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