprint.
258  *
259  */
260 struct array_cache {
261         unsigned int avail;
262         unsigned int limit;
263         unsigned int batchcount;
264         unsigned int touched;
265         spinlock_t lock;
266         void *entry[];  /*
267                          * Must have this definition in here for the proper
268                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
269                          * the entries.
270                          *
271                          * Entries should not be directly dereferenced as
272                          * entries belonging to slabs marked pfmemalloc will
273                          * have the lower bits set SLAB_OBJ_PFMEMALLOC
274                          */
275 };
276
277 #define SLAB_OBJ_PFMEMALLOC     1
278 static inline bool is_obj_pfmemalloc(void *objp)
279 {
280         return (unsigned long)objp & SLAB_OBJ_PFMEMALLOC;
281 }
282
283 static inline void set_obj_pfmemalloc(void **objp)
284 {
285         *objp = (void *)((unsigned long)*objp | SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
286         return;
287 }
288
289 static inline void clear_obj_pfmemalloc(void **objp)
290 {
291         *objp = (void *)((unsigned long)*objp & ~SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
292 }
293
294 /*
295  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
296  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
297  */
298 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
299 struct arraycache_init {
300         struct array_cache cache;
301         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
302 };
303
304 /*
305  * The slab lists for all objects.
306  */
307 struct kmem_list3 {
308         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
309         struct list_head slabs_full;
310         struct list_head slabs_free;
311         unsigned long free_objects;
312         unsigned int free_limit;
313         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
314         spinlock_t list_lock;
315         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
316         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
317         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
318         int free_touched;               /* updated without locking */
319 };
320
321 /*
322  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
323  */
324 #define NUM_INIT_LISTS (3 * MAX_NUMNODES)
325 static struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
326 #define CACHE_CACHE 0
327 #define SIZE_AC MAX_NUMNODES
328 #define SIZE_L3 (2 * MAX_NUMNODES)
329
330 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
331                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
332 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
333                         int node);
334 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp);
335 static void cache_reap(struct work_struct *unused);
336
337 /*
338  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
339  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
340  */
341 static __always_inline int index_of(const size_t size)
342 {
343         extern void __bad_size(void);
344
345         if (__builtin_constant_p(size)) {
346                 int i = 0;
347
348 #define CACHE(x) \
349         if (size <=x) \
350                 return i; \
351         else \
352                 i++;
353 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
354 #undef CACHE
355                 __bad_size();
356         } else
357                 __bad_size();
358         return 0;
359 }
360
361 static int slab_early_init = 1;
362
363 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
364 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
365
366 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
367 {
368         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
369         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
370         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
371         parent->shared = NULL;
372         parent->alien = NULL;
373         parent->colour_next = 0;
374         spin_lock_init(&parent->list_lock);
375         parent->free_objects = 0;
376         parent->free_touched = 0;
377 }
378
379 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
380         do {                                                            \
381                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
382                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
383         } while (0)
384
385 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
386         do {                                                            \
387         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
388         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
389         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
390         } while (0)
391
392 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
393 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
394
395 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
396 /*
397  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
398  * cpucache drain/refill cycles.
399  *
400  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
401  * which could lock up otherwise freeable slabs.
402  */
403 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
404 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
405
406 #if STATS
407 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
408 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
409 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
410 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
411 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
412 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
413         do {                                                            \
414                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
415                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
416         } while (0)
417 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
418 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
419 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
420 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
421 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
422         do {                                                            \
423                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
424                         (x)->max_freeable = i;                          \
425         } while (0)
426 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
427 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
428 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
429 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
430 #else
431 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
432 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
433 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
434 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
435 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { (void)(y); } while (0)
436 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
437 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
438 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
439 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
440 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
441 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
442 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
443 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
444 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
445 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
446 #endif
447
448 #if DEBUG
449
450 /*
451  * memory layout of objects:
452  * 0            : objp
453  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
454  *              the end of an object is aligned with the end of the real
455  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
456  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
457  *              redzone word.
458  * cachep->obj_offset: The real object.
459  * cachep->size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
460  * cachep->size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
461  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
462  */
463 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
464 {
465         return cachep->obj_offset;
466 }
467
468 static unsigned long long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
469 {
470         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
471         return (unsigned long long*) (objp + obj_offset(cachep) -
472                                       sizeof(unsigned long long));
473 }
474
475 static unsigned long long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
476 {
477         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
478         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
479                 return (unsigned long long *)(objp + cachep->size -
480                                               sizeof(unsigned long long) -
481                                               REDZONE_ALIGN);
482         return (unsigned long long *) (objp + cachep->size -
483                                        sizeof(unsigned long long));
484 }
485
486 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
487 {
488         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
489         return (void **)(objp + cachep->size - BYTES_PER_WORD);
490 }
491
492 #else
493
494 #define obj_offset(x)                   0
495 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
496 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
497 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
498
499 #endif
500
501 #ifdef CONFIG_TRACING
502 size_t slab_buffer_size(struct kmem_cache *cachep)
503 {
504         return cachep->size;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(slab_buffer_size);
507 #endif
508
509 /*
510  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab or
511  * overridden on the command line.
512  */
513 #define SLAB_MAX_ORDER_HI       1
514 #define SLAB_MAX_ORDER_LO       0
515 static int slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_LO;
516 static bool slab_max_order_set __initdata;
517
518 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
519 {
520         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
521         return page->slab_cache;
522 }
523
524 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
525 {
526         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
527
528         VM_BUG_ON(!PageSlab(page));
529         return page->slab_page;
530 }
531
532 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
533                                  unsigned int idx)
534 {
535         return slab->s_mem + cache->size * idx;
536 }
537
538 /*
539  * We want to avoid an expensive divide : (offset / cache->size)
540  *   Using the fact that size is a constant for a particular cache,
541  *   we can replace (offset / cache->size) by
542  *   reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size)
543  */
544 static inline unsigned int obj_to_index(const struct kmem_cache *cache,
545                                         const struct slab *slab, void *obj)
546 {
547         u32 offset = (obj - slab->s_mem);
548         return reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size);
549 }
550
551 /*
552  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
553  */
554 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
555 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
556 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
557         CACHE(ULONG_MAX)
558 #undef CACHE
559 };
560 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
561
562 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
563 struct cache_names {
564         char *name;
565         char *name_dma;
566 };
567
568 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
569 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
570 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
571         {NULL,}
572 #undef CACHE
573 };
574
575 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
576     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
577 static struct arraycache_init initarray_generic =
578     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
579
580 /* internal cache of cache description objs */
581 static struct kmem_list3 *kmem_cache_nodelists[MAX_NUMNODES];
582 static struct kmem_cache kmem_cache_boot = {
583         .nodelists = kmem_cache_nodelists,
584         .batchcount = 1,
585         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
586         .shared = 1,
587         .size = sizeof(struct kmem_cache),
588         .name = "kmem_cache",
589 };
590
591 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
592
593 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
594
595 /*
596  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
597  * for other slabs "off slab".
598  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
599  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
600  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
601  *
602  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
603  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
604  * then comes back up during hotplug
605  */
606 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
607 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
608
609 static struct lock_class_key debugobj_l3_key;
610 static struct lock_class_key debugobj_alc_key;
611
612 static void slab_set_lock_classes(struct kmem_cache *cachep,
613                 struct lock_class_key *l3_key, struct lock_class_key *alc_key,
614                 int q)
615 {
616         struct array_cache **alc;
617         struct kmem_list3 *l3;
618         int r;
619
620         l3 = cachep->nodelists[q];
621         if (!l3)
622                 return;
623
624         lockdep_set_class(&l3->list_lock, l3_key);
625         alc = l3->alien;
626         /*
627          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
628          * should go away when common slab code is taught to
629          * work even without alien caches.
630          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
631          * for alloc_alien_cache,
632          */
633         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
634                 return;
635         for_each_node(r) {
636                 if (alc[r])
637                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock, alc_key);
638         }
639 }
640
641 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
642 {
643         slab_set_lock_classes(cachep, &debugobj_l3_key, &debugobj_alc_key, node);
644 }
645
646 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
647 {
648         int node;
649
650         for_each_online_node(node)
651                 slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
652 }
653
654 static void init_node_lock_keys(int q)
655 {
656         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
657
658         if (slab_state < UP)
659                 return;
660
661         for (s = malloc_sizes; s->cs_size != ULONG_MAX; s++) {
662                 struct kmem_list3 *l3;
663
664                 l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
665                 if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
666                         continue;
667
668                 slab_set_lock_classes(s->cs_cachep, &on_slab_l3_key,
669                                 &on_slab_alc_key, q);
670         }
671 }
672
673 static inline void init_lock_keys(void)
674 {
675         int node;
676
677         for_each_node(node)
678                 init_node_lock_keys(node);
679 }
680 #else
681 static void init_node_lock_keys(int q)
682 {
683 }
684
685 static inline void init_lock_keys(void)
686 {
687 }
688
689 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
690 {
691 }
692
693 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
694 {
695 }
696 #endif
697
698 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, slab_reap_work);
699
700 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
701 {
702         return cachep->array[smp_processor_id()];
703 }
704
705 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
706                                                         gfp_t gfpflags)
707 {
708         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
709
710 #if DEBUG
711         /* This happens if someone tries to call
712          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
713          * the generic caches are initialized.
714          */
715         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
716 #endif
717         if (!size)
718                 return ZERO_SIZE_PTR;
719
720         while (size > csizep->cs_size)
721                 csizep++;
722
723         /*
724          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
725          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
726          * for large kmalloc calls required.
727          */
728 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
729         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
730                 return csizep->cs_dmacachep;
731 #endif
732         return csizep->cs_cachep;
733 }
734
735 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
736 {
737         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
738 }
739
740 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
741 {
742         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
743 }
744
745 /*
746  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
747  */
748 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
749                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
750                            unsigned int *num)
751 {
752         int nr_objs;
753         size_t mgmt_size;
754         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
755
756         /*
757          * The slab management structure can be either off the slab or
758          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
759          * slab is used for:
760          *
761          * - The struct slab
762          * - One kmem_bufctl_t for each object
763          * - Padding to respect alignment of @align
764          * - @buffer_size bytes for each object
765          *
766          * If the slab management structure is off the slab, then the
767          * alignment will already be calculated into the size. Because
768          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
769          * correct alignment when allocated.
770          */
771         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
772                 mgmt_size = 0;
773                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
774
775                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
776                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
777         } else {
778                 /*
779                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
780                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
781                  * least @align. In the worst case, this result will
782                  * be one greater than the number of objects that fit
783                  * into the memory allocation when taking the padding
784                  * into account.
785                  */
786                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
787                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
788
789                 /*
790                  * This calculated number will be either the right
791                  * amount, or one greater than what we want.
792                  */
793                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
794                        > slab_size)
795                         nr_objs--;
796
797                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
798                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
799
800                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
801         }
802         *num = nr_objs;
803         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
804 }
805
806 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__func__, cachep, msg)
807
808 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
809                         char *msg)
810 {
811         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
812                function, cachep->name, msg);
813         dump_stack();
814 }
815
816 /*
817  * By default on NUMA we use alien caches to stage the freeing of
818  * objects allocated from other nodes. This causes massive memory
819  * inefficiencies when using fake NUMA setup to split memory into a
820  * large number of small nodes, so it can be disabled on the command
821  * line
822   */
823
824 static int use_alien_caches __read_mostly = 1;
825 static int __init noaliencache_setup(char *s)
826 {
827         use_alien_caches = 0;
828         return 1;
829 }
830 __setup("noaliencache", noaliencache_setup);
831
832 static int __init slab_max_order_setup(char *str)
833 {
834         get_option(&str, &slab_max_order);
835         slab_max_order = slab_max_order < 0 ? 0 :
836                                 min(slab_max_order, MAX_ORDER - 1);
837         slab_max_order_set = true;
838
839         return 1;
840 }
841 __setup("slab_max_order=", slab_max_order_setup);
842
843 #ifdef CONFIG_NUMA
844 /*
845  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
846  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
847  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
848  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
849  */
850 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, slab_reap_node);
851
852 static void init_reap_node(int cpu)
853 {
854         int node;
855
856         node = next_node(cpu_to_mem(cpu), node_online_map);
857         if (node == MAX_NUMNODES)
858                 node = first_node(node_online_map);
859
860         per_cpu(slab_reap_node, cpu) = node;
861 }
862
863 static void next_reap_node(void)
864 {
865         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
866
867         node = next_node(node, node_online_map);
868         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
869                 node = first_node(node_online_map);
870         __this_cpu_write(slab_reap_node, node);
871 }
872
873 #else
874 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
875 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
876 #endif
877
878 /*
879  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
880  * via the workqueue/eventd.
881  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
882  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
883  * lock.
884  */
885 static void __cpuinit start_cpu_timer(int cpu)
886 {
887         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(slab_reap_work, cpu);
888
889         /*
890          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
891          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
892          * at that time.
893          */
894         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
895                 init_reap_node(cpu);
896                 INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(reap_work, cache_reap);
897                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work,
898                                         __round_jiffies_relative(HZ, cpu));
899         }
900 }
901
902 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
903                                             int batchcount, gfp_t gfp)
904 {
905         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
906         struct array_cache *nc = NULL;
907
908         nc = kmalloc_node(memsize, gfp, node);
909         /*
910          * The array_cache structures contain pointers to free object.
911          * However, when such objects are allocated or transferred to another
912          * cache the pointers are not cleared and they could be counted as
913          * valid references during a kmemleak scan. Therefore, kmemleak must
914          * not scan such objects.
915          */
916         kmemleak_no_scan(nc);
917         if (nc) {
918                 nc->avail = 0;
919                 nc->limit = entries;
920                 nc->batchcount = batchcount;
921                 nc->touched = 0;
922                 spin_lock_init(&nc->lock);
923         }
924         return nc;
925 }
926
927 static inline bool is_slab_pfmemalloc(struct slab *slabp)
928 {
929         struct page *page = virt_to_page(slabp->s_mem);
930
931         return PageSlabPfmemalloc(page);
932 }
933
934 /* Clears pfmemalloc_active if no slabs have pfmalloc set */
935 static void recheck_pfmemalloc_active(struct kmem_cache *cachep,
936                                                 struct array_cache *ac)
937 {
938         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
939         struct slab *slabp;
940         unsigned long flags;
941
942         if (!pfmemalloc_active)
943                 return;
944
945         spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
946         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
947                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
948                         goto out;
949
950         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
951                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
952                         goto out;
953
954         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
955                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
956                         goto out;
957
958         pfmemalloc_active = false;
959 out:
960         spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
961 }
962
963 static void *__ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
964                                                 gfp_t flags, bool force_refill)
965 {
966         int i;
967         void *objp = ac->entry[--ac->avail];
968
969         /* Ensure the caller is allowed to use objects from PFMEMALLOC slab */
970         if (unlikely(is_obj_pfmemalloc(objp))) {
971                 struct kmem_list3 *l3;
972
973                 if (gfp_pfmemalloc_allowed(flags)) {
974                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
975                         return objp;
976                 }
977
978                 /* The caller cannot use PFMEMALLOC objects, find another one */
979                 for (i = 1; i < ac->avail; i++) {
980                         /* If a !PFMEMALLOC object is found, swap them */
981                         if (!is_obj_pfmemalloc(ac->entry[i])) {
982                                 objp = ac->entry[i];
983                                 ac->entry[i] = ac->entry[ac->avail];
984                                 ac->entry[ac->avail] = objp;
985                                 return objp;
986                         }
987                 }
988
989                 /*
990                  * If there are empty slabs on the slabs_free list and we are
991                  * being forced to refill the cache, mark this one !pfmemalloc.
992                  */
993                 l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
994                 if (!list_empty(&l3->slabs_free) && force_refill) {
995                         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
996                         ClearPageSlabPfmemalloc(virt_to_page(slabp->s_mem));
997                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
998                         recheck_pfmemalloc_active(cachep, ac);
999                         return objp;
1000                 }
1001
1002                 /* No !PFMEMALLOC objects available */
1003                 ac->avail++;
1004                 objp = NULL;
1005         }
1006
1007         return objp;
1008 }
1009
1010 static inline void *ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep,
1011                         struct array_cache *ac, gfp_t flags, bool force_refill)
1012 {
1013         void *objp;
1014
1015         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1016                 objp = __ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
1017         else
1018                 objp = ac->entry[--ac->avail];
1019
1020         return objp;
1021 }
1022
1023 static void *__ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1024                                                                 void *objp)
1025 {
1026         if (unlikely(pfmemalloc_active)) {
1027                 /* Some pfmemalloc slabs exist, check if this is one */
1028                 struct page *page = virt_to_page(objp);
1029                 if (PageSlabPfmemalloc(page))
1030                         set_obj_pfmemalloc(&objp);
1031         }
1032
1033         return objp;
1034 }
1035
1036 static inline void ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1037                                                                 void *objp)
1038 {
1039         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1040                 objp = __ac_put_obj(cachep, ac, objp);
1041
1042         ac->entry[ac->avail++] = objp;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Transfer objects in one arraycache to another.
1047  * Locking must be handled by the caller.
1048  *
1049  * Return the number of entries transferred.
1050  */
1051 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
1052                 struct array_cache *from, unsigned int max)
1053 {
1054         /* Figure out how many entries to transfer */
1055         int nr = min3(from->avail, max, to->limit - to->avail);
1056
1057         if (!nr)
1058                 return 0;
1059
1060         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
1061                         sizeof(void *) *nr);
1062
1063         from->avail -= nr;
1064         to->avail += nr;
1065         return nr;
1066 }
1067
1068 #ifndef CONFIG_NUMA
1069
1070 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1071 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1072
1073 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1074 {
1075         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
1076 }
1077
1078 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1079 {
1080 }
1081
1082 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1083 {
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
1088                 gfp_t flags)
1089 {
1090         return NULL;
1091 }
1092
1093 static inline void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
1094                  gfp_t flags, int nodeid)
1095 {
1096         return NULL;
1097 }
1098
1099 #else   /* CONFIG_NUMA */
1100
1101 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
1102 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
1103
1104 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1105 {
1106         struct array_cache **ac_ptr;
1107         int memsize = sizeof(void *) * nr_node_ids;
1108         int i;
1109
1110         if (limit > 1)
1111                 limit = 12;
1112         ac_ptr = kzalloc_node(memsize, gfp, node);
1113         if (ac_ptr) {
1114                 for_each_node(i) {
1115                         if (i == node || !node_online(i))
1116                                 continue;
1117                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d, gfp);
1118                         if (!ac_ptr[i]) {
1119                                 for (i--; i >= 0; i--)
1120                                         kfree(ac_ptr[i]);
1121                                 kfree(ac_ptr);
1122                                 return NULL;
1123                         }
1124                 }
1125         }
1126         return ac_ptr;
1127 }
1128
1129 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1130 {
1131         int i;
1132
1133         if (!ac_ptr)
1134                 return;
1135         for_each_node(i)
1136             kfree(ac_ptr[i]);
1137         kfree(ac_ptr);
1138 }
1139
1140 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1141                                 struct array_cache *ac, int node)
1142 {
1143         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1144
1145         if (ac->avail) {
1146                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1147                 /*
1148                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1149                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1150                  * into the free lists and getting them back later.
1151                  */
1152                 if (rl3->shared)
1153                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1154
1155                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1156                 ac->avail = 0;
1157                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1158         }
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1163  */
1164 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1165 {
1166         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
1167
1168         if (l3->alien) {
1169                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1170
1171                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1172                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1173                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1174                 }
1175         }
1176 }
1177
1178 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1179                                 struct array_cache **alien)
1180 {
1181         int i = 0;
1182         struct array_cache *ac;
1183         unsigned long flags;
1184
1185         for_each_online_node(i) {
1186                 ac = alien[i];
1187                 if (ac) {
1188                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1189                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1190                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1191                 }
1192         }
1193 }
1194
1195 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1196 {
1197         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1198         int nodeid = slabp->nodeid;
1199         struct kmem_list3 *l3;
1200         struct array_cache *alien = NULL;
1201         int node;
1202
1203         node = numa_mem_id();
1204
1205         /*
1206          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1207          * cache on this cpu.
1208          */
1209         if (likely(slabp->nodeid == node))
1210                 return 0;
1211
1212         l3 = cachep->nodelists[node];
1213         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1214         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1215                 alien = l3->alien[nodeid];
1216                 spin_lock(&alien->lock);
1217                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1218                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1219                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1220                 }
1221                 ac_put_obj(cachep, alien, objp);
1222                 spin_unlock(&alien->lock);
1223         } else {
1224                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1225                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1226                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1227         }
1228         return 1;
1229 }
1230 #endif
1231
1232 /*
1233  * Allocates and initializes nodelists for a node on each slab cache, used for
1234  * either memory or cpu hotplug.  If memory is being hot-added, the kmem_list3
1235  * will be allocated off-node since memory is not yet online for the new node.
1236  * When hotplugging memory or a cpu, existing nodelists are not replaced if
1237  * already in use.
1238  *
1239  * Must hold slab_mutex.
1240  */
1241 static int init_cache_nodelists_node(int node)
1242 {
1243         struct kmem_cache *cachep;
1244         struct kmem_list3 *l3;
1245         const int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1246
1247         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1248                 /*
1249                  * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1250                  * begin anything. Make sure some other cpu on this
1251                  * node has not already allocated this
1252                  */
1253                 if (!cachep->nodelists[node]) {
1254                         l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1255                         if (!l3)
1256                                 return -ENOMEM;
1257                         kmem_list3_init(l3);
1258                         l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1259                             ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1260
1261                         /*
1262                          * The l3s don't come and go as CPUs come and
1263                          * go.  slab_mutex is sufficient
1264                          * protection here.
1265                          */
1266                         cachep->nodelists[node] = l3;
1267                 }
1268
1269                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1270                 cachep->nodelists[node]->free_limit =
1271                         (1 + nr_cpus_node(node)) *
1272                         cachep->batchcount + cachep->num;
1273                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1274         }
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 static void __cpuinit cpuup_canceled(long cpu)
1279 {
1280         struct kmem_cache *cachep;
1281         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1282         int node = cpu_to_mem(cpu);
1283         const struct cpumask *mask = cpumask_of_node(node);
1284
1285         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1286                 struct array_cache *nc;
1287                 struct array_cache *shared;
1288                 struct array_cache **alien;
1289
1290                 /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1291                 nc = cachep->array[cpu];
1292                 cachep->array[cpu] = NULL;
1293                 l3 = cachep->nodelists[node];
1294
1295                 if (!l3)
1296                         goto free_array_cache;
1297
1298                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1299
1300                 /* Free limit for this kmem_list3 */
1301                 l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1302                 if (nc)
1303                         free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1304
1305                 if (!cpumask_empty(mask)) {
1306                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1307                         goto free_array_cache;
1308                 }
1309
1310                 shared = l3->shared;
1311                 if (shared) {
1312                         free_block(cachep, shared->entry,
1313                                    shared->avail, node);
1314                         l3->shared = NULL;
1315                 }
1316
1317                 alien = l3->alien;
1318                 l3->alien = NULL;
1319
1320                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1321
1322                 kfree(shared);
1323                 if (alien) {
1324                         drain_alien_cache(cachep, alien);
1325                         free_alien_cache(alien);
1326                 }
1327 free_array_cache:
1328                 kfree(nc);
1329         }
1330         /*
1331          * In the previous loop, all the objects were freed to
1332          * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1333          * shrink each nodelist to its limit.
1334          */
1335         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1336                 l3 = cachep->nodelists[node];
1337                 if (!l3)
1338                         continue;
1339                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1340         }
1341 }
1342
1343 static int __cpuinit cpuup_prepare(long cpu)
1344 {
1345         struct kmem_cache *cachep;
1346         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1347         int node = cpu_to_mem(cpu);
1348         int err;
1349
1350         /*
1351          * We need to do this right in the beginning since
1352          * alloc_arraycache's are going to use this list.
1353          * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1354          * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1355          */
1356         err = init_cache_nodelists_node(node);
1357         if (err < 0)
1358                 goto bad;
1359
1360         /*
1361          * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1362          * array caches
1363          */
1364         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1365                 struct array_cache *nc;
1366                 struct array_cache *shared = NULL;
1367                 struct array_cache **alien = NULL;
1368
1369                 nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1370                                         cachep->batchcount, GFP_KERNEL);
1371                 if (!nc)
1372                         goto bad;
1373                 if (cachep->shared) {
1374                         shared = alloc_arraycache(node,
1375                                 cachep->shared * cachep->batchcount,
1376                                 0xbaadf00d, GFP_KERNEL);
1377                         if (!shared) {
1378                                 kfree(nc);
1379                                 goto bad;
1380                         }
1381                 }
1382                 if (use_alien_caches) {
1383                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, GFP_KERNEL);
1384                         if (!alien) {
1385                                 kfree(shared);
1386                                 kfree(nc);
1387                                 goto bad;
1388                         }
1389                 }
1390                 cachep->array[cpu] = nc;
1391                 l3 = cachep->nodelists[node];
1392                 BUG_ON(!l3);
1393
1394                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1395                 if (!l3->shared) {
1396                         /*
1397                          * We are serialised from CPU_DEAD or
1398                          * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1399                          */
1400                         l3->shared = shared;
1401                         shared = NULL;
1402                 }
1403 #ifdef CONFIG_NUMA
1404                 if (!l3->alien) {
1405                         l3->alien = alien;
1406                         alien = NULL;
1407                 }
1408 #endif
1409                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1410                 kfree(shared);
1411                 free_alien_cache(alien);
1412                 if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS)
1413                         slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
1414         }
1415         init_node_lock_keys(node);
1416
1417         return 0;
1418 bad:
1419         cpuup_canceled(cpu);
1420         return -ENOMEM;
1421 }
1422
1423 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1424                                     unsigned long action, void *hcpu)
1425 {
1426         long cpu = (long)hcpu;
1427         int err = 0;
1428
1429         switch (action) {
1430         case CPU_UP_PREPARE:
1431         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1432                 mutex_lock(&slab_mutex);
1433                 err = cpuup_prepare(cpu);
1434                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1435                 break;
1436         case CPU_ONLINE:
1437         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1438                 start_cpu_timer(cpu);
1439                 break;
1440 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1441         case CPU_DOWN_PREPARE:
1442         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1443                 /*
1444                  * Shutdown cache reaper. Note that the slab_mutex is
1445                  * held so that if cache_reap() is invoked it cannot do
1446                  * anything expensive but will only modify reap_work
1447                  * and reschedule the timer.
1448                 */
1449                 cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(slab_reap_work, cpu));
1450                 /* Now the cache_reaper is guaranteed to be not running. */
1451                 per_cpu(slab_reap_work, cpu).work.func = NULL;
1452                 break;
1453         case CPU_DOWN_FAILED:
1454         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1455                 start_cpu_timer(cpu);
1456                 break;
1457         case CPU_DEAD:
1458         case CPU_DEAD_FROZEN:
1459                 /*
1460                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1461                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1462                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1463                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1464                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1465                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1466                  */
1467                 /* fall through */
1468 #endif
1469         case CPU_UP_CANCELED:
1470         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1471                 mutex_lock(&slab_mutex);
1472                 cpuup_canceled(cpu);
1473                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1474                 break;
1475         }
1476         return notifier_from_errno(err);
1477 }
1478
1479 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1480         &cpuup_callback, NULL, 0
1481 };
1482
1483 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
1484 /*
1485  * Drains freelist for a node on each slab cache, used for memory hot-remove.
1486  * Returns -EBUSY if all objects cannot be drained so that the node is not
1487  * removed.
1488  *
1489  * Must hold slab_mutex.
1490  */
1491 static int __meminit drain_cache_nodelists_node(int node)
1492 {
1493         struct kmem_cache *cachep;
1494         int ret = 0;
1495
1496         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1497                 struct kmem_list3 *l3;
1498
1499                 l3 = cachep->nodelists[node];
1500                 if (!l3)
1501                         continue;
1502
1503                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1504
1505                 if (!list_empty(&l3->slabs_full) ||
1506                     !list_empty(&l3->slabs_partial)) {
1507                         ret = -EBUSY;
1508                         break;
1509                 }
1510         }
1511         return ret;
1512 }
1513
1514 static int __meminit slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
1515                                         unsigned long action, void *arg)
1516 {
1517         struct memory_notify *mnb = arg;
1518         int ret = 0;
1519         int nid;
1520
1521         nid = mnb->status_change_nid;
1522         if (nid < 0)
1523                 goto out;
1524
1525         switch (action) {
1526         case MEM_GOING_ONLINE:
1527                 mutex_lock(&slab_mutex);
1528                 ret = init_cache_nodelists_node(nid);
1529                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1530                 break;
1531         case MEM_GOING_OFFLINE:
1532                 mutex_lock(&slab_mutex);
1533                 ret = drain_cache_nodelists_node(nid);
1534                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1535                 break;
1536         case MEM_ONLINE:
1537         case MEM_OFFLINE:
1538         case MEM_CANCEL_ONLINE:
1539         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
1540                 break;
1541         }
1542 out:
1543         return notifier_from_errno(ret);
1544 }
1545 #endif /* CONFIG_NUMA && CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1546
1547 /*
1548  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1549  */
1550 static void __init init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1551                                 int nodeid)
1552 {
1553         struct kmem_list3 *ptr;
1554
1555         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_NOWAIT, nodeid);
1556         BUG_ON(!ptr);
1557
1558         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1559         /*
1560          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1561          */
1562         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1563
1564         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1565         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1570  * size of kmem_list3.
1571  */
1572 static void __init set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1573 {
1574         int node;
1575
1576         for_each_online_node(node) {
1577                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1578                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1579                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1580                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1581         }
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1586  * before smp_init().
1587  */
1588 void __init kmem_cache_init(void)
1589 {
1590         size_t left_over;
1591         struct cache_sizes *sizes;
1592         struct cache_names *names;
1593         int i;
1594         int order;
1595         int node;
1596
1597         kmem_cache = &kmem_cache_boot;
1598
1599         if (num_possible_nodes() == 1)
1600                 use_alien_caches = 0;
1601
1602         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1603                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1604                 if (i < MAX_NUMNODES)
1605                         kmem_cache->nodelists[i] = NULL;
1606         }
1607         set_up_list3s(kmem_cache, CACHE_CACHE);
1608
1609         /*
1610          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1611          * page orders on machines with more than 32MB of memory if
1612          * not overridden on the command line.
1613          */
1614         if (!slab_max_order_set && totalram_pages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1615                 slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_HI;
1616
1617         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1618          * from caches that do not exist yet:
1619          * 1) initialize the kmem_cache cache: it contains the struct
1620          *    kmem_cache structures of all caches, except kmem_cache itself:
1621          *    kmem_cache is statically allocated.
1622          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1623          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1624          *    array at the end of the bootstrap.
1625          * 2) Create the first kmalloc cache.
1626          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1627          *    An __init data area is used for the head array.
1628          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1629          *    head arrays.
1630          * 4) Replace the __init data head arrays for kmem_cache and the first
1631          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1632          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for kmem_cache and
1633          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1634          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1635          */
1636
1637         node = numa_mem_id();
1638
1639         /* 1) create the kmem_cache */
1640         INIT_LIST_HEAD(&slab_caches);
1641         list_add(&kmem_cache->list, &slab_caches);
1642         kmem_cache->colour_off = cache_line_size();
1643         kmem_cache->array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1644         kmem_cache->nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE + node];
1645
1646         /*
1647          * struct kmem_cache size depends on nr_node_ids & nr_cpu_ids
1648          */
1649         kmem_cache->size = offsetof(struct kmem_cache, array[nr_cpu_ids]) +
1650                                   nr_node_ids * sizeof(struct kmem_list3 *);
1651         kmem_cache->object_size = kmem_cache->size;
1652         kmem_cache->size = ALIGN(kmem_cache->object_size,
1653                                         cache_line_size());
1654         kmem_cache->reciprocal_buffer_size =
1655                 reciprocal_value(kmem_cache->size);
1656
1657         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1658                 cache_estimate(order, kmem_cache->size,
1659                         cache_line_size(), 0, &left_over, &kmem_cache->num);
1660                 if (kmem_cache->num)
1661                         break;
1662         }
1663         BUG_ON(!kmem_cache->num);
1664         kmem_cache->gfporder = order;
1665         kmem_cache->colour = left_over / kmem_cache->colour_off;
1666         kmem_cache->slab_size = ALIGN(kmem_cache->num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1667                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1668
1669         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1670         sizes = malloc_sizes;
1671         names = cache_names;
1672
1673         /*
1674          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1675          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1676          * bug.
1677          */
1678
1679         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
1680         __kmem_cache_create(sizes[INDEX_AC].cs_cachep, names[INDEX_AC].name,
1681                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1682                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1683                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1684                                         NULL);
1685
1686         list_add(&sizes[INDEX_AC].cs_cachep->list, &slab_caches);
1687         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1688                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
1689                 __kmem_cache_create(sizes[INDEX_L3].cs_cachep, names[INDEX_L3].name,
1690                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1691                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1692                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1693                                 NULL);
1694                 list_add(&sizes[INDEX_L3].cs_cachep->list, &slab_caches);
1695         }
1696
1697         slab_early_init = 0;
1698
1699         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1700                 /*
1701                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1702                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1703                  * eliminates "false sharing".
1704                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1705                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1706                  */
1707                 if (!sizes->cs_cachep) {
1708                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
1709                         __kmem_cache_create(sizes->cs_cachep, names->name,
1710                                         sizes->cs_size,
1711                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1712                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1713                                         NULL);
1714                         list_add(&sizes->cs_cachep->list, &slab_caches);
1715                 }
1716 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1717                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
1718                 __kmem_cache_create(sizes->cs_dmacachep,
1719                                         names->name_dma,
1720                                         sizes->cs_size,
1721                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1722                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1723                                                 SLAB_PANIC,
1724                                         NULL);
1725                 list_add(&sizes->cs_dmacachep->list, &slab_caches);
1726 #endif
1727                 sizes++;
1728                 names++;
1729         }
1730         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1731         {
1732                 struct array_cache *ptr;
1733
1734                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1735
1736                 BUG_ON(cpu_cache_get(kmem_cache) != &initarray_cache.cache);
1737                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(kmem_cache),
1738                        sizeof(struct arraycache_init));
1739                 /*
1740                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1741                  */
1742                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1743
1744                 kmem_cache->array[smp_processor_id()] = ptr;
1745
1746                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1747
1748                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1749                        != &initarray_generic.cache);
1750                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1751                        sizeof(struct arraycache_init));
1752                 /*
1753                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1754                  */
1755                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1756
1757                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1758                     ptr;
1759         }
1760         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1761         {
1762                 int nid;
1763
1764                 for_each_online_node(nid) {
1765                         init_list(kmem_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE + nid], nid);
1766
1767                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1768                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1769
1770                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1771                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1772                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1773                         }
1774                 }
1775         }
1776
1777         slab_state = UP;
1778 }
1779
1780 void __init kmem_cache_init_late(void)
1781 {
1782         struct kmem_cache *cachep;
1783
1784         slab_state = UP;
1785
1786         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1787         init_lock_keys();
1788
1789         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1790         mutex_lock(&slab_mutex);
1791         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list)
1792                 if (enable_cpucache(cachep, GFP_NOWAIT))
1793                         BUG();
1794         mutex_unlock(&slab_mutex);
1795
1796         /* Done! */
1797         slab_state = FULL;
1798
1799         /*
1800          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1801          * cpu_cache_get for all new cpus
1802          */
1803         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1804
1805 #ifdef CONFIG_NUMA
1806         /*
1807          * Register a memory hotplug callback that initializes and frees
1808          * nodelists.
1809          */
1810         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
1811 #endif
1812
1813         /*
1814          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1815          * of the kernel is not yet operational.
1816          */
1817 }
1818
1819 static int __init cpucache_init(void)
1820 {
1821         int cpu;
1822
1823         /*
1824          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1825          */
1826         for_each_online_cpu(cpu)
1827                 start_cpu_timer(cpu);
1828
1829         /* Done! */
1830         slab_state = FULL;
1831         return 0;
1832 }
1833 __initcall(cpucache_init);
1834
1835 static noinline void
1836 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfpflags, int nodeid)
1837 {
1838         struct kmem_list3 *l3;
1839         struct slab *slabp;
1840         unsigned long flags;
1841         int node;
1842
1843         printk(KERN_WARNING
1844                 "SLAB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1845                 nodeid, gfpflags);
1846         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, order: %d\n",
1847                 cachep->name, cachep->size, cachep->gfporder);
1848
1849         for_each_online_node(node) {
1850                 unsigned long active_objs = 0, num_objs = 0, free_objects = 0;
1851                 unsigned long active_slabs = 0, num_slabs = 0;
1852
1853                 l3 = cachep->nodelists[node];
1854                 if (!l3)
1855                         continue;
1856
1857                 spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
1858                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
1859                         active_objs += cachep->num;
1860                         active_slabs++;
1861                 }
1862                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
1863                         active_objs += slabp->inuse;
1864                         active_slabs++;
1865                 }
1866                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
1867                         num_slabs++;
1868
1869                 free_objects += l3->free_objects;
1870                 spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
1871
1872                 num_slabs += active_slabs;
1873                 num_objs = num_slabs * cachep->num;
1874                 printk(KERN_WARNING
1875                         "  node %d: slabs: %ld/%ld, objs: %ld/%ld, free: %ld\n",
1876                         node, active_slabs, num_slabs, active_objs, num_objs,
1877                         free_objects);
1878         }
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1883  *
1884  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1885  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1886  * would be relatively rare and ignorable.
1887  */
1888 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1889 {
1890         struct page *page;
1891         int nr_pages;
1892         int i;
1893
1894 #ifndef CONFIG_MMU
1895         /*
1896          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1897          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1898          */
1899         flags |= __GFP_COMP;
1900 #endif
1901
1902         flags |= cachep->allocflags;
1903         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1904                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1905
1906         page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
1907         if (!page) {
1908                 if (!(flags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1909                         slab_out_of_memory(cachep, flags, nodeid);
1910                 return NULL;
1911         }
1912
1913         /* Record if ALLOC_NO_WATERMARKS was set when allocating the slab */
1914         if (unlikely(page->pfmemalloc))
1915                 pfmemalloc_active = true;
1916
1917         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1918         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1919                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1920                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1921         else
1922                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1923                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1924         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1925                 __SetPageSlab(page + i);
1926
1927                 if (page->pfmemalloc)
1928                         SetPageSlabPfmemalloc(page + i);
1929         }
1930
1931         if (kmemcheck_enabled && !(cachep->flags & SLAB_NOTRACK)) {
1932                 kmemcheck_alloc_shadow(page, cachep->gfporder, flags, nodeid);
1933
1934                 if (cachep->ctor)
1935                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, nr_pages);
1936                 else
1937                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, nr_pages);
1938         }
1939
1940         return page_address(page);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Interface to system's page release.
1945  */
1946 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1947 {
1948         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1949         struct page *page = virt_to_page(addr);
1950         const unsigned long nr_freed = i;
1951
1952         kmemcheck_free_shadow(page, cachep->gfporder);
1953
1954         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1955                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1956                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1957         else
1958                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1959                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1960         while (i--) {
1961                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1962                 __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1963                 __ClearPageSlab(page);
1964                 page++;
1965         }
1966         if (current->reclaim_state)
1967                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1968         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1969 }
1970
1971 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1972 {
1973         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1974         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1975
1976         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1977         if (OFF_SLAB(cachep))
1978                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1979 }
1980
1981 #if DEBUG
1982
1983 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1984 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1985                             unsigned long caller)
1986 {
1987         int size = cachep->object_size;
1988
1989         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1990
1991         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1992                 return;
1993
1994         *addr++ = 0x12345678;
1995         *addr++ = caller;
1996         *addr++ = smp_processor_id();
1997         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1998         {
1999                 unsigned long *sptr = &caller;
2000                 unsigned long svalue;
2001
2002                 while (!kstack_end(sptr)) {
2003                         svalue = *sptr++;
2004                         if (kernel_text_address(svalue)) {
2005                                 *addr++ = svalue;
2006                                 size -= sizeof(unsigned long);
2007                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
2008                                         break;
2009                         }
2010                 }
2011
2012         }
2013         *addr++ = 0x87654321;
2014 }
2015 #endif
2016
2017 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
2018 {
2019         int size = cachep->object_size;
2020         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
2021
2022         memset(addr, val, size);
2023         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
2024 }
2025
2026 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
2027 {
2028         int i;
2029         unsigned char error = 0;
2030         int bad_count = 0;
2031
2032         printk(KERN_ERR "%03x: ", offset);
2033         for (i = 0; i < limit; i++) {
2034                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
2035                         error = data[offset + i];
2036                         bad_count++;
2037                 }
2038         }
2039         print_hex_dump(KERN_CONT, "", 0, 16, 1,
2040                         &data[offset], limit, 1);
2041
2042         if (bad_count == 1) {
2043                 error ^= POISON_FREE;
2044                 if (!(error & (error - 1))) {
2045                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
2046                                         "bad RAM.\n");
2047 #ifdef CONFIG_X86
2048                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
2049                                         "test tool.\n");
2050 #else
2051                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
2052 #endif
2053                 }
2054         }
2055 }
2056 #endif
2057
2058 #if DEBUG
2059
2060 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
2061 {
2062         int i, size;
2063         char *realobj;
2064
2065         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2066                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%llx/0x%llx.\n",
2067                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
2068                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
2069         }
2070
2071         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
2072                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
2073                         *dbg_userword(cachep, objp));
2074                 print_symbol("(%s)",
2075                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
2076                 printk("\n");
2077         }
2078         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2079         size = cachep->object_size;
2080         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
2081                 int limit;
2082                 limit = 16;
2083                 if (i + limit > size)
2084                         limit = size - i;
2085                 dump_line(realobj, i, limit);
2086         }
2087 }
2088
2089 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
2090 {
2091         char *realobj;
2092         int size, i;
2093         int lines = 0;
2094
2095         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2096         size = cachep->object_size;
2097
2098         for (i = 0; i < size; i++) {
2099                 char exp = POISON_FREE;
2100                 if (i == size - 1)
2101                         exp = POISON_END;
2102                 if (realobj[i] != exp) {
2103                         int limit;
2104                         /* Mismatch ! */
2105                         /* Print header */
2106                         if (lines == 0) {
2107                                 printk(KERN_ERR
2108                                         "Slab corruption (%s): %s start=%p, len=%d\n",
2109                                         print_tainted(), cachep->name, realobj, size);
2110                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
2111                         }
2112                         /* Hexdump the affected line */
2113                         i = (i / 16) * 16;
2114                         limit = 16;
2115                         if (i + limit > size)
2116                                 limit = size - i;
2117                         dump_line(realobj, i, limit);
2118                         i += 16;
2119                         lines++;
2120                         /* Limit to 5 lines */
2121                         if (lines > 5)
2122                                 break;
2123                 }
2124         }
2125         if (lines != 0) {
2126                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
2127                  * exist:
2128                  */
2129                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
2130                 unsigned int objnr;
2131
2132                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2133                 if (objnr) {
2134                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
2135                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2136                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
2137                                realobj, size);
2138                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2139                 }
2140                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
2141                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
2142                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2143                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
2144                                realobj, size);
2145                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2146                 }
2147         }
2148 }
2149 #endif
2150
2151 #if DEBUG
2152 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2153 {
2154         int i;
2155         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2156                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2157
2158                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2159 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2160                         if (cachep->size % PAGE_SIZE == 0 &&
2161                                         OFF_SLAB(cachep))
2162                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2163                                         cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
2164                         else
2165                                 check_poison_obj(cachep, objp);
2166 #else
2167                         check_poison_obj(cachep, objp);
2168 #endif
2169                 }
2170                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2171                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2172                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
2173                                            "was overwritten");
2174                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2175                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
2176                                            "was overwritten");
2177                 }
2178         }
2179 }
2180 #else
2181 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2182 {
2183 }
2184 #endif
2185
2186 /**
2187  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
2188  * @cachep: cache pointer being destroyed
2189  * @slabp: slab pointer being destroyed
2190  *
2191  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
2192  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
2193  * cache-lock is not held/needed.
2194  */
2195 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2196 {
2197         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
2198
2199         slab_destroy_debugcheck(cachep, slabp);
2200         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
2201                 struct slab_rcu *slab_rcu;
2202
2203                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
2204                 slab_rcu->cachep = cachep;
2205                 slab_rcu->addr = addr;
2206                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
2207         } else {
2208                 kmem_freepages(cachep, addr);
2209                 if (OFF_SLAB(cachep))
2210                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
2211         }
2212 }
2213
2214 /**
2215  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
2216  * @cachep: pointer to the cache that is being created
2217  * @size: size of objects to be created in this cache.
2218  * @align: required alignment for the objects.
2219  * @flags: slab allocation flags
2220  *
2221  * Also calculates the number of objects per slab.
2222  *
2223  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
2224  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
2225  * towards high-order requests, this should be changed.
2226  */
2227 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
2228                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
2229 {
2230         unsigned long offslab_limit;
2231         size_t left_over = 0;
2232         int gfporder;
2233
2234         for (gfporder = 0; gfporder <= KMALLOC_MAX_ORDER; gfporder++) {
2235                 unsigned int num;
2236                 size_t remainder;
2237
2238                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
2239                 if (!num)
2240                         continue;
2241
2242                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2243                         /*
2244                          * Max number of objs-per-slab for caches which
2245                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
2246                          * looping condition in cache_grow().
2247                          */
2248                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
2249                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
2250
2251                         if (num > offslab_limit)
2252                                 break;
2253                 }
2254
2255                 /* Found something acceptable - save it away */
2256                 cachep->num = num;
2257                 cachep->gfporder = gfporder;
2258                 left_over = remainder;
2259
2260                 /*
2261                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
2262                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
2263                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
2264                  */
2265                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2266                         break;
2267
2268                 /*
2269                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
2270                  * currently bad for the gfp()s.
2271                  */
2272                 if (gfporder >= slab_max_order)
2273                         break;
2274
2275                 /*
2276                  * Acceptable internal fragmentation?
2277                  */
2278                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
2279                         break;
2280         }
2281         return left_over;
2282 }
2283
2284 static int __init_refok setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2285 {
2286         if (slab_state >= FULL)
2287                 return enable_cpucache(cachep, gfp);
2288
2289         if (slab_state == DOWN) {
2290                 /*
2291                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2292                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2293                  * further caches will BUG().
2294                  */
2295                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2296
2297                 /*
2298                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2299                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2300                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2301                  */
2302                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2303                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2304                         slab_state = PARTIAL_L3;
2305                 else
2306                         slab_state = PARTIAL_ARRAYCACHE;
2307         } else {
2308                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2309                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), gfp);
2310
2311                 if (slab_state == PARTIAL_ARRAYCACHE) {
2312                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2313                         slab_state = PARTIAL_L3;
2314                 } else {
2315                         int node;
2316                         for_each_online_node(node) {
2317                                 cachep->nodelists[node] =
2318                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2319                                                 gfp, node);
2320                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2321                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2322                         }
2323                 }
2324         }
2325         cachep->nodelists[numa_mem_id()]->next_reap =
2326                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2327                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2328
2329         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2330         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2331         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2332         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2333         cachep->batchcount = 1;
2334         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2335         return 0;
2336 }
2337
2338 /**
2339  * __kmem_cache_create - Create a cache.
2340  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2341  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2342  * @align: The required alignment for the objects.
2343  * @flags: SLAB flags
2344  * @ctor: A constructor for the objects.
2345  *
2346  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2347  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2348  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
2349  *
2350  * The flags are
2351  *
2352  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2353  * to catch references to uninitialised memory.
2354  *
2355  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2356  * for buffer overruns.
2357  *
2358  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2359  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2360  * as davem.
2361  */
2362 int
2363 __kmem_cache_create (struct kmem_cache *cachep, const char *name, size_t size, size_t align,
2364         unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
2365 {
2366         size_t left_over, slab_size, ralign;
2367         gfp_t gfp;
2368         int err;
2369
2370 #if DEBUG
2371 #if FORCED_DEBUG
2372         /*
2373          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2374          * large objects, if the increased size would increase the object size
2375          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2376          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2377          */
2378         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + REDZONE_ALIGN +
2379                                                 2 * sizeof(unsigned long long)))
2380                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2381         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2382                 flags |= SLAB_POISON;
2383 #endif
2384         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2385                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2386 #endif
2387         /*
2388          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2389          * isn't available.
2390          */
2391         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2392
2393         /*
2394          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2395          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2396          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2397          */
2398         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2399                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2400                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2401         }
2402
2403         /* calculate the final buffer alignment: */
2404
2405         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2406         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2407                 /*
2408                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2409                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2410                  * one cacheline.
2411                  */
2412                 ralign = cache_line_size();
2413                 while (size <= ralign / 2)
2414                         ralign /= 2;
2415         } else {
2416                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2417         }
2418
2419         /*
2420          * Redzoning and user store require word alignment or possibly larger.
2421          * Note this will be overridden by architecture or caller mandated
2422          * alignment if either is greater than BYTES_PER_WORD.
2423          */
2424         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2425                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2426
2427         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2428                 ralign = REDZONE_ALIGN;
2429                 /* If redzoning, ensure that the second redzone is suitably
2430                  * aligned, by adjusting the object size accordingly. */
2431                 size += REDZONE_ALIGN - 1;
2432                 size &= ~(REDZONE_ALIGN - 1);
2433         }
2434
2435         /* 2) arch mandated alignment */
2436         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2437                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2438         }
2439         /* 3) caller mandated alignment */
2440         if (ralign < align) {
2441                 ralign = align;
2442         }
2443         /* disable debug if necessary */
2444         if (ralign > __alignof__(unsigned long long))
2445                 flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2446         /*
2447          * 4) Store it.
2448          */
2449         align = ralign;
2450
2451         if (slab_is_available())
2452                 gfp = GFP_KERNEL;
2453         else
2454                 gfp = GFP_NOWAIT;
2455
2456         cachep->nodelists = (struct kmem_list3 **)&cachep->array[nr_cpu_ids];
2457         cachep->object_size = size;
2458         cachep->align = align;
2459 #if DEBUG
2460
2461         /*
2462          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2463          * into align above.
2464          */
2465         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2466                 /* add space for red zone words */
2467                 cachep->obj_offset += sizeof(unsigned long long);
2468                 size += 2 * sizeof(unsigned long long);
2469         }
2470         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2471                 /* user store requires one word storage behind the end of
2472                  * the real object. But if the second red zone needs to be
2473                  * aligned to 64 bits, we must allow that much space.
2474                  */
2475                 if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2476                         size += REDZONE_ALIGN;
2477                 else
2478                         size += BYTES_PER_WORD;
2479         }
2480 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2481         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2482             && cachep->object_size > cache_line_size() && ALIGN(size, align) < PAGE_SIZE) {
2483                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - ALIGN(size, align);
2484                 size = PAGE_SIZE;
2485         }
2486 #endif
2487 #endif
2488
2489         /*
2490          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2491          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2492          * it too early on. Always use on-slab management when
2493          * SLAB_NOLEAKTRACE to avoid recursive calls into kmemleak)
2494          */
2495         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init &&
2496             !(flags & SLAB_NOLEAKTRACE))
2497                 /*
2498                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2499                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2500                  */
2501                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2502
2503         size = ALIGN(size, align);
2504
2505         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2506
2507         if (!cachep->num) {
2508                 printk(KERN_ERR
2509                        "kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2510                 return -E2BIG;
2511         }
2512         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2513                           + sizeof(struct slab), align);
2514
2515         /*
2516          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2517          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2518          */
2519         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2520                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2521                 left_over -= slab_size;
2522         }
2523
2524         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2525                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2526                 slab_size =
2527                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2528
2529 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2530                 /* If we're going to use the generic kernel_map_pages()
2531                  * poisoning, then it's going to smash the contents of
2532                  * the redzone and userword anyhow, so switch them off.
2533                  */
2534                 if (size % PAGE_SIZE == 0 && flags & SLAB_POISON)
2535                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2536 #endif
2537         }
2538
2539         cachep->colour_off = cache_line_size();
2540         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2541         if (cachep->colour_off < align)
2542                 cachep->colour_off = align;
2543         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2544         cachep->slab_size = slab_size;
2545         cachep->flags = flags;
2546         cachep->allocflags = 0;
2547         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG && (flags & SLAB_CACHE_DMA))
2548                 cachep->allocflags |= GFP_DMA;
2549         cachep->size = size;
2550         cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value(size);
2551
2552         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2553                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2554                 /*
2555                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2556                  * But since we go off slab only for object size greater than
2557                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2558                  * this should not happen at all.
2559                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2560                  */
2561                 BUG_ON(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep->slabp_cache));
2562         }
2563         cachep->ctor = ctor;
2564         cachep->name = name;
2565         cachep->refcount = 1;
2566
2567         err = setup_cpu_cache(cachep, gfp);
2568         if (err) {
2569                 __kmem_cache_shutdown(cachep);
2570                 return err;
2571         }
2572
2573         if (flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS) {
2574                 /*
2575                  * Would deadlock through slab_destroy()->call_rcu()->
2576                  * debug_object_activate()->kmem_cache_alloc().
2577                  */
2578                 WARN_ON_ONCE(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU);
2579
2580                 slab_set_debugobj_lock_classes(cachep);
2581         }
2582
2583         return 0;
2584 }
2585
2586 #if DEBUG
2587 static void check_irq_off(void)
2588 {
2589         BUG_ON(!irqs_disabled());
2590 }
2591
2592 static void check_irq_on(void)
2593 {
2594         BUG_ON(irqs_disabled());
2595 }
2596
2597 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2598 {
2599 #ifdef CONFIG_SMP
2600         check_irq_off();
2601         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_mem_id()]->list_lock);
2602 #endif
2603 }
2604
2605 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2606 {
2607 #ifdef CONFIG_SMP
2608         check_irq_off();
2609         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2610 #endif
2611 }
2612
2613 #else
2614 #define check_irq_off() do { } while(0)
2615 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2616 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2617 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2618 #endif
2619
2620 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2621                         struct array_cache *ac,
2622                         int force, int node);
2623
2624 static void do_drain(void *arg)
2625 {
2626         struct kmem_cache *cachep = arg;
2627         struct array_cache *ac;
2628         int node = numa_mem_id();
2629
2630         check_irq_off();
2631         ac = cpu_cache_get(cachep);
2632         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2633         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2634         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2635         ac->avail = 0;
2636 }
2637
2638 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2639 {
2640         struct kmem_list3 *l3;
2641         int node;
2642
2643         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1);
2644         check_irq_on();
2645         for_each_online_node(node) {
2646                 l3 = cachep->nodelists[node];
2647                 if (l3 && l3->alien)
2648                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2649         }
2650
2651         for_each_online_node(node) {
2652                 l3 = cachep->nodelists[node];
2653                 if (l3)
2654                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2655         }
2656 }
2657
2658 /*
2659  * Remove slabs from the list of free slabs.
2660  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2661  *
2662  * Returns the actual number of slabs released.
2663  */
2664 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2665                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2666 {
2667         struct list_head *p;
2668         int nr_freed;
2669         struct slab *slabp;
2670
2671         nr_freed = 0;
2672         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2673
2674                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2675                 p = l3->slabs_free.prev;
2676                 if (p == &l3->slabs_free) {
2677                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2678                         goto out;
2679                 }
2680
2681                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2682 #if DEBUG
2683                 BUG_ON(slabp->inuse);
2684 #endif
2685                 list_del(&slabp->list);
2686                 /*
2687                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2688                  * to the cache.
2689                  */
2690                 l3->free_objects -= cache->num;
2691                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2692                 slab_destroy(cache, slabp);
2693                 nr_freed++;
2694         }
2695 out:
2696         return nr_freed;
2697 }
2698
2699 /* Called with slab_mutex held to protect against cpu hotplug */
2700 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2701 {
2702         int ret = 0, i = 0;
2703         struct kmem_list3 *l3;
2704
2705         drain_cpu_caches(cachep);
2706
2707         check_irq_on();
2708         for_each_online_node(i) {
2709                 l3 = cachep->nodelists[i];
2710                 if (!l3)
2711                         continue;
2712
2713                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2714
2715                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2716                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2717         }
2718         return (ret ? 1 : 0);
2719 }
2720
2721 /**
2722  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2723  * @cachep: The cache to shrink.
2724  *
2725  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2726  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2727  */
2728 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2729 {
2730         int ret;
2731         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2732
2733         get_online_cpus();
2734         mutex_lock(&slab_mutex);
2735         ret = __cache_shrink(cachep);
2736         mutex_unlock(&slab_mutex);
2737         put_online_cpus();
2738         return ret;
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2741
2742 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *cachep)
2743 {
2744         int i;
2745         struct kmem_list3 *l3;
2746         int rc = __cache_shrink(cachep);
2747
2748         if (rc)
2749                 return rc;
2750
2751         for_each_online_cpu(i)
2752             kfree(cachep->array[i]);
2753
2754         /* NUMA: free the list3 structures */
2755         for_each_online_node(i) {
2756                 l3 = cachep->nodelists[i];
2757                 if (l3) {
2758                         kfree(l3->shared);
2759                         free_alien_cache(l3->alien);
2760                         kfree(l3);
2761                 }
2762         }
2763         return 0;
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Get the memory for a slab management obj.
2768  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2769  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2770  * come from the same cache which is getting created because,
2771  * when we are searching for an appropriate cache for these
2772  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2773  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2774  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2775  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2776  */
2777 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2778                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2779                                    int nodeid)
2780 {
2781         struct slab *slabp;
2782
2783         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2784                 /* Slab management obj is off-slab. */
2785                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2786                                               local_flags, nodeid);
2787                 /*
2788                  * If the first object in the slab is leaked (it's allocated
2789                  * but no one has a reference to it), we want to make sure
2790                  * kmemleak does not treat the ->s_mem pointer as a reference
2791                  * to the object. Otherwise we will not report the leak.
2792                  */
2793                 kmemleak_scan_area(&slabp->list, sizeof(struct list_head),
2794                                    local_flags);
2795                 if (!slabp)
2796                         return NULL;
2797         } else {
2798                 slabp = objp + colour_off;
2799                 colour_off += cachep->slab_size;
2800         }
2801         slabp->inuse = 0;
2802         slabp->colouroff = colour_off;
2803         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2804         slabp->nodeid = nodeid;
2805         slabp->free = 0;
2806         return slabp;
2807 }
2808
2809 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2810 {
2811         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2812 }
2813
2814 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2815                             struct slab *slabp)
2816 {
2817         int i;
2818
2819         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2820                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2821 #if DEBUG
2822                 /* need to poison the objs? */
2823                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2824                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2825                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2826                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2827
2828                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2829                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2830                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2831                 }
2832                 /*
2833                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2834                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2835                  * They must also be threaded.
2836                  */
2837                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2838                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep));
2839
2840                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2841                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2842                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2843                                            " end of an object");
2844                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2845                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2846                                            " start of an object");
2847                 }
2848                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2849                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2850                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2851                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
2852 #else
2853                 if (cachep->ctor)
2854                         cachep->ctor(objp);
2855 #endif
2856                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2857         }
2858         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2859 }
2860
2861 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2862 {
2863         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG) {
2864                 if (flags & GFP_DMA)
2865                         BUG_ON(!(cachep->allocflags & GFP_DMA));
2866                 else
2867                         BUG_ON(cachep->allocflags & GFP_DMA);
2868         }
2869 }
2870
2871 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2872                                 int nodeid)
2873 {
2874         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2875         kmem_bufctl_t next;
2876
2877         slabp->inuse++;
2878         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2879 #if DEBUG
2880         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2881         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2882 #endif
2883         slabp->free = next;
2884
2885         return objp;
2886 }
2887
2888 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2889                                 void *objp, int nodeid)
2890 {
2891         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2892
2893 #if DEBUG
2894         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2895         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2896
2897         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2898                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2899                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2900                 BUG();
2901         }
2902 #endif
2903         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2904         slabp->free = objnr;
2905         slabp->inuse--;
2906 }
2907
2908 /*
2909  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2910  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2911  * virtual address for kfree, ksize, and slab debugging.
2912  */
2913 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2914                            void *addr)
2915 {
2916         int nr_pages;
2917         struct page *page;
2918
2919         page = virt_to_page(addr);
2920
2921         nr_pages = 1;
2922         if (likely(!PageCompound(page)))
2923                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2924
2925         do {
2926                 page->slab_cache = cache;
2927                 page->slab_page = slab;
2928                 page++;
2929         } while (--nr_pages);
2930 }
2931
2932 /*
2933  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2934  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2935  */
2936 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
2937                 gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
2938 {
2939         struct slab *slabp;
2940         size_t offset;
2941         gfp_t local_flags;
2942         struct kmem_list3 *l3;
2943
2944         /*
2945          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2946          * critical path in kmem_cache_alloc().
2947          */
2948         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
2949         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
2950
2951         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2952         check_irq_off();
2953         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2954         spin_lock(&l3->list_lock);
2955
2956         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2957         offset = l3->colour_next;
2958         l3->colour_next++;
2959         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2960                 l3->colour_next = 0;
2961         spin_unlock(&l3->list_lock);
2962
2963         offset *= cachep->colour_off;
2964
2965         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2966                 local_irq_enable();
2967
2968         /*
2969          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2970          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2971          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2972          * will eventually be caught here (where it matters).
2973          */
2974         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2975
2976         /*
2977          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2978          * 'nodeid'.
2979          */
2980         if (!objp)
2981                 objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
2982         if (!objp)
2983                 goto failed;
2984
2985         /* Get slab management. */
2986         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
2987                         local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
2988         if (!slabp)
2989                 goto opps1;
2990
2991         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
2992
2993         cache_init_objs(cachep, slabp);
2994
2995         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2996                 local_irq_disable();
2997         check_irq_off();
2998         spin_lock(&l3->list_lock);
2999
3000         /* Make slab active. */
3001         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
3002         STATS_INC_GROWN(cachep);
3003         l3->free_objects += cachep->num;
3004         spin_unlock(&l3->list_lock);
3005         return 1;
3006 opps1:
3007         kmem_freepages(cachep, objp);
3008 failed:
3009         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3010                 local_irq_disable();
3011         return 0;
3012 }
3013
3014 #if DEBUG
3015
3016 /*
3017  * Perform extra freeing checks:
3018  * - detect bad pointers.
3019  * - POISON/RED_ZONE checking
3020  */
3021 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
3022 {
3023         if (!virt_addr_valid(objp)) {
3024                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
3025                        (unsigned long)objp);
3026                 BUG();
3027         }
3028 }
3029
3030 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
3031 {
3032         unsigned long long redzone1, redzone2;
3033
3034         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
3035         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
3036
3037         /*
3038          * Redzone is ok.
3039          */
3040         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
3041                 return;
3042
3043         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
3044                 slab_error(cache, "double free detected");
3045         else
3046                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
3047
3048         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx.\n",
3049                         obj, redzone1, redzone2);
3050 }
3051
3052 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3053                                    void *caller)
3054 {
3055         struct page *page;
3056         unsigned int objnr;
3057         struct slab *slabp;
3058
3059         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3060
3061         objp -= obj_offset(cachep);
3062         kfree_debugcheck(objp);
3063         page = virt_to_head_page(objp);
3064
3065         slabp = page->slab_page;
3066
3067         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3068                 verify_redzone_free(cachep, objp);
3069                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3070                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3071         }
3072         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3073                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3074
3075         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
3076
3077         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
3078         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
3079
3080 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3081         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
3082 #endif
3083         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3084 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3085                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
3086                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
3087                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3088                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
3089                 } else {
3090                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3091                 }
3092 #else
3093                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3094 #endif
3095         }
3096         return objp;
3097 }
3098
3099 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
3100 {
3101         kmem_bufctl_t i;
3102         int entries = 0;
3103
3104         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
3105         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
3106                 entries++;
3107                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
3108                         goto bad;
3109         }
3110         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
3111 bad:
3112                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
3113                         "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Tainted(%s). Hexdump:\n",
3114                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse,
3115                         print_tainted());
3116                 print_hex_dump(KERN_ERR, "", DUMP_PREFIX_OFFSET, 16, 1, slabp,
3117                         sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t),
3118                         1);
3119                 BUG();
3120         }
3121 }
3122 #else
3123 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
3124 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
3125 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
3126 #endif
3127
3128 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3129                                                         bool force_refill)
3130 {
3131         int batchcount;
3132         struct kmem_list3 *l3;
3133         struct array_cache *ac;
3134         int node;
3135
3136         check_irq_off();
3137         node = numa_mem_id();
3138         if (unlikely(force_refill))
3139                 goto force_grow;
3140 retry:
3141         ac = cpu_cache_get(cachep);
3142         batchcount = ac->batchcount;
3143         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
3144                 /*
3145                  * If there was little recent activity on this cache, then
3146                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
3147                  * refill bouncing.
3148                  */
3149                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
3150         }
3151         l3 = cachep->nodelists[node];
3152
3153         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
3154         spin_lock(&l3->list_lock);
3155
3156         /* See if we can refill from the shared array */
3157         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount)) {
3158                 l3->shared->touched = 1;
3159                 goto alloc_done;
3160         }
3161
3162         while (batchcount > 0) {
3163                 struct list_head *entry;
3164                 struct slab *slabp;
3165                 /* Get slab alloc is to come from. */
3166                 entry = l3->slabs_partial.next;
3167                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
3168                         l3->free_touched = 1;
3169                         entry = l3->slabs_free.next;
3170                         if (entry == &l3->slabs_free)
3171                                 goto must_grow;
3172                 }
3173
3174                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3175                 check_slabp(cachep, slabp);
3176                 check_spinlock_acquired(cachep);
3177
3178                 /*
3179                  * The slab was either on partial or free list so
3180                  * there must be at least one object available for
3181                  * allocation.
3182                  */
3183                 BUG_ON(slabp->inuse >= cachep->num);
3184
3185                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
3186                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
3187                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3188                         STATS_SET_HIGH(cachep);
3189
3190                         ac_put_obj(cachep, ac, slab_get_obj(cachep, slabp,
3191                                                                         node));
3192                 }
3193                 check_slabp(cachep, slabp);
3194
3195                 /* move slabp to correct slabp list: */
3196                 list_del(&slabp->list);
3197                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
3198                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3199                 else
3200                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3201         }
3202
3203 must_grow:
3204         l3->free_objects -= ac->avail;
3205 alloc_done:
3206         spin_unlock(&l3->list_lock);
3207
3208         if (unlikely(!ac->avail)) {
3209                 int x;
3210 force_grow:
3211                 x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, node, NULL);
3212
3213                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
3214                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3215
3216                 /* no objects in sight? abort */
3217                 if (!x && (ac->avail == 0 || force_refill))
3218                         return NULL;
3219
3220                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
3221                         goto retry;
3222         }
3223         ac->touched = 1;
3224
3225         return ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
3226 }
3227
3228 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3229                                                 gfp_t flags)
3230 {
3231         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3232 #if DEBUG
3233         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3234 #endif
3235 }
3236
3237 #if DEBUG
3238 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3239                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
3240 {
3241         if (!objp)
3242                 return objp;
3243         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3244 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3245                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3246                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3247                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
3248                 else
3249                         check_poison_obj(cachep, objp);
3250 #else
3251                 check_poison_obj(cachep, objp);
3252 #endif
3253                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3254         }
3255         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3256                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3257
3258         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3259                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3260                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3261                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3262                                                 " object was overwritten");
3263                         printk(KERN_ERR
3264                                 "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx\n",
3265                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3266                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3267                 }
3268                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3269                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3270         }
3271 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3272         {
3273                 struct slab *slabp;
3274                 unsigned objnr;
3275
3276                 slabp = virt_to_head_page(objp)->slab_page;
3277                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->size;
3278                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3279         }
3280 #endif
3281         objp += obj_offset(cachep);
3282         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON)
3283                 cachep->ctor(objp);
3284         if (ARCH_SLAB_MINALIGN &&
3285             ((unsigned long)objp & (ARCH_SLAB_MINALIGN-1))) {
3286                 printk(KERN_ERR "0x%p: not aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN=%d\n",
3287                        objp, (int)ARCH_SLAB_MINALIGN);
3288         }
3289         return objp;
3290 }
3291 #else
3292 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3293 #endif
3294
3295 static bool slab_should_failslab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3296 {
3297         if (cachep == kmem_cache)
3298                 return false;
3299
3300         return should_failslab(cachep->object_size, flags, cachep->flags);
3301 }
3302
3303 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3304 {
3305         void *objp;
3306         struct array_cache *ac;
3307         bool force_refill = false;
3308
3309         check_irq_off();
3310
3311         ac = cpu_cache_get(cachep);
3312         if (likely(ac->avail)) {
3313                 ac->touched = 1;
3314                 objp = ac_get_obj(cachep, ac, flags, false);
3315
3316                 /*
3317                  * Allow for the possibility all avail objects are not allowed
3318                  * by the current flags
3319                  */
3320                 if (objp) {
3321                         STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3322                         goto out;
3323                 }
3324                 force_refill = true;
3325         }
3326
3327         STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3328         objp = cache_alloc_refill(cachep, flags, force_refill);
3329         /*
3330          * the 'ac' may be updated by cache_alloc_refill(),
3331          * and kmemleak_erase() requires its correct value.
3332          */
3333         ac = cpu_cache_get(cachep);
3334
3335 out:
3336         /*
3337          * To avoid a false negative, if an object that is in one of the
3338          * per-CPU caches is leaked, we need to make sure kmemleak doesn't
3339          * treat the array pointers as a reference to the object.
3340          */
3341         if (objp)
3342                 kmemleak_erase(&ac->entry[ac->avail]);
3343         return objp;
3344 }
3345
3346 #ifdef CONFIG_NUMA
3347 /*
3348  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3349  *
3350  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3351  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3352  */
3353 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3354 {
3355         int nid_alloc, nid_here;
3356
3357         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3358                 return NULL;
3359         nid_alloc = nid_here = numa_mem_id();
3360         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3361                 nid_alloc = cpuset_slab_spread_node();
3362         else if (current->mempolicy)
3363                 nid_alloc = slab_node();
3364         if (nid_alloc != nid_here)
3365                 return ____cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3366         return NULL;
3367 }
3368
3369 /*
3370  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3371  * certain node and fall back is permitted. First we scan all the
3372  * available nodelists for available objects. If that fails then we
3373  * perform an allocation without specifying a node. This allows the page
3374  * allocator to do its reclaim / fallback magic. We then insert the
3375  * slab into the proper nodelist and then allocate from it.
3376  */
3377 static void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3378 {
3379         struct zonelist *zonelist;
3380         gfp_t local_flags;
3381         struct zoneref *z;
3382         struct zone *zone;
3383         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
3384         void *obj = NULL;
3385         int nid;
3386         unsigned int cpuset_mems_cookie;
3387
3388         if (flags & __GFP_THISNODE)
3389                 return NULL;
3390
3391         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
3392
3393 retry_cpuset:
3394         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3395         zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
3396
3397 retry:
3398         /*
3399          * Look through allowed nodes for objects available
3400          * from existing per node queues.
3401          */
3402         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
3403                 nid = zone_to_nid(zone);
3404
3405                 if (cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
3406                         cache->nodelists[nid] &&
3407                         cache->nodelists[nid]->free_objects) {
3408                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3409                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3410                                 if (obj)
3411                                         break;
3412                 }
3413         }
3414
3415         if (!obj) {
3416                 /*
3417                  * This allocation will be performed within the constraints
3418                  * of the current cpuset / memory policy requirements.
3419                  * We may trigger various forms of reclaim on the allowed
3420                  * set and go into memory reserves if necessary.
3421                  */
3422                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3423                         local_irq_enable();
3424                 kmem_flagcheck(cache, flags);
3425                 obj = kmem_getpages(cache, local_flags, numa_mem_id());
3426                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3427                         local_irq_disable();
3428                 if (obj) {
3429                         /*
3430                          * Insert into the appropriate per node queues
3431                          */
3432                         nid = page_to_nid(virt_to_page(obj));
3433                         if (cache_grow(cache, flags, nid, obj)) {
3434                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3435                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3436                                 if (!obj)
3437                                         /*
3438                                          * Another processor may allocate the
3439                                          * objects in the slab since we are
3440                                          * not holding any locks.
3441                                          */
3442                                         goto retry;
3443                         } else {
3444                                 /* cache_grow already freed obj */
3445                                 obj = NULL;
3446                         }
3447                 }
3448         }
3449
3450         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !obj))
3451                 goto retry_cpuset;
3452         return obj;
3453 }
3454
3455 /*
3456  * A interface to enable slab creation on nodeid
3457  */
3458 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3459                                 int nodeid)
3460 {
3461         struct list_head *entry;
3462         struct slab *slabp;
3463         struct kmem_list3 *l3;
3464         void *obj;
3465         int x;
3466
3467         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3468         BUG_ON(!l3);
3469
3470 retry:
3471         check_irq_off();
3472         spin_lock(&l3->list_lock);
3473         entry = l3->slabs_partial.next;
3474         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3475                 l3->free_touched = 1;
3476                 entry = l3->slabs_free.next;
3477                 if (entry == &l3->slabs_free)
3478                         goto must_grow;
3479         }
3480
3481         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3482         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3483         check_slabp(cachep, slabp);
3484
3485         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3486         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3487         STATS_SET_HIGH(cachep);
3488
3489         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3490
3491         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3492         check_slabp(cachep, slabp);
3493         l3->free_objects--;
3494         /* move slabp to correct slabp list: */
3495         list_del(&slabp->list);
3496
3497         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3498                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3499         else
3500                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3501
3502         spin_unlock(&l3->list_lock);
3503         goto done;
3504
3505 must_grow:
3506         spin_unlock(&l3->list_lock);
3507         x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, nodeid, NULL);
3508         if (x)
3509                 goto retry;
3510
3511         return fallback_alloc(cachep, flags);
3512
3513 done:
3514         return obj;
3515 }
3516
3517 /**
3518  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3519  * @cachep: The cache to allocate from.
3520  * @flags: See kmalloc().
3521  * @nodeid: node number of the target node.
3522  * @caller: return address of caller, used for debug information
3523  *
3524  * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
3525  * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
3526  *
3527  * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
3528  */
3529 static __always_inline void *
3530 __cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid,
3531                    void *caller)
3532 {
3533         unsigned long save_flags;
3534         void *ptr;
3535         int slab_node = numa_mem_id();
3536
3537         flags &= gfp_allowed_mask;
3538
3539         lockdep_trace_alloc(flags);
3540
3541         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3542                 return NULL;
3543
3544         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3545         local_irq_save(save_flags);
3546
3547         if (nodeid == NUMA_NO_NODE)
3548                 nodeid = slab_node;
3549
3550         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
3551                 /* Node not bootstrapped yet */
3552                 ptr = fallback_alloc(cachep, flags);
3553                 goto out;
3554         }
3555
3556         if (nodeid == slab_node) {
3557                 /*
3558                  * Use the locally cached objects if possible.
3559                  * However ____cache_alloc does not allow fallback
3560                  * to other nodes. It may fail while we still have
3561                  * objects on other nodes available.
3562                  */
3563                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3564                 if (ptr)
3565                         goto out;
3566         }
3567         /* ___cache_alloc_node can fall back to other nodes */
3568         ptr = ____cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3569   out:
3570         local_irq_restore(save_flags);
3571         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, caller);
3572         kmemleak_alloc_recursive(ptr, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3573                                  flags);
3574
3575         if (likely(ptr))
3576                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, ptr, cachep->object_size);
3577
3578         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && ptr))
3579                 memset(ptr, 0, cachep->object_size);
3580
3581         return ptr;
3582 }
3583
3584 static __always_inline void *
3585 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3586 {
3587         void *objp;
3588
3589         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3590                 objp = alternate_node_alloc(cache, flags);
3591                 if (objp)
3592                         goto out;
3593         }
3594         objp = ____cache_alloc(cache, flags);
3595
3596         /*
3597          * We may just have run out of memory on the local node.
3598          * ____cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3599          */
3600         if (!objp)
3601                 objp = ____cache_alloc_node(cache, flags, numa_mem_id());
3602
3603   out:
3604         return objp;
3605 }
3606 #else
3607
3608 static __always_inline void *
3609 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3610 {
3611         return ____cache_alloc(cachep, flags);
3612 }
3613
3614 #endif /* CONFIG_NUMA */
3615
3616 static __always_inline void *
3617 __cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, void *caller)
3618 {
3619         unsigned long save_flags;
3620         void *objp;
3621
3622         flags &= gfp_allowed_mask;
3623
3624         lockdep_trace_alloc(flags);
3625
3626         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3627                 return NULL;
3628
3629         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3630         local_irq_save(save_flags);
3631         objp = __do_cache_alloc(cachep, flags);
3632         local_irq_restore(save_flags);
3633         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp, caller);
3634         kmemleak_alloc_recursive(objp, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3635                                  flags);
3636         prefetchw(objp);
3637
3638         if (likely(objp))
3639                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, objp, cachep->object_size);
3640
3641         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && objp))
3642                 memset(objp, 0, cachep->object_size);
3643
3644         return objp;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3649  */
3650 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3651                        int node)
3652 {
3653         int i;
3654         struct kmem_list3 *l3;
3655
3656         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3657                 void *objp;
3658                 struct slab *slabp;
3659
3660                 clear_obj_pfmemalloc(&objpp[i]);
3661                 objp = objpp[i];
3662
3663                 slabp = virt_to_slab(objp);
3664                 l3 = cachep->nodelists[node];
3665                 list_del(&slabp->list);
3666                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3667                 check_slabp(cachep, slabp);
3668                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3669                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3670                 l3->free_objects++;
3671                 check_slabp(cachep, slabp);
3672
3673                 /* fixup slab chains */
3674                 if (slabp->inuse == 0) {
3675                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3676                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3677                                 /* No need to drop any previously held
3678                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3679                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3680                                  * a different cache, refer to comments before
3681                                  * alloc_slabmgmt.
3682                                  */
3683                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3684                         } else {
3685                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3686                         }
3687                 } else {
3688                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3689                          * partial list on free - maximum time for the
3690                          * other objects to be freed, too.
3691                          */
3692                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3693                 }
3694         }
3695 }
3696
3697 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3698 {
3699         int batchcount;
3700         struct kmem_list3 *l3;
3701         int node = numa_mem_id();
3702
3703         batchcount = ac->batchcount;
3704 #if DEBUG
3705         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3706 #endif
3707         check_irq_off();
3708         l3 = cachep->nodelists[node];
3709         spin_lock(&l3->list_lock);
3710         if (l3->shared) {
3711                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3712                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3713                 if (max) {
3714                         if (batchcount > max)
3715                                 batchcount = max;
3716                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3717                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3718                         shared_array->avail += batchcount;
3719                         goto free_done;
3720                 }
3721         }
3722
3723         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3724 free_done:
3725 #if STATS
3726         {
3727                 int i = 0;
3728                 struct list_head *p;
3729
3730                 p = l3->slabs_free.next;
3731                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3732                         struct slab *slabp;
3733
3734                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3735                         BUG_ON(slabp->inuse);
3736
3737                         i++;
3738                         p = p->next;
3739                 }
3740                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3741         }
3742 #endif
3743         spin_unlock(&l3->list_lock);
3744         ac->avail -= batchcount;
3745         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3746 }
3747
3748 /*
3749  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3750  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3751  */
3752 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3753     void *caller)
3754 {
3755         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3756
3757         check_irq_off();
3758         kmemleak_free_recursive(objp, cachep->flags);
3759         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, caller);
3760
3761         kmemcheck_slab_free(cachep, objp, cachep->object_size);
3762
3763         /*
3764          * Skip calling cache_free_alien() when the platform is not numa.
3765          * This will avoid cache misses that happen while accessing slabp (which
3766          * is per page memory  reference) to get nodeid. Instead use a global
3767          * variable to skip the call, which is mostly likely to be present in
3768          * the cache.
3769          */
3770         if (nr_online_nodes > 1 && cache_free_alien(cachep, objp))
3771                 return;
3772
3773         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3774                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3775         } else {
3776                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3777                 cache_flusharray(cachep, ac);
3778         }
3779
3780         ac_put_obj(cachep, ac, objp);
3781 }
3782
3783 /**
3784  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3785  * @cachep: The cache to allocate from.
3786  * @flags: See kmalloc().
3787  *
3788  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3789  * if the cache has no available objects.
3790  */
3791 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3792 {
3793         void *ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3794
3795         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret,
3796                                cachep->object_size, cachep->size, flags);
3797
3798         return ret;
3799 }
3800 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3801
3802 #ifdef CONFIG_TRACING
3803 void *
3804 kmem_cache_alloc_trace(size_t size, struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3805 {
3806         void *ret;
3807
3808         ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3809
3810         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret,
3811                       size, slab_buffer_size(cachep), flags);
3812         return ret;
3813 }
3814 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3815 #endif
3816
3817 #ifdef CONFIG_NUMA
3818 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3819 {
3820         void *ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3821                                        __builtin_return_address(0));
3822
3823         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3824                                     cachep->object_size, cachep->size,
3825                                     flags, nodeid);
3826
3827         return ret;
3828 }
3829 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3830
3831 #ifdef CONFIG_TRACING
3832 void *kmem_cache_alloc_node_trace(size_t size,
3833                                   struct kmem_cache *cachep,
3834                                   gfp_t flags,
3835                                   int nodeid)
3836 {
3837         void *ret;
3838
3839         ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3840                                   __builtin_return_address(0));
3841         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3842                            size, slab_buffer_size(cachep),
3843                            flags, nodeid);
3844         return ret;
3845 }
3846 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3847 #endif
3848
3849 static __always_inline void *
3850 __do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, void *caller)
3851 {
3852         struct kmem_cache *cachep;
3853
3854         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3855         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3856                 return cachep;
3857         return kmem_cache_alloc_node_trace(size, cachep, flags, node);
3858 }
3859
3860 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3861 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3862 {
3863         return __do_kmalloc_node(size, flags, node,
3864                         __builtin_return_address(0));
3865 }
3866 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3867
3868 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
3869                 int node, unsigned long caller)
3870 {
3871         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, (void *)caller);
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
3874 #else
3875 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3876 {
3877         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, NULL);
3878 }
3879 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3880 #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_TRACING */
3881 #endif /* CONFIG_NUMA */
3882
3883 /**
3884  * __do_kmalloc - allocate memory
3885  * @size: how many bytes of memory are required.
3886  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3887  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3888  */
3889 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3890                                           void *caller)
3891 {
3892         struct kmem_cache *cachep;
3893         void *ret;
3894
3895         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3896          * __ with kmem_.
3897          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3898          * functions.
3899          */
3900         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3901         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3902                 return cachep;
3903         ret = __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3904
3905         trace_kmalloc((unsigned long) caller, ret,
3906                       size, cachep->size, flags);
3907
3908         return ret;
3909 }
3910
3911
3912 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3913 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3914 {
3915         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3916 }
3917 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3918
3919 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
3920 {
3921         return __do_kmalloc(size, flags, (void *)caller);
3922 }
3923 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3924
3925 #else
3926 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3927 {
3928         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3929 }
3930 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3931 #endif
3932
3933 /**
3934  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3935  * @cachep: The cache the allocation was from.
3936  * @objp: The previously allocated object.
3937  *
3938  * Free an object which was previously allocated from this
3939  * cache.
3940  */
3941 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3942 {
3943         unsigned long flags;
3944
3945         local_irq_save(flags);
3946         debug_check_no_locks_freed(objp, cachep->object_size);
3947         if (!(cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
3948                 debug_check_no_obj_freed(objp, cachep->object_size);
3949         __cache_free(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3950         local_irq_restore(flags);
3951
3952         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, objp);
3953 }
3954 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3955
3956 /**
3957  * kfree - free previously allocated memory
3958  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3959  *
3960  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3961  *
3962  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3963  * or you will run into trouble.
3964  */
3965 void kfree(const void *objp)
3966 {
3967         struct kmem_cache *c;
3968         unsigned long flags;
3969
3970         trace_kfree(_RET_IP_, objp);
3971
3972         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)))
3973                 return;
3974         local_irq_save(flags);
3975         kfree_debugcheck(objp);
3976         c = virt_to_cache(objp);
3977         debug_check_no_locks_freed(objp, c->object_size);
3978
3979         debug_check_no_obj_freed(objp, c->object_size);
3980         __cache_free(c, (void *)objp, __builtin_return_address(0));
3981         local_irq_restore(flags);
3982 }
3983 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3984
3985 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3986 {
3987         return cachep->object_size;
3988 }
3989 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3990
3991 /*
3992  * This initializes kmem_list3 or resizes various caches for all nodes.
3993  */
3994 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
3995 {
3996         int node;
3997         struct kmem_list3 *l3;
3998         struct array_cache *new_shared;
3999         struct array_cache **new_alien = NULL;
4000
4001         for_each_online_node(node) {
4002
4003                 if (use_alien_caches) {
4004                         new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, gfp);
4005                         if (!new_alien)
4006                                 goto fail;
4007                 }
4008
4009                 new_shared = NULL;
4010                 if (cachep->shared) {
4011                         new_shared = alloc_arraycache(node,
4012                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
4013                                         0xbaadf00d, gfp);
4014                         if (!new_shared) {
4015                                 free_alien_cache(new_alien);
4016                                 goto fail;
4017                         }
4018                 }
4019
4020                 l3 = cachep->nodelists[node];
4021                 if (l3) {
4022                         struct array_cache *shared = l3->shared;
4023
4024                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4025
4026                         if (shared)
4027                                 free_block(cachep, shared->entry,
4028                                                 shared->avail, node);
4029
4030                         l3->shared = new_shared;
4031                         if (!l3->alien) {
4032                                 l3->alien = new_alien;
4033                                 new_alien = NULL;
4034                         }
4035                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4036                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4037                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4038                         kfree(shared);
4039                         free_alien_cache(new_alien);
4040                         continue;
4041                 }
4042                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), gfp, node);
4043                 if (!l3) {
4044                         free_alien_cache(new_alien);
4045                         kfree(new_shared);
4046                         goto fail;
4047                 }
4048
4049                 kmem_list3_init(l3);
4050                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
4051                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
4052                 l3->shared = new_shared;
4053                 l3->alien = new_alien;
4054                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4055                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4056                 cachep->nodelists[node] = l3;
4057         }
4058         return 0;
4059
4060 fail:
4061         if (!cachep->list.next) {
4062                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
4063                 node--;
4064                 while (node >= 0) {
4065                         if (cachep->nodelists[node]) {
4066                                 l3 = cachep->nodelists[node];
4067
4068                                 kfree(l3->shared);
4069                                 free_alien_cache(l3->alien);
4070                                 kfree(l3);
4071                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
4072                         }
4073                         node--;
4074                 }
4075         }
4076         return -ENOMEM;
4077 }
4078
4079 struct ccupdate_struct {
4080         struct kmem_cache *cachep;
4081         struct array_cache *new[0];
4082 };
4083
4084 static void do_ccupdate_local(void *info)
4085 {
4086         struct ccupdate_struct *new = info;
4087         struct array_cache *old;
4088
4089         check_irq_off();
4090         old = cpu_cache_get(new->cachep);
4091
4092         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
4093         new->new[smp_processor_id()] = old;
4094 }
4095
4096 /* Always called with the slab_mutex held */
4097 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
4098                                 int batchcount, int shared, gfp_t gfp)
4099 {
4100         struct ccupdate_struct *new;
4101         int i;
4102
4103         new = kzalloc(sizeof(*new) + nr_cpu_ids * sizeof(struct array_cache *),
4104                       gfp);
4105         if (!new)
4106                 return -ENOMEM;
4107
4108         for_each_online_cpu(i) {
4109                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_mem(i), limit,
4110                                                 batchcount, gfp);
4111                 if (!new->new[i]) {
4112                         for (i--; i >= 0; i--)
4113                                 kfree(new->new[i]);
4114                         kfree(new);
4115                         return -ENOMEM;
4116                 }
4117         }
4118         new->cachep = cachep;
4119
4120         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1);
4121
4122         check_irq_on();
4123         cachep->batchcount = batchcount;
4124         cachep->limit = limit;
4125         cachep->shared = shared;
4126
4127         for_each_online_cpu(i) {
4128                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
4129                 if (!ccold)
4130                         continue;
4131                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4132                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_mem(i));
4133                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4134                 kfree(ccold);
4135         }
4136         kfree(new);
4137         return alloc_kmemlist(cachep, gfp);
4138 }
4139
4140 /* Called with slab_mutex held always */
4141 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4142 {
4143         int err;
4144         int limit, shared;
4145
4146         /*
4147          * The head array serves three purposes:
4148          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
4149          * - reduce the number of spinlock operations.
4150          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
4151          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
4152          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
4153          * Bonwick.
4154          */
4155         if (cachep->size > 131072)
4156                 limit = 1;
4157         else if (cachep->size > PAGE_SIZE)
4158                 limit = 8;
4159         else if (cachep->size > 1024)
4160                 limit = 24;
4161         else if (cachep->size > 256)
4162                 limit = 54;
4163         else
4164                 limit = 120;
4165
4166         /*
4167          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
4168          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
4169          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
4170          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
4171          * replaces Bonwick's magazine layer.
4172          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
4173          * to a larger limit. Thus disabled by default.
4174          */
4175         shared = 0;
4176         if (cachep->size <= PAGE_SIZE && num_possible_cpus() > 1)
4177                 shared = 8;
4178
4179 #if DEBUG
4180         /*
4181          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
4182          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
4183          */
4184         if (limit > 32)
4185                 limit = 32;
4186 #endif
4187         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared, gfp);
4188         if (err)
4189                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
4190                        cachep->name, -err);
4191         return err;
4192 }
4193
4194 /*
4195  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
4196  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
4197  * if drain_array() is used on the shared array.
4198  */
4199 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
4200                          struct array_cache *ac, int force, int node)
4201 {
4202         int tofree;
4203
4204         if (!ac || !ac->avail)
4205                 return;
4206         if (ac->touched && !force) {
4207                 ac->touched = 0;
4208         } else {
4209                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4210                 if (ac->avail) {
4211                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
4212                         if (tofree > ac->avail)
4213                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
4214                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
4215                         ac->avail -= tofree;
4216                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
4217                                 sizeof(void *) * ac->avail);
4218                 }
4219                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4220         }
4221 }
4222
4223 /**
4224  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
4225  * @w: work descriptor
4226  *
4227  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
4228  * Purpose:
4229  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
4230  * - return freeable pages to the main free memory pool.
4231  *
4232  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
4233  * again on the next iteration.
4234  */
4235 static void cache_reap(struct work_struct *w)
4236 {
4237         struct kmem_cache *searchp;
4238         struct kmem_list3 *l3;
4239         int node = numa_mem_id();
4240         struct delayed_work *work = to_delayed_work(w);
4241
4242         if (!mutex_trylock(&slab_mutex))
4243                 /* Give up. Setup the next iteration. */
4244                 goto out;
4245
4246         list_for_each_entry(searchp, &slab_caches, list) {
4247                 check_irq_on();
4248
4249                 /*
4250                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
4251                  * have established with reasonable certainty that
4252                  * we can do some work if the lock was obtained.
4253                  */
4254                 l3 = searchp->nodelists[node];
4255
4256                 reap_alien(searchp, l3);
4257
4258                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
4259
4260                 /*
4261                  * These are racy checks but it does not matter
4262                  * if we skip one check or scan twice.
4263                  */
4264                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
4265                         goto next;
4266
4267                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
4268
4269                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
4270
4271                 if (l3->free_touched)
4272                         l3->free_touched = 0;
4273                 else {
4274                         int freed;
4275
4276                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
4277                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
4278                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
4279                 }
4280 next:
4281                 cond_resched();
4282         }
4283         check_irq_on();
4284         mutex_unlock(&slab_mutex);
4285         next_reap_node();
4286 out:
4287         /* Set up the next iteration */
4288         schedule_delayed_work(work, round_jiffies_relative(REAPTIMEOUT_CPUC));
4289 }
4290
4291 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4292
4293 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4294 {
4295         /*
4296          * Output format version, so at least we can change it
4297          * without _too_ many complaints.
4298          */
4299 #if STATS
4300         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
4301 #else
4302         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4303 #endif
4304         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4305                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4306         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4307         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4308 #if STATS
4309         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
4310                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
4311         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
4312 #endif
4313         seq_putc(m, '\n');
4314 }
4315
4316 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4317 {
4318         loff_t n = *pos;
4319
4320         mutex_lock(&slab_mutex);
4321         if (!n)
4322                 print_slabinfo_header(m);
4323
4324         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4325 }
4326
4327 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4328 {
4329         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4330 }
4331
4332 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4333 {
4334         mutex_unlock(&slab_mutex);
4335 }
4336
4337 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4338 {
4339         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4340         struct slab *slabp;
4341         unsigned long active_objs;
4342         unsigned long num_objs;
4343         unsigned long active_slabs = 0;
4344         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
4345         const char *name;
4346         char *error = NULL;
4347         int node;
4348         struct kmem_list3 *l3;
4349
4350         active_objs = 0;
4351         num_slabs = 0;
4352         for_each_online_node(node) {
4353                 l3 = cachep->nodelists[node];
4354                 if (!l3)
4355                         continue;
4356
4357                 check_irq_on();
4358                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4359
4360                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
4361                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
4362                                 error = "slabs_full accounting error";
4363                         active_objs += cachep->num;
4364                         active_slabs++;
4365                 }
4366                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
4367                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
4368                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
4369                         if (!slabp->inuse && !error)
4370                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
4371                         active_objs += slabp->inuse;
4372                         active_slabs++;
4373                 }
4374                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
4375                         if (slabp->inuse && !error)
4376                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
4377                         num_slabs++;
4378                 }
4379                 free_objects += l3->free_objects;
4380                 if (l3->shared)
4381                         shared_avail += l3->shared->avail;
4382
4383                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4384         }
4385         num_slabs += active_slabs;
4386         num_objs = num_slabs * cachep->num;
4387         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
4388                 error = "free_objects accounting error";
4389
4390         name = cachep->name;
4391         if (error)
4392                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
4393
4394         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
4395                    name, active_objs, num_objs, cachep->size,
4396                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
4397         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
4398                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
4399         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
4400                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
4401 #if STATS
4402         {                       /* list3 stats */
4403                 unsigned long high = cachep->high_mark;
4404                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
4405                 unsigned long grown = cachep->grown;
4406                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
4407                 unsigned long errors = cachep->errors;
4408                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4409                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4410                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4411                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4412
4413                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu "
4414                            "%4lu %4lu %4lu %4lu %4lu",
4415                            allocs, high, grown,
4416                            reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4417                            node_frees, overflows);
4418         }
4419         /* cpu stats */
4420         {
4421                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4422                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4423                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4424                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4425
4426                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4427                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4428         }
4429 #endif
4430         seq_putc(m, '\n');
4431         return 0;
4432 }
4433
4434 /*
4435  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4436  *
4437  * Output layout:
4438  * cache-name
4439  * num-active-objs
4440  * total-objs
4441  * object size
4442  * num-active-slabs
4443  * total-slabs
4444  * num-pages-per-slab
4445  * + further values on SMP and with statistics enabled
4446  */
4447
4448 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4449         .start = s_start,
4450         .next = s_next,
4451         .stop = s_stop,
4452         .show = s_show,
4453 };
4454
4455 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4456 /**
4457  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4458  * @file: unused
4459  * @buffer: user buffer
4460  * @count: data length
4461  * @ppos: unused
4462  */
4463 static ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4464                        size_t count, loff_t *ppos)
4465 {
4466         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4467         int limit, batchcount, shared, res;
4468         struct kmem_cache *cachep;
4469
4470         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4471                 return -EINVAL;
4472         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4473                 return -EFAULT;
4474         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4475
4476         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4477         if (!tmp)
4478                 return -EINVAL;
4479         *tmp = '\0';
4480         tmp++;
4481         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4482                 return -EINVAL;
4483
4484         /* Find the cache in the chain of caches. */
4485         mutex_lock(&slab_mutex);
4486         res = -EINVAL;
4487         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
4488                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4489                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4490                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4491                                 res = 0;
4492                         } else {
4493                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4494                                                        batchcount, shared,
4495                                                        GFP_KERNEL);
4496                         }
4497                         break;
4498                 }
4499         }
4500         mutex_unlock(&slab_mutex);
4501         if (res >= 0)
4502                 res = count;
4503         return res;
4504 }
4505
4506 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4507 {
4508         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4509 }
4510
4511 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4512         .open           = slabinfo_open,
4513         .read           = seq_read,
4514         .write          = slabinfo_write,
4515         .llseek         = seq_lseek,
4516         .release        = seq_release,
4517 };
4518
4519 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4520
4521 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4522 {
4523         mutex_lock(&slab_mutex);
4524         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4525 }
4526
4527 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4528 {
4529         unsigned long *p;
4530         int l;
4531         if (!v)
4532                 return 1;
4533         l = n[1];
4534         p = n + 2;
4535         while (l) {
4536                 int i = l/2;
4537                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4538                 if (*q == v) {
4539                         q[1]++;
4540                         return 1;
4541                 }
4542                 if (*q > v) {
4543                         l = i;
4544                 } else {
4545                         p = q + 2;
4546                         l -= i + 1;
4547                 }
4548         }
4549         if (++n[1] == n[0])
4550                 return 0;
4551         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4552         p[0] = v;
4553         p[1] = 1;
4554         return 1;
4555 }
4556
4557 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4558 {
4559         void *p;
4560         int i;
4561         if (n[0] == n[1])
4562                 return;
4563         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->size) {
4564                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4565                         continue;
4566                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4567                         return;
4568         }
4569 }
4570
4571 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4572 {
4573 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4574         unsigned long offset, size;
4575         char modname[MODULE_NAME_LEN], name[KSYM_NAME_LEN];
4576
4577         if (lookup_symbol_attrs(address, &size, &offset, modname, name) == 0) {
4578                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4579                 if (modname[0])
4580                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4581                 return;
4582         }
4583 #endif
4584         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4585 }
4586
4587 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4588 {
4589         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4590         struct slab *slabp;
4591         struct kmem_list3 *l3;
4592         const char *name;
4593         unsigned long *n = m->private;
4594         int node;
4595         int i;
4596
4597         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4598                 return 0;
4599         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4600                 return 0;
4601
4602         /* OK, we can do it */
4603
4604         n[1] = 0;
4605
4606         for_each_online_node(node) {
4607                 l3 = cachep->nodelists[node];
4608                 if (!l3)
4609                         continue;
4610
4611                 check_irq_on();
4612                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4613
4614                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4615                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4616                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4617                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4618                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4619         }
4620         name = cachep->name;
4621         if (n[0] == n[1]) {
4622                 /* Increase the buffer size */
4623                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4624                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4625                 if (!m->private) {
4626                         /* Too bad, we are really out */
4627                         m->private = n;
4628                         mutex_lock(&slab_mutex);
4629                         return -ENOMEM;
4630                 }
4631                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4632                 kfree(n);
4633                 mutex_lock(&slab_mutex);
4634                 /* Now make sure this entry will be retried */
4635                 m->count = m->size;
4636                 return 0;
4637         }
4638         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4639                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4640                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4641                 seq_putc(m, '\n');
4642         }
4643
4644         return 0;
4645 }
4646
4647 static const struct seq_operations slabstats_op = {
4648         .start = leaks_start,
4649         .next = s_next,
4650         .stop = s_stop,
4651         .show = leaks_show,
4652 };
4653
4654 static int slabstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4655 {
4656         unsigned long *n = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
4657         int ret = -ENOMEM;
4658         if (n) {
4659                 ret = seq_open(file, &slabstats_op);
4660                 if (!ret) {
4661                         struct seq_file *m = file->private_data;
4662                         *n = PAGE_SIZE / (2 * sizeof(unsigned long));
4663                         m->private = n;
4664                         n = NULL;
4665                 }
4666                 kfree(n);
4667         }
4668         return ret;
4669 }
4670
4671 static const struct file_operations proc_slabstats_operations = {
4672         .open           = slabstats_open,
4673         .read           = seq_read,
4674         .llseek         = seq_lseek,
4675         .release        = seq_release_private,
4676 };
4677 #endif
4678
4679 static int __init slab_proc_init(void)
4680 {
4681         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUSR,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4682 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4683         proc_create("slab_allocators", 0, NULL, &proc_slabstats_operations);
4684 #endif
4685         return 0;
4686 }
4687 module_init(slab_proc_init);
4688 #endif
4689
4690 /**
4691  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4692  * @objp: Pointer to the object
4693  *
4694  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4695  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4696  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4697  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4698  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4699  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4700  * must not be freed during the duration of the call.
4701  */
4702 size_t ksize(const void *objp)
4703 {
4704         BUG_ON(!objp);
4705         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR))
4706                 return 0;
4707
4708         return virt_to_cache(objp)->object_size;
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(ksize);