slub: remove verify_mem_not_deleted()
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include "slab.h"
20 #include <linux/proc_fs.h>
21 #include <linux/notifier.h>
22 #include <linux/seq_file.h>
23 #include <linux/kmemcheck.h>
24 #include <linux/cpu.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/mempolicy.h>
27 #include <linux/ctype.h>
28 #include <linux/debugobjects.h>
29 #include <linux/kallsyms.h>
30 #include <linux/memory.h>
31 #include <linux/math64.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33 #include <linux/stacktrace.h>
34 #include <linux/prefetch.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36
37 #include <trace/events/kmem.h>
38
39 #include "internal.h"
40
41 /*
42  * Lock order:
43  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
44  *   2. node->list_lock
45  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
46  *
47  *   slab_mutex
48  *
49  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
50  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
51  *
52  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
53  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
54  *   double word in the page struct. Meaning
55  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
56  *      B. page->counters       -> Counters of objects
57  *      C. page->frozen         -> frozen state
58  *
59  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
60  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
61  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
62  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
63  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
64  *
65  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
66  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
67  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
68  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
69  *   modified without taking the list lock).
70  *
71  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
72  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
73  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
74  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
75  *   the list lock.
76  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
77  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
78  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
79  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
80  *
81  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
82  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
83  *
84  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
85  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
86  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
87  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
88  * cannot scan all objects.
89  *
90  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
91  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
92  * fast frees and allocs.
93  *
94  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
95  *
96  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
97  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
98  *                      such as satisfying allocations for a specific
99  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
100  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
101  *                      list operations. It is up to the processor holding
102  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
103  *                      when the slab is no longer needed.
104  *
105  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
106  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
107  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
108  *                      freelist that allows lockless access to
109  *                      free objects in addition to the regular freelist
110  *                      that requires the slab lock.
111  *
112  * PageError            Slab requires special handling due to debug
113  *                      options set. This moves slab handling out of
114  *                      the fast path and disables lockless freelists.
115  */
116
117 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
118 {
119 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
120         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
121 #else
122         return 0;
123 #endif
124 }
125
126 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
127 {
128 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
129         return !kmem_cache_debug(s);
130 #else
131         return false;
132 #endif
133 }
134
135 /*
136  * Issues still to be resolved:
137  *
138  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
139  *
140  * - Variable sizing of the per node arrays
141  */
142
143 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
144 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
145
146 /* Enable to log cmpxchg failures */
147 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
148
149 /*
150  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
151  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
152  */
153 #define MIN_PARTIAL 5
154
155 /*
156  * Maximum number of desirable partial slabs.
157  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
158  * sort the partial list by the number of objects in the.
159  */
160 #define MAX_PARTIAL 10
161
162 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
163                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
164
165 /*
166  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
167  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
168  * metadata.
169  */
170 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
171
172 /*
173  * Set of flags that will prevent slab merging
174  */
175 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
176                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
177                 SLAB_FAILSLAB)
178
179 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
180                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
181
182 #define OO_SHIFT        16
183 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
184 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
185
186 /* Internal SLUB flags */
187 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
188 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
189
190 #ifdef CONFIG_SMP
191 static struct notifier_block slab_notifier;
192 #endif
193
194 /*
195  * Tracking user of a slab.
196  */
197 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
198 struct track {
199         unsigned long addr;     /* Called from address */
200 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
201         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
202 #endif
203         int cpu;                /* Was running on cpu */
204         int pid;                /* Pid context */
205         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
206 };
207
208 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
209
210 #ifdef CONFIG_SYSFS
211 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
212 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
213 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
214 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s);
215 #else
216 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
217 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
218                                                         { return 0; }
219 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) { }
220
221 static inline void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s) { }
222 #endif
223
224 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
225 {
226 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
227         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
228 #endif
229 }
230
231 /********************************************************************
232  *                      Core slab cache functions
233  *******************************************************************/
234
235 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
236 {
237         return s->node[node];
238 }
239
240 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
241 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
242                                 struct page *page, const void *object)
243 {
244         void *base;
245
246         if (!object)
247                 return 1;
248
249         base = page_address(page);
250         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
251                 (object - base) % s->size) {
252                 return 0;
253         }
254
255         return 1;
256 }
257
258 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
259 {
260         return *(void **)(object + s->offset);
261 }
262
263 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
264 {
265         prefetch(object + s->offset);
266 }
267
268 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
269 {
270         void *p;
271
272 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
273         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
274 #else
275         p = get_freepointer(s, object);
276 #endif
277         return p;
278 }
279
280 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
281 {
282         *(void **)(object + s->offset) = fp;
283 }
284
285 /* Loop over all objects in a slab */
286 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
287         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
288                         __p += (__s)->size)
289
290 /* Determine object index from a given position */
291 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
292 {
293         return (p - addr) / s->size;
294 }
295
296 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
297 {
298 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
299         /*
300          * Debugging requires use of the padding between object
301          * and whatever may come after it.
302          */
303         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
304                 return s->object_size;
305
306 #endif
307         /*
308          * If we have the need to store the freelist pointer
309          * back there or track user information then we can
310          * only use the space before that information.
311          */
312         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
313                 return s->inuse;
314         /*
315          * Else we can use all the padding etc for the allocation
316          */
317         return s->size;
318 }
319
320 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
321 {
322         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
323 }
324
325 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
326                 unsigned long size, int reserved)
327 {
328         struct kmem_cache_order_objects x = {
329                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
330         };
331
332         return x;
333 }
334
335 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
336 {
337         return x.x >> OO_SHIFT;
338 }
339
340 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
341 {
342         return x.x & OO_MASK;
343 }
344
345 /*
346  * Per slab locking using the pagelock
347  */
348 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
349 {
350         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
351 }
352
353 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
354 {
355         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
356 }
357
358 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
359 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
360                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
361                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
362                 const char *n)
363 {
364         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
365 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
366     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
367         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
368                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
369                         freelist_old, counters_old,
370                         freelist_new, counters_new))
371                 return 1;
372         } else
373 #endif
374         {
375                 slab_lock(page);
376                 if (page->freelist == freelist_old &&
377                                         page->counters == counters_old) {
378                         page->freelist = freelist_new;
379                         page->counters = counters_new;
380                         slab_unlock(page);
381                         return 1;
382                 }
383                 slab_unlock(page);
384         }
385
386         cpu_relax();
387         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
388
389 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
390         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
391 #endif
392
393         return 0;
394 }
395
396 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
397                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
398                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
399                 const char *n)
400 {
401 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
402     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
403         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
404                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
405                         freelist_old, counters_old,
406                         freelist_new, counters_new))
407                 return 1;
408         } else
409 #endif
410         {
411                 unsigned long flags;
412
413                 local_irq_save(flags);
414                 slab_lock(page);
415                 if (page->freelist == freelist_old &&
416                                         page->counters == counters_old) {
417                         page->freelist = freelist_new;
418                         page->counters = counters_new;
419                         slab_unlock(page);
420                         local_irq_restore(flags);
421                         return 1;
422                 }
423                 slab_unlock(page);
424                 local_irq_restore(flags);
425         }
426
427         cpu_relax();
428         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
429
430 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
431         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
432 #endif
433
434         return 0;
435 }
436
437 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
438 /*
439  * Determine a map of object in use on a page.
440  *
441  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
442  * not vanish from under us.
443  */
444 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
445 {
446         void *p;
447         void *addr = page_address(page);
448
449         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
450                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
451 }
452
453 /*
454  * Debug settings:
455  */
456 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
457 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
458 #else
459 static int slub_debug;
460 #endif
461
462 static char *slub_debug_slabs;
463 static int disable_higher_order_debug;
464
465 /*
466  * Object debugging
467  */
468 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
469 {
470         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
471                         length, 1);
472 }
473
474 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
475         enum track_item alloc)
476 {
477         struct track *p;
478
479         if (s->offset)
480                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
481         else
482                 p = object + s->inuse;
483
484         return p + alloc;
485 }
486
487 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
488                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
489 {
490         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
491
492         if (addr) {
493 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
494                 struct stack_trace trace;
495                 int i;
496
497                 trace.nr_entries = 0;
498                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
499                 trace.entries = p->addrs;
500                 trace.skip = 3;
501                 save_stack_trace(&trace);
502
503                 /* See rant in lockdep.c */
504                 if (trace.nr_entries != 0 &&
505                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
506                         trace.nr_entries--;
507
508                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
509                         p->addrs[i] = 0;
510 #endif
511                 p->addr = addr;
512                 p->cpu = smp_processor_id();
513                 p->pid = current->pid;
514                 p->when = jiffies;
515         } else
516                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
517 }
518
519 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
520 {
521         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
522                 return;
523
524         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
525         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
526 }
527
528 static void print_track(const char *s, struct track *t)
529 {
530         if (!t->addr)
531                 return;
532
533         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
534                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
535 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
536         {
537                 int i;
538                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
539                         if (t->addrs[i])
540                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
541                         else
542                                 break;
543         }
544 #endif
545 }
546
547 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
548 {
549         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
550                 return;
551
552         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
553         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
554 }
555
556 static void print_page_info(struct page *page)
557 {
558         printk(KERN_ERR
559                "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
560                page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
561
562 }
563
564 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
565 {
566         va_list args;
567         char buf[100];
568
569         va_start(args, fmt);
570         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
571         va_end(args);
572         printk(KERN_ERR "========================================"
573                         "=====================================\n");
574         printk(KERN_ERR "BUG %s (%s): %s\n", s->name, print_tainted(), buf);
575         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
576                         "-------------------------------------\n\n");
577
578         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
579 }
580
581 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
582 {
583         va_list args;
584         char buf[100];
585
586         va_start(args, fmt);
587         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
588         va_end(args);
589         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
590 }
591
592 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
593 {
594         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
595         u8 *addr = page_address(page);
596
597         print_tracking(s, p);
598
599         print_page_info(page);
600
601         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
602                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
603
604         if (p > addr + 16)
605                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
606
607         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
608                                 PAGE_SIZE));
609         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
610                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
611                         s->inuse - s->object_size);
612
613         if (s->offset)
614                 off = s->offset + sizeof(void *);
615         else
616                 off = s->inuse;
617
618         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
619                 off += 2 * sizeof(struct track);
620
621         if (off != s->size)
622                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
623                 print_section("Padding ", p + off, s->size - off);
624
625         dump_stack();
626 }
627
628 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
629                         u8 *object, char *reason)
630 {
631         slab_bug(s, "%s", reason);
632         print_trailer(s, page, object);
633 }
634
635 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
636                         const char *fmt, ...)
637 {
638         va_list args;
639         char buf[100];
640
641         va_start(args, fmt);
642         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
643         va_end(args);
644         slab_bug(s, "%s", buf);
645         print_page_info(page);
646         dump_stack();
647 }
648
649 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
650 {
651         u8 *p = object;
652
653         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
654                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
655                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
656         }
657
658         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
659                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
660 }
661
662 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
663                                                 void *from, void *to)
664 {
665         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
666         memset(from, data, to - from);
667 }
668
669 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
670                         u8 *object, char *what,
671                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
672 {
673         u8 *fault;
674         u8 *end;
675
676         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
677         if (!fault)
678                 return 1;
679
680         end = start + bytes;
681         while (end > fault && end[-1] == value)
682                 end--;
683
684         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
685         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
686                                         fault, end - 1, fault[0], value);
687         print_trailer(s, page, object);
688
689         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
690         return 0;
691 }
692
693 /*
694  * Object layout:
695  *
696  * object address
697  *      Bytes of the object to be managed.
698  *      If the freepointer may overlay the object then the free
699  *      pointer is the first word of the object.
700  *
701  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
702  *      0xa5 (POISON_END)
703  *
704  * object + s->object_size
705  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
706  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
707  *      object_size == inuse.
708  *
709  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
710  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
711  *
712  * object + s->inuse
713  *      Meta data starts here.
714  *
715  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
716  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
717  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
718  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
719  *              before the word boundary.
720  *
721  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
722  *
723  * object + s->size
724  *      Nothing is used beyond s->size.
725  *
726  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
727  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
728  * may be used with merged slabcaches.
729  */
730
731 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
732 {
733         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
734
735         if (s->offset)
736                 /* Freepointer is placed after the object. */
737                 off += sizeof(void *);
738
739         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
740                 /* We also have user information there */
741                 off += 2 * sizeof(struct track);
742
743         if (s->size == off)
744                 return 1;
745
746         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
747                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
748 }
749
750 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
751 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
752 {
753         u8 *start;
754         u8 *fault;
755         u8 *end;
756         int length;
757         int remainder;
758
759         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
760                 return 1;
761
762         start = page_address(page);
763         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
764         end = start + length;
765         remainder = length % s->size;
766         if (!remainder)
767                 return 1;
768
769         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
770         if (!fault)
771                 return 1;
772         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
773                 end--;
774
775         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
776         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
777
778         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
779         return 0;
780 }
781
782 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
783                                         void *object, u8 val)
784 {
785         u8 *p = object;
786         u8 *endobject = object + s->object_size;
787
788         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
789                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
790                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
791                         return 0;
792         } else {
793                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
794                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
795                                 endobject, POISON_INUSE,
796                                 s->inuse - s->object_size);
797                 }
798         }
799
800         if (s->flags & SLAB_POISON) {
801                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
802                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
803                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
804                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
805                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
806                         return 0;
807                 /*
808                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
809                  */
810                 check_pad_bytes(s, page, p);
811         }
812
813         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
814                 /*
815                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
816                  * freepointer while object is allocated.
817                  */
818                 return 1;
819
820         /* Check free pointer validity */
821         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
822                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
823                 /*
824                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
825                  * of the free objects in this slab. May cause
826                  * another error because the object count is now wrong.
827                  */
828                 set_freepointer(s, p, NULL);
829                 return 0;
830         }
831         return 1;
832 }
833
834 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
835 {
836         int maxobj;
837
838         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
839
840         if (!PageSlab(page)) {
841                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
842                 return 0;
843         }
844
845         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
846         if (page->objects > maxobj) {
847                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
848                         s->name, page->objects, maxobj);
849                 return 0;
850         }
851         if (page->inuse > page->objects) {
852                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
853                         s->name, page->inuse, page->objects);
854                 return 0;
855         }
856         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
857         slab_pad_check(s, page);
858         return 1;
859 }
860
861 /*
862  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
863  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
864  */
865 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
866 {
867         int nr = 0;
868         void *fp;
869         void *object = NULL;
870         unsigned long max_objects;
871
872         fp = page->freelist;
873         while (fp && nr <= page->objects) {
874                 if (fp == search)
875                         return 1;
876                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
877                         if (object) {
878                                 object_err(s, page, object,
879                                         "Freechain corrupt");
880                                 set_freepointer(s, object, NULL);
881                         } else {
882                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
883                                 page->freelist = NULL;
884                                 page->inuse = page->objects;
885                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
886                                 return 0;
887                         }
888                         break;
889                 }
890                 object = fp;
891                 fp = get_freepointer(s, object);
892                 nr++;
893         }
894
895         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
896         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
897                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
898
899         if (page->objects != max_objects) {
900                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
901                         "should be %d", page->objects, max_objects);
902                 page->objects = max_objects;
903                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
904         }
905         if (page->inuse != page->objects - nr) {
906                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
907                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
908                 page->inuse = page->objects - nr;
909                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
910         }
911         return search == NULL;
912 }
913
914 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
915                                                                 int alloc)
916 {
917         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
918                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
919                         s->name,
920                         alloc ? "alloc" : "free",
921                         object, page->inuse,
922                         page->freelist);
923
924                 if (!alloc)
925                         print_section("Object ", (void *)object,
926                                         s->object_size);
927
928                 dump_stack();
929         }
930 }
931
932 /*
933  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
934  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
935  */
936 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
937 {
938         flags &= gfp_allowed_mask;
939         lockdep_trace_alloc(flags);
940         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
941
942         return should_failslab(s->object_size, flags, s->flags);
943 }
944
945 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
946                                         gfp_t flags, void *object)
947 {
948         flags &= gfp_allowed_mask;
949         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
950         kmemleak_alloc_recursive(object, s->object_size, 1, s->flags, flags);
951 }
952
953 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
954 {
955         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
956
957         /*
958          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
959          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
960          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
961          */
962 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
963         {
964                 unsigned long flags;
965
966                 local_irq_save(flags);
967                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
968                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
969                 local_irq_restore(flags);
970         }
971 #endif
972         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
973                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
974 }
975
976 /*
977  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
978  *
979  * list_lock must be held.
980  */
981 static void add_full(struct kmem_cache *s,
982         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
983 {
984         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
985                 return;
986
987         list_add(&page->lru, &n->full);
988 }
989
990 /*
991  * list_lock must be held.
992  */
993 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
994 {
995         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
996                 return;
997
998         list_del(&page->lru);
999 }
1000
1001 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1002 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1003 {
1004         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1005
1006         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1007 }
1008
1009 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1010 {
1011         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1012 }
1013
1014 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1015 {
1016         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1017
1018         /*
1019          * May be called early in order to allocate a slab for the
1020          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1021          * dilemma by deferring the increment of the count during
1022          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1023          */
1024         if (likely(n)) {
1025                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1026                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1027         }
1028 }
1029 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1030 {
1031         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1032
1033         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1034         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1035 }
1036
1037 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1038 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1039                                                                 void *object)
1040 {
1041         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1042                 return;
1043
1044         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1045         init_tracking(s, object);
1046 }
1047
1048 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1049                                         struct page *page,
1050                                         void *object, unsigned long addr)
1051 {
1052         if (!check_slab(s, page))
1053                 goto bad;
1054
1055         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1056                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1057                 goto bad;
1058         }
1059
1060         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1061                 goto bad;
1062
1063         /* Success perform special debug activities for allocs */
1064         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1065                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1066         trace(s, page, object, 1);
1067         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1068         return 1;
1069
1070 bad:
1071         if (PageSlab(page)) {
1072                 /*
1073                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1074                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1075                  * as used avoids touching the remaining objects.
1076                  */
1077                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1078                 page->inuse = page->objects;
1079                 page->freelist = NULL;
1080         }
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 static noinline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1085         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1086         unsigned long addr, unsigned long *flags)
1087 {
1088         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1089
1090         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, *flags);
1091         slab_lock(page);
1092
1093         if (!check_slab(s, page))
1094                 goto fail;
1095
1096         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1097                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1098                 goto fail;
1099         }
1100
1101         if (on_freelist(s, page, object)) {
1102                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1103                 goto fail;
1104         }
1105
1106         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1107                 goto out;
1108
1109         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1110                 if (!PageSlab(page)) {
1111                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1112                                 "outside of slab", object);
1113                 } else if (!page->slab_cache) {
1114                         printk(KERN_ERR
1115                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1116                                                 object);
1117                         dump_stack();
1118                 } else
1119                         object_err(s, page, object,
1120                                         "page slab pointer corrupt.");
1121                 goto fail;
1122         }
1123
1124         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1125                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1126         trace(s, page, object, 0);
1127         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1128 out:
1129         slab_unlock(page);
1130         /*
1131          * Keep node_lock to preserve integrity
1132          * until the object is actually freed
1133          */
1134         return n;
1135
1136 fail:
1137         slab_unlock(page);
1138         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, *flags);
1139         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1140         return NULL;
1141 }
1142
1143 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1144 {
1145         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1146         if (*str++ != '=' || !*str)
1147                 /*
1148                  * No options specified. Switch on full debugging.
1149                  */
1150                 goto out;
1151
1152         if (*str == ',')
1153                 /*
1154                  * No options but restriction on slabs. This means full
1155                  * debugging for slabs matching a pattern.
1156                  */
1157                 goto check_slabs;
1158
1159         if (tolower(*str) == 'o') {
1160                 /*
1161                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1162                  * would increase as a result.
1163                  */
1164                 disable_higher_order_debug = 1;
1165                 goto out;
1166         }
1167
1168         slub_debug = 0;
1169         if (*str == '-')
1170                 /*
1171                  * Switch off all debugging measures.
1172                  */
1173                 goto out;
1174
1175         /*
1176          * Determine which debug features should be switched on
1177          */
1178         for (; *str && *str != ','; str++) {
1179                 switch (tolower(*str)) {
1180                 case 'f':
1181                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1182                         break;
1183                 case 'z':
1184                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1185                         break;
1186                 case 'p':
1187                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1188                         break;
1189                 case 'u':
1190                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1191                         break;
1192                 case 't':
1193                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1194                         break;
1195                 case 'a':
1196                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1197                         break;
1198                 default:
1199                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1200                                 "unknown. skipped\n", *str);
1201                 }
1202         }
1203
1204 check_slabs:
1205         if (*str == ',')
1206                 slub_debug_slabs = str + 1;
1207 out:
1208         return 1;
1209 }
1210
1211 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1212
1213 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1214         unsigned long flags, const char *name,
1215         void (*ctor)(void *))
1216 {
1217         /*
1218          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1219          */
1220         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1221                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1222                 flags |= slub_debug;
1223
1224         return flags;
1225 }
1226 #else
1227 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1228                         struct page *page, void *object) {}
1229
1230 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1231         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1232
1233 static inline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1234         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1235         unsigned long addr, unsigned long *flags) { return NULL; }
1236
1237 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1238                         { return 1; }
1239 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1240                         void *object, u8 val) { return 1; }
1241 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1242                                         struct page *page) {}
1243 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1244 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1245         unsigned long flags, const char *name,
1246         void (*ctor)(void *))
1247 {
1248         return flags;
1249 }
1250 #define slub_debug 0
1251
1252 #define disable_higher_order_debug 0
1253
1254 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1255                                                         { return 0; }
1256 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1257                                                         { return 0; }
1258 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1259                                                         int objects) {}
1260 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1261                                                         int objects) {}
1262
1263 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1264                                                         { return 0; }
1265
1266 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1267                 void *object) {}
1268
1269 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1270
1271 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1272
1273 /*
1274  * Slab allocation and freeing
1275  */
1276 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1277                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1278 {
1279         int order = oo_order(oo);
1280
1281         flags |= __GFP_NOTRACK;
1282
1283         if (node == NUMA_NO_NODE)
1284                 return alloc_pages(flags, order);
1285         else
1286                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1287 }
1288
1289 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1290 {
1291         struct page *page;
1292         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1293         gfp_t alloc_gfp;
1294
1295         flags &= gfp_allowed_mask;
1296
1297         if (flags & __GFP_WAIT)
1298                 local_irq_enable();
1299
1300         flags |= s->allocflags;
1301
1302         /*
1303          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1304          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1305          */
1306         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1307
1308         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1309         if (unlikely(!page)) {
1310                 oo = s->min;
1311                 /*
1312                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1313                  * Try a lower order alloc if possible
1314                  */
1315                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1316
1317                 if (page)
1318                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1319         }
1320
1321         if (kmemcheck_enabled && page
1322                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1323                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1324
1325                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1326
1327                 /*
1328                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1329                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1330                  */
1331                 if (s->ctor)
1332                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1333                 else
1334                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1335         }
1336
1337         if (flags & __GFP_WAIT)
1338                 local_irq_disable();
1339         if (!page)
1340                 return NULL;
1341
1342         page->objects = oo_objects(oo);
1343         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1344                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1345                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1346                 1 << oo_order(oo));
1347
1348         return page;
1349 }
1350
1351 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1352                                 void *object)
1353 {
1354         setup_object_debug(s, page, object);
1355         if (unlikely(s->ctor))
1356                 s->ctor(object);
1357 }
1358
1359 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1360 {
1361         struct page *page;
1362         void *start;
1363         void *last;
1364         void *p;
1365         int order;
1366
1367         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1368
1369         page = allocate_slab(s,
1370                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1371         if (!page)
1372                 goto out;
1373
1374         order = compound_order(page);
1375         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1376         memcg_bind_pages(s, order);
1377         page->slab_cache = s;
1378         __SetPageSlab(page);
1379         if (page->pfmemalloc)
1380                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1381
1382         start = page_address(page);
1383
1384         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1385                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1386
1387         last = start;
1388         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1389                 setup_object(s, page, last);
1390                 set_freepointer(s, last, p);
1391                 last = p;
1392         }
1393         setup_object(s, page, last);
1394         set_freepointer(s, last, NULL);
1395
1396         page->freelist = start;
1397         page->inuse = page->objects;
1398         page->frozen = 1;
1399 out:
1400         return page;
1401 }
1402
1403 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1404 {
1405         int order = compound_order(page);
1406         int pages = 1 << order;
1407
1408         if (kmem_cache_debug(s)) {
1409                 void *p;
1410
1411                 slab_pad_check(s, page);
1412                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1413                                                 page->objects)
1414                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1415         }
1416
1417         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1418
1419         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1420                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1421                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1422                 -pages);
1423
1424         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1425         __ClearPageSlab(page);
1426
1427         memcg_release_pages(s, order);
1428         page_mapcount_reset(page);
1429         if (current->reclaim_state)
1430                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1431         __free_memcg_kmem_pages(page, order);
1432 }
1433
1434 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1435         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1436
1437 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1438 {
1439         struct page *page;
1440
1441         if (need_reserve_slab_rcu)
1442                 page = virt_to_head_page(h);
1443         else
1444                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1445
1446         __free_slab(page->slab_cache, page);
1447 }
1448
1449 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1450 {
1451         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1452                 struct rcu_head *head;
1453
1454                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1455                         int order = compound_order(page);
1456                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1457
1458                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1459                         head = page_address(page) + offset;
1460                 } else {
1461                         /*
1462                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1463                          */
1464                         head = (void *)&page->lru;
1465                 }
1466
1467                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1468         } else
1469                 __free_slab(s, page);
1470 }
1471
1472 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1473 {
1474         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1475         free_slab(s, page);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Management of partially allocated slabs.
1480  *
1481  * list_lock must be held.
1482  */
1483 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1484                                 struct page *page, int tail)
1485 {
1486         n->nr_partial++;
1487         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1488                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1489         else
1490                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1491 }
1492
1493 /*
1494  * list_lock must be held.
1495  */
1496 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1497                                         struct page *page)
1498 {
1499         list_del(&page->lru);
1500         n->nr_partial--;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1505  * return the pointer to the freelist.
1506  *
1507  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1508  *
1509  * Must hold list_lock since we modify the partial list.
1510  */
1511 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1512                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1513                 int mode, int *objects)
1514 {
1515         void *freelist;
1516         unsigned long counters;
1517         struct page new;
1518
1519         /*
1520          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1521          * The old freelist is the list of objects for the
1522          * per cpu allocation list.
1523          */
1524         freelist = page->freelist;
1525         counters = page->counters;
1526         new.counters = counters;
1527         *objects = new.objects - new.inuse;
1528         if (mode) {
1529                 new.inuse = page->objects;
1530                 new.freelist = NULL;
1531         } else {
1532                 new.freelist = freelist;
1533         }
1534
1535         VM_BUG_ON(new.frozen);
1536         new.frozen = 1;
1537
1538         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1539                         freelist, counters,
1540                         new.freelist, new.counters,
1541                         "acquire_slab"))
1542                 return NULL;
1543
1544         remove_partial(n, page);
1545         WARN_ON(!freelist);
1546         return freelist;
1547 }
1548
1549 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1550 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1551
1552 /*
1553  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1554  */
1555 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1556                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1557 {
1558         struct page *page, *page2;
1559         void *object = NULL;
1560         int available = 0;
1561         int objects;
1562
1563         /*
1564          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1565          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1566          * partial slab and there is none available then get_partials()
1567          * will return NULL.
1568          */
1569         if (!n || !n->nr_partial)
1570                 return NULL;
1571
1572         spin_lock(&n->list_lock);
1573         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1574                 void *t;
1575
1576                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1577                         continue;
1578
1579                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1580                 if (!t)
1581                         break;
1582
1583                 available += objects;
1584                 if (!object) {
1585                         c->page = page;
1586                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1587                         object = t;
1588                 } else {
1589                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1590                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1591                 }
1592                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1593                         || available > s->cpu_partial / 2)
1594                         break;
1595
1596         }
1597         spin_unlock(&n->list_lock);
1598         return object;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1603  */
1604 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1605                 struct kmem_cache_cpu *c)
1606 {
1607 #ifdef CONFIG_NUMA
1608         struct zonelist *zonelist;
1609         struct zoneref *z;
1610         struct zone *zone;
1611         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1612         void *object;
1613         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1614
1615         /*
1616          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1617          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1618          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1619          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1620          *
1621          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1622          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1623          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1624          * from other nodes and filled up.
1625          *
1626          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1627          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1628          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1629          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1630          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1631          * with available objects.
1632          */
1633         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1634                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1635                 return NULL;
1636
1637         do {
1638                 cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1639                 zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
1640                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1641                         struct kmem_cache_node *n;
1642
1643                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1644
1645                         if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1646                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1647                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1648                                 if (object) {
1649                                         /*
1650                                          * Return the object even if
1651                                          * put_mems_allowed indicated that
1652                                          * the cpuset mems_allowed was
1653                                          * updated in parallel. It's a
1654                                          * harmless race between the alloc
1655                                          * and the cpuset update.
1656                                          */
1657                                         put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie);
1658                                         return object;
1659                                 }
1660                         }
1661                 }
1662         } while (!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie));
1663 #endif
1664         return NULL;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Get a partial page, lock it and return it.
1669  */
1670 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1671                 struct kmem_cache_cpu *c)
1672 {
1673         void *object;
1674         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1675
1676         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1677         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1678                 return object;
1679
1680         return get_any_partial(s, flags, c);
1681 }
1682
1683 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1684 /*
1685  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1686  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1687  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1688  */
1689 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1690 #else
1691 /*
1692  * No preemption supported therefore also no need to check for
1693  * different cpus.
1694  */
1695 #define TID_STEP 1
1696 #endif
1697
1698 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1699 {
1700         return tid + TID_STEP;
1701 }
1702
1703 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1704 {
1705         return tid % TID_STEP;
1706 }
1707
1708 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1709 {
1710         return tid / TID_STEP;
1711 }
1712
1713 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1714 {
1715         return cpu;
1716 }
1717
1718 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1719                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1720 {
1721 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1722         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1723
1724         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1725
1726 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1727         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1728                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1729                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1730         else
1731 #endif
1732         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1733                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1734                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1735         else
1736                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1737                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1738 #endif
1739         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1740 }
1741
1742 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1743 {
1744         int cpu;
1745
1746         for_each_possible_cpu(cpu)
1747                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Remove the cpu slab
1752  */
1753 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1754                                 void *freelist)
1755 {
1756         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1757         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1758         int lock = 0;
1759         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1760         void *nextfree;
1761         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1762         struct page new;
1763         struct page old;
1764
1765         if (page->freelist) {
1766                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1767                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
1768         }
1769
1770         /*
1771          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1772          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1773          * last one.
1774          *
1775          * There is no need to take the list->lock because the page
1776          * is still frozen.
1777          */
1778         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1779                 void *prior;
1780                 unsigned long counters;
1781
1782                 do {
1783                         prior = page->freelist;
1784                         counters = page->counters;
1785                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1786                         new.counters = counters;
1787                         new.inuse--;
1788                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1789
1790                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1791                         prior, counters,
1792                         freelist, new.counters,
1793                         "drain percpu freelist"));
1794
1795                 freelist = nextfree;
1796         }
1797
1798         /*
1799          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1800          * list presence reflects the actual number of objects
1801          * during unfreeze.
1802          *
1803          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1804          * with the count. If there is a mismatch then the page
1805          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1806          *
1807          * Then we restart the process which may have to remove
1808          * the page from the list that we just put it on again
1809          * because the number of objects in the slab may have
1810          * changed.
1811          */
1812 redo:
1813
1814         old.freelist = page->freelist;
1815         old.counters = page->counters;
1816         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1817
1818         /* Determine target state of the slab */
1819         new.counters = old.counters;
1820         if (freelist) {
1821                 new.inuse--;
1822                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1823                 new.freelist = freelist;
1824         } else
1825                 new.freelist = old.freelist;
1826
1827         new.frozen = 0;
1828
1829         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1830                 m = M_FREE;
1831         else if (new.freelist) {
1832                 m = M_PARTIAL;
1833                 if (!lock) {
1834                         lock = 1;
1835                         /*
1836                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1837                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1838                          * is frozen
1839                          */
1840                         spin_lock(&n->list_lock);
1841                 }
1842         } else {
1843                 m = M_FULL;
1844                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1845                         lock = 1;
1846                         /*
1847                          * This also ensures that the scanning of full
1848                          * slabs from diagnostic functions will not see
1849                          * any frozen slabs.
1850                          */
1851                         spin_lock(&n->list_lock);
1852                 }
1853         }
1854
1855         if (l != m) {
1856
1857                 if (l == M_PARTIAL)
1858
1859                         remove_partial(n, page);
1860
1861                 else if (l == M_FULL)
1862
1863                         remove_full(s, page);
1864
1865                 if (m == M_PARTIAL) {
1866
1867                         add_partial(n, page, tail);
1868                         stat(s, tail);
1869
1870                 } else if (m == M_FULL) {
1871
1872                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1873                         add_full(s, n, page);
1874
1875                 }
1876         }
1877
1878         l = m;
1879         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1880                                 old.freelist, old.counters,
1881                                 new.freelist, new.counters,
1882                                 "unfreezing slab"))
1883                 goto redo;
1884
1885         if (lock)
1886                 spin_unlock(&n->list_lock);
1887
1888         if (m == M_FREE) {
1889                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1890                 discard_slab(s, page);
1891                 stat(s, FREE_SLAB);
1892         }
1893 }
1894
1895 /*
1896  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
1897  *
1898  * This function must be called with interrupts disabled
1899  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
1900  * to guarantee no concurrent accesses).
1901  */
1902 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
1903                 struct kmem_cache_cpu *c)
1904 {
1905 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
1906         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
1907         struct page *page, *discard_page = NULL;
1908
1909         while ((page = c->partial)) {
1910                 struct page new;
1911                 struct page old;
1912
1913                 c->partial = page->next;
1914
1915                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
1916                 if (n != n2) {
1917                         if (n)
1918                                 spin_unlock(&n->list_lock);
1919
1920                         n = n2;
1921                         spin_lock(&n->list_lock);
1922                 }
1923
1924                 do {
1925
1926                         old.freelist = page->freelist;
1927                         old.counters = page->counters;
1928                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1929
1930                         new.counters = old.counters;
1931                         new.freelist = old.freelist;
1932
1933                         new.frozen = 0;
1934
1935                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1936                                 old.freelist, old.counters,
1937                                 new.freelist, new.counters,
1938                                 "unfreezing slab"));
1939
1940                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)) {
1941                         page->next = discard_page;
1942                         discard_page = page;
1943                 } else {
1944                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
1945                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1946                 }
1947         }
1948
1949         if (n)
1950                 spin_unlock(&n->list_lock);
1951
1952         while (discard_page) {
1953                 page = discard_page;
1954                 discard_page = discard_page->next;
1955
1956                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1957                 discard_slab(s, page);
1958                 stat(s, FREE_SLAB);
1959         }
1960 #endif
1961 }
1962
1963 /*
1964  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
1965  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
1966  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
1967  * onto a random cpus partial slot.
1968  *
1969  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
1970  * per node partial list.
1971  */
1972 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
1973 {
1974 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
1975         struct page *oldpage;
1976         int pages;
1977         int pobjects;
1978
1979         if (!s->cpu_partial)
1980                 return;
1981
1982         do {
1983                 pages = 0;
1984                 pobjects = 0;
1985                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
1986
1987                 if (oldpage) {
1988                         pobjects = oldpage->pobjects;
1989                         pages = oldpage->pages;
1990                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
1991                                 unsigned long flags;
1992                                 /*
1993                                  * partial array is full. Move the existing
1994                                  * set to the per node partial list.
1995                                  */
1996                                 local_irq_save(flags);
1997                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
1998                                 local_irq_restore(flags);
1999                                 oldpage = NULL;
2000                                 pobjects = 0;
2001                                 pages = 0;
2002                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2003                         }
2004                 }
2005
2006                 pages++;
2007                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2008
2009                 page->pages = pages;
2010                 page->pobjects = pobjects;
2011                 page->next = oldpage;
2012
2013         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2014                                                                 != oldpage);
2015 #endif
2016 }
2017
2018 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2019 {
2020         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2021         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2022
2023         c->tid = next_tid(c->tid);
2024         c->page = NULL;
2025         c->freelist = NULL;
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Flush cpu slab.
2030  *
2031  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2032  */
2033 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2034 {
2035         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2036
2037         if (likely(c)) {
2038                 if (c->page)
2039                         flush_slab(s, c);
2040
2041                 unfreeze_partials(s, c);
2042         }
2043 }
2044
2045 static void flush_cpu_slab(void *d)
2046 {
2047         struct kmem_cache *s = d;
2048
2049         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2050 }
2051
2052 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2053 {
2054         struct kmem_cache *s = info;
2055         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2056
2057         return c->page || c->partial;
2058 }
2059
2060 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2061 {
2062         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2067  * locality expectations.
2068  */
2069 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2070 {
2071 #ifdef CONFIG_NUMA
2072         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2073                 return 0;
2074 #endif
2075         return 1;
2076 }
2077
2078 static int count_free(struct page *page)
2079 {
2080         return page->objects - page->inuse;
2081 }
2082
2083 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2084                                         int (*get_count)(struct page *))
2085 {
2086         unsigned long flags;
2087         unsigned long x = 0;
2088         struct page *page;
2089
2090         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2091         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2092                 x += get_count(page);
2093         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2094         return x;
2095 }
2096
2097 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2098 {
2099 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2100         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2101 #else
2102         return 0;
2103 #endif
2104 }
2105
2106 static noinline void
2107 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2108 {
2109         int node;
2110
2111         printk(KERN_WARNING
2112                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2113                 nid, gfpflags);
2114         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2115                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->object_size,
2116                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2117
2118         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2119                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2120                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2121
2122         for_each_online_node(node) {
2123                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2124                 unsigned long nr_slabs;
2125                 unsigned long nr_objs;
2126                 unsigned long nr_free;
2127
2128                 if (!n)
2129                         continue;
2130
2131                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2132                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2133                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2134
2135                 printk(KERN_WARNING
2136                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2137                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2138         }
2139 }
2140
2141 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2142                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2143 {
2144         void *freelist;
2145         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2146         struct page *page;
2147
2148         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2149
2150         if (freelist)
2151                 return freelist;
2152
2153         page = new_slab(s, flags, node);
2154         if (page) {
2155                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2156                 if (c->page)
2157                         flush_slab(s, c);
2158
2159                 /*
2160                  * No other reference to the page yet so we can
2161                  * muck around with it freely without cmpxchg
2162                  */
2163                 freelist = page->freelist;
2164                 page->freelist = NULL;
2165
2166                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2167                 c->page = page;
2168                 *pc = c;
2169         } else
2170                 freelist = NULL;
2171
2172         return freelist;
2173 }
2174
2175 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2176 {
2177         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2178                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2179
2180         return true;
2181 }
2182
2183 /*
2184  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2185  * per cpu freelist or deactivate the page.
2186  *
2187  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2188  *
2189  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2190  *
2191  * This function must be called with interrupt disabled.
2192  */
2193 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2194 {
2195         struct page new;
2196         unsigned long counters;
2197         void *freelist;
2198
2199         do {
2200                 freelist = page->freelist;
2201                 counters = page->counters;
2202
2203                 new.counters = counters;
2204                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2205
2206                 new.inuse = page->objects;
2207                 new.frozen = freelist != NULL;
2208
2209         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2210                 freelist, counters,
2211                 NULL, new.counters,
2212                 "get_freelist"));
2213
2214         return freelist;
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2219  * debugging duties.
2220  *
2221  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2222  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2223  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2224  *
2225  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2226  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2227  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2228  *
2229  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2230  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2231  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2232  */
2233 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2234                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2235 {
2236         void *freelist;
2237         struct page *page;
2238         unsigned long flags;
2239
2240         local_irq_save(flags);
2241 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2242         /*
2243          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2244          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2245          * pointer.
2246          */
2247         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2248 #endif
2249
2250         page = c->page;
2251         if (!page)
2252                 goto new_slab;
2253 redo:
2254
2255         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2256                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2257                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2258                 c->page = NULL;
2259                 c->freelist = NULL;
2260                 goto new_slab;
2261         }
2262
2263         /*
2264          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2265          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2266          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2267          */
2268         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2269                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2270                 c->page = NULL;
2271                 c->freelist = NULL;
2272                 goto new_slab;
2273         }
2274
2275         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2276         freelist = c->freelist;
2277         if (freelist)
2278                 goto load_freelist;
2279
2280         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2281
2282         freelist = get_freelist(s, page);
2283
2284         if (!freelist) {
2285                 c->page = NULL;
2286                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2287                 goto new_slab;
2288         }
2289
2290         stat(s, ALLOC_REFILL);
2291
2292 load_freelist:
2293         /*
2294          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2295          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2296          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2297          */
2298         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2299         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2300         c->tid = next_tid(c->tid);
2301         local_irq_restore(flags);
2302         return freelist;
2303
2304 new_slab:
2305
2306         if (c->partial) {
2307                 page = c->page = c->partial;
2308                 c->partial = page->next;
2309                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2310                 c->freelist = NULL;
2311                 goto redo;
2312         }
2313
2314         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2315
2316         if (unlikely(!freelist)) {
2317                 if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2318                         slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2319
2320                 local_irq_restore(flags);
2321                 return NULL;
2322         }
2323
2324         page = c->page;
2325         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2326                 goto load_freelist;
2327
2328         /* Only entered in the debug case */
2329         if (kmem_cache_debug(s) &&
2330                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2331                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2332
2333         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2334         c->page = NULL;
2335         c->freelist = NULL;
2336         local_irq_restore(flags);
2337         return freelist;
2338 }
2339
2340 /*
2341  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2342  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2343  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2344  *
2345  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2346  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2347  *
2348  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2349  */
2350 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2351                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2352 {
2353         void **object;
2354         struct kmem_cache_cpu *c;
2355         struct page *page;
2356         unsigned long tid;
2357
2358         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2359                 return NULL;
2360
2361         s = memcg_kmem_get_cache(s, gfpflags);
2362 redo:
2363         /*
2364          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2365          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2366          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2367          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2368          *
2369          * Preemption is disabled for the retrieval of the tid because that
2370          * must occur from the current processor. We cannot allow rescheduling
2371          * on a different processor between the determination of the pointer
2372          * and the retrieval of the tid.
2373          */
2374         preempt_disable();
2375         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2376
2377         /*
2378          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2379          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2380          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2381          * linked list in between.
2382          */
2383         tid = c->tid;
2384         preempt_enable();
2385
2386         object = c->freelist;
2387         page = c->page;
2388         if (unlikely(!object || !node_match(page, node)))
2389                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2390
2391         else {
2392                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2393
2394                 /*
2395                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2396                  * operation and if we are on the right processor.
2397                  *
2398                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2399                  * semantics!)
2400                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2401                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2402                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2403                  *
2404                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2405                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2406                  * other cpus.
2407                  */
2408                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2409                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2410                                 object, tid,
2411                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2412
2413                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2414                         goto redo;
2415                 }
2416                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2417                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2418         }
2419
2420         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2421                 memset(object, 0, s->object_size);
2422
2423         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2424
2425         return object;
2426 }
2427
2428 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2429                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2430 {
2431         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2432 }
2433
2434 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2435 {
2436         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2437
2438         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2439                                 s->size, gfpflags);
2440
2441         return ret;
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2444
2445 #ifdef CONFIG_TRACING
2446 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2447 {
2448         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2449         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2450         return ret;
2451 }
2452 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2453 #endif
2454
2455 #ifdef CONFIG_NUMA
2456 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2457 {
2458         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2459
2460         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2461                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2462
2463         return ret;
2464 }
2465 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2466
2467 #ifdef CONFIG_TRACING
2468 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2469                                     gfp_t gfpflags,
2470                                     int node, size_t size)
2471 {
2472         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2473
2474         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2475                            size, s->size, gfpflags, node);
2476         return ret;
2477 }
2478 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2479 #endif
2480 #endif
2481
2482 /*
2483  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2484  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2485  *
2486  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2487  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2488  * handling required then we can return immediately.
2489  */
2490 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2491                         void *x, unsigned long addr)
2492 {
2493         void *prior;
2494         void **object = (void *)x;
2495         int was_frozen;
2496         struct page new;
2497         unsigned long counters;
2498         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2499         unsigned long uninitialized_var(flags);
2500
2501         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2502
2503         if (kmem_cache_debug(s) &&
2504                 !(n = free_debug_processing(s, page, x, addr, &flags)))
2505                 return;
2506
2507         do {
2508                 if (unlikely(n)) {
2509                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2510                         n = NULL;
2511                 }
2512                 prior = page->freelist;
2513                 counters = page->counters;
2514                 set_freepointer(s, object, prior);
2515                 new.counters = counters;
2516                 was_frozen = new.frozen;
2517                 new.inuse--;
2518                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2519
2520                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior)
2521
2522                                 /*
2523                                  * Slab was on no list before and will be
2524                                  * partially empty
2525                                  * We can defer the list move and instead
2526                                  * freeze it.
2527                                  */
2528                                 new.frozen = 1;
2529
2530                         else { /* Needs to be taken off a list */
2531
2532                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2533                                 /*
2534                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2535                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2536                                  * drop the list_lock without any processing.
2537                                  *
2538                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2539                                  * other processors updating the list of slabs.
2540                                  */
2541                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2542
2543                         }
2544                 }
2545
2546         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2547                 prior, counters,
2548                 object, new.counters,
2549                 "__slab_free"));
2550
2551         if (likely(!n)) {
2552
2553                 /*
2554                  * If we just froze the page then put it onto the
2555                  * per cpu partial list.
2556                  */
2557                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2558                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2559                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2560                 }
2561                 /*
2562                  * The list lock was not taken therefore no list
2563                  * activity can be necessary.
2564                  */
2565                 if (was_frozen)
2566                         stat(s, FREE_FROZEN);
2567                 return;
2568         }
2569
2570         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2571                 goto slab_empty;
2572
2573         /*
2574          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2575          * then add it.
2576          */
2577         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
2578                 if (kmem_cache_debug(s))
2579                         remove_full(s, page);
2580                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2581                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2582         }
2583         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2584         return;
2585
2586 slab_empty:
2587         if (prior) {
2588                 /*
2589                  * Slab on the partial list.
2590                  */
2591                 remove_partial(n, page);
2592                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2593         } else
2594                 /* Slab must be on the full list */
2595                 remove_full(s, page);
2596
2597         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2598         stat(s, FREE_SLAB);
2599         discard_slab(s, page);
2600 }
2601
2602 /*
2603  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2604  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2605  *
2606  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2607  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2608  * the item before.
2609  *
2610  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2611  * with all sorts of special processing.
2612  */
2613 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2614                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2615 {
2616         void **object = (void *)x;
2617         struct kmem_cache_cpu *c;
2618         unsigned long tid;
2619
2620         slab_free_hook(s, x);
2621
2622 redo:
2623         /*
2624          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2625          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2626          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2627          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2628          */
2629         preempt_disable();
2630         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2631
2632         tid = c->tid;
2633         preempt_enable();
2634
2635         if (likely(page == c->page)) {
2636                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2637
2638                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2639                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2640                                 c->freelist, tid,
2641                                 object, next_tid(tid)))) {
2642
2643                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2644                         goto redo;
2645                 }
2646                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2647         } else
2648                 __slab_free(s, page, x, addr);
2649
2650 }
2651
2652 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2653 {
2654         s = cache_from_obj(s, x);
2655         if (!s)
2656                 return;
2657         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, _RET_IP_);
2658         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2659 }
2660 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2661
2662 /*
2663  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2664  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2665  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2666  * another.
2667  *
2668  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2669  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2670  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2671  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2672  * locking overhead.
2673  */
2674
2675 /*
2676  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2677  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2678  * and increases the number of allocations possible without having to
2679  * take the list_lock.
2680  */
2681 static int slub_min_order;
2682 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2683 static int slub_min_objects;
2684
2685 /*
2686  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2687  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2688  */
2689 static int slub_nomerge;
2690
2691 /*
2692  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2693  *
2694  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2695  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2696  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2697  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2698  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2699  * would be wasted.
2700  *
2701  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2702  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2703  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2704  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2705  *
2706  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2707  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2708  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2709  * of space in favor of a small page order.
2710  *
2711  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2712  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2713  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2714  * the smallest order which will fit the object.
2715  */
2716 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2717                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2718 {
2719         int order;
2720         int rem;
2721         int min_order = slub_min_order;
2722
2723         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2724                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2725
2726         for (order = max(min_order,
2727                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2728                         order <= max_order; order++) {
2729
2730                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2731
2732                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2733                         continue;
2734
2735                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2736
2737                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2738                         break;
2739
2740         }
2741
2742         return order;
2743 }
2744
2745 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2746 {
2747         int order;
2748         int min_objects;
2749         int fraction;
2750         int max_objects;
2751
2752         /*
2753          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2754          * works by first attempting to generate a layout with
2755          * the best configuration and backing off gradually.
2756          *
2757          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2758          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2759          */
2760         min_objects = slub_min_objects;
2761         if (!min_objects)
2762                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2763         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2764         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2765
2766         while (min_objects > 1) {
2767                 fraction = 16;
2768                 while (fraction >= 4) {
2769                         order = slab_order(size, min_objects,
2770                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2771                         if (order <= slub_max_order)
2772                                 return order;
2773                         fraction /= 2;
2774                 }
2775                 min_objects--;
2776         }
2777
2778         /*
2779          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2780          * lets see if we can place a single object there.
2781          */
2782         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2783         if (order <= slub_max_order)
2784                 return order;
2785
2786         /*
2787          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2788          */
2789         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2790         if (order < MAX_ORDER)
2791                 return order;
2792         return -ENOSYS;
2793 }
2794
2795 static void
2796 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
2797 {
2798         n->nr_partial = 0;
2799         spin_lock_init(&n->list_lock);
2800         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2801 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2802         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2803         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2804         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2805 #endif
2806 }
2807
2808 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2809 {
2810         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2811                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2812
2813         /*
2814          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2815          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2816          */
2817         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2818                                      2 * sizeof(void *));
2819
2820         if (!s->cpu_slab)
2821                 return 0;
2822
2823         init_kmem_cache_cpus(s);
2824
2825         return 1;
2826 }
2827
2828 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2829
2830 /*
2831  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2832  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2833  * possible.
2834  *
2835  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2836  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2837  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2838  */
2839 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2840 {
2841         struct page *page;
2842         struct kmem_cache_node *n;
2843
2844         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2845
2846         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2847
2848         BUG_ON(!page);
2849         if (page_to_nid(page) != node) {
2850                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2851                                 "node %d\n", node);
2852                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2853                                 "in order to be able to continue\n");
2854         }
2855
2856         n = page->freelist;
2857         BUG_ON(!n);
2858         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2859         page->inuse = 1;
2860         page->frozen = 0;
2861         kmem_cache_node->node[node] = n;
2862 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2863         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2864         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2865 #endif
2866         init_kmem_cache_node(n);
2867         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2868
2869         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
2870 }
2871
2872 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2873 {
2874         int node;
2875
2876         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2877                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2878
2879                 if (n)
2880                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2881
2882                 s->node[node] = NULL;
2883         }
2884 }
2885
2886 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2887 {
2888         int node;
2889
2890         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2891                 struct kmem_cache_node *n;
2892
2893                 if (slab_state == DOWN) {
2894                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2895                         continue;
2896                 }
2897                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2898                                                 GFP_KERNEL, node);
2899
2900                 if (!n) {
2901                         free_kmem_cache_nodes(s);
2902                         return 0;
2903                 }
2904
2905                 s->node[node] = n;
2906                 init_kmem_cache_node(n);
2907         }
2908         return 1;
2909 }
2910
2911 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2912 {
2913         if (min < MIN_PARTIAL)
2914                 min = MIN_PARTIAL;
2915         else if (min > MAX_PARTIAL)
2916                 min = MAX_PARTIAL;
2917         s->min_partial = min;
2918 }
2919
2920 /*
2921  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2922  * a slab object.
2923  */
2924 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2925 {
2926         unsigned long flags = s->flags;
2927         unsigned long size = s->object_size;
2928         int order;
2929
2930         /*
2931          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2932          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2933          * the possible location of the free pointer.
2934          */
2935         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2936
2937 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2938         /*
2939          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2940          * the slab may touch the object after free or before allocation
2941          * then we should never poison the object itself.
2942          */
2943         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2944                         !s->ctor)
2945                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2946         else
2947                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2948
2949
2950         /*
2951          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2952          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2953          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2954          */
2955         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
2956                 size += sizeof(void *);
2957 #endif
2958
2959         /*
2960          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2961          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2962          */
2963         s->inuse = size;
2964
2965         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2966                 s->ctor)) {
2967                 /*
2968                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2969                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2970                  * kmem_cache_free.
2971                  *
2972                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2973                  * destructor or are poisoning the objects.
2974                  */
2975                 s->offset = size;
2976                 size += sizeof(void *);
2977         }
2978
2979 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2980         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2981                 /*
2982                  * Need to store information about allocs and frees after
2983                  * the object.
2984                  */
2985                 size += 2 * sizeof(struct track);
2986
2987         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2988                 /*
2989                  * Add some empty padding so that we can catch
2990                  * overwrites from earlier objects rather than let
2991                  * tracking information or the free pointer be
2992                  * corrupted if a user writes before the start
2993                  * of the object.
2994                  */
2995                 size += sizeof(void *);
2996 #endif
2997
2998         /*
2999          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3000          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3001          * each object to conform to the alignment.
3002          */
3003         size = ALIGN(size, s->align);
3004         s->size = size;
3005         if (forced_order >= 0)
3006                 order = forced_order;
3007         else
3008                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3009
3010         if (order < 0)
3011                 return 0;
3012
3013         s->allocflags = 0;
3014         if (order)
3015                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3016
3017         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3018                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3019
3020         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3021                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3022
3023         /*
3024          * Determine the number of objects per slab
3025          */
3026         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3027         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3028         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3029                 s->max = s->oo;
3030
3031         return !!oo_objects(s->oo);
3032 }
3033
3034 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3035 {
3036         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3037         s->reserved = 0;
3038
3039         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3040                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3041
3042         if (!calculate_sizes(s, -1))
3043                 goto error;
3044         if (disable_higher_order_debug) {
3045                 /*
3046                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3047                  * order increased.
3048                  */
3049                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3050                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3051                         s->offset = 0;
3052                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3053                                 goto error;
3054                 }
3055         }
3056
3057 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3058     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3059         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
3060                 /* Enable fast mode */
3061                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3062 #endif
3063
3064         /*
3065          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3066          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3067          */
3068         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3069
3070         /*
3071          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3072          * per cpu partial lists of a processor.
3073          *
3074          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3075          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3076          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3077          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3078          *
3079          * This setting also determines
3080          *
3081          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3082          *    per node list when we reach the limit.
3083          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3084          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3085          *    50% to keep some capacity around for frees.
3086          */
3087         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3088                 s->cpu_partial = 0;
3089         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3090                 s->cpu_partial = 2;
3091         else if (s->size >= 1024)
3092                 s->cpu_partial = 6;
3093         else if (s->size >= 256)
3094                 s->cpu_partial = 13;
3095         else
3096                 s->cpu_partial = 30;
3097
3098 #ifdef CONFIG_NUMA
3099         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3100 #endif
3101         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3102                 goto error;
3103
3104         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3105                 return 0;
3106
3107         free_kmem_cache_nodes(s);
3108 error:
3109         if (flags & SLAB_PANIC)
3110                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
3111                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3112                         s->name, (unsigned long)s->size, s->size,
3113                         oo_order(s->oo), s->offset, flags);
3114         return -EINVAL;
3115 }
3116
3117 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3118                                                         const char *text)
3119 {
3120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3121         void *addr = page_address(page);
3122         void *p;
3123         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3124                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3125         if (!map)
3126                 return;
3127         slab_err(s, page, text, s->name);
3128         slab_lock(page);
3129
3130         get_map(s, page, map);
3131         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3132
3133                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3134                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
3135                                                         p, p - addr);
3136                         print_tracking(s, p);
3137                 }
3138         }
3139         slab_unlock(page);
3140         kfree(map);
3141 #endif
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3146  * This is called from kmem_cache_close(). We must be the last thread
3147  * using the cache and therefore we do not need to lock anymore.
3148  */
3149 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3150 {
3151         struct page *page, *h;
3152
3153         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3154                 if (!page->inuse) {
3155                         remove_partial(n, page);
3156                         discard_slab(s, page);
3157                 } else {
3158                         list_slab_objects(s, page,
3159                         "Objects remaining in %s on kmem_cache_close()");
3160                 }
3161         }
3162 }
3163
3164 /*
3165  * Release all resources used by a slab cache.
3166  */
3167 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
3168 {
3169         int node;
3170
3171         flush_all(s);
3172         /* Attempt to free all objects */
3173         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3174                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3175
3176                 free_partial(s, n);
3177                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3178                         return 1;
3179         }
3180         free_percpu(s->cpu_slab);
3181         free_kmem_cache_nodes(s);
3182         return 0;
3183 }
3184
3185 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3186 {
3187         int rc = kmem_cache_close(s);
3188
3189         if (!rc) {
3190                 /*
3191                  * We do the same lock strategy around sysfs_slab_add, see
3192                  * __kmem_cache_create. Because this is pretty much the last
3193                  * operation we do and the lock will be released shortly after
3194                  * that in slab_common.c, we could just move sysfs_slab_remove
3195                  * to a later point in common code. We should do that when we
3196                  * have a common sysfs framework for all allocators.
3197                  */
3198                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3199                 sysfs_slab_remove(s);
3200                 mutex_lock(&slab_mutex);
3201         }
3202
3203         return rc;
3204 }
3205
3206 /********************************************************************
3207  *              Kmalloc subsystem
3208  *******************************************************************/
3209
3210 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3211 {
3212         get_option(&str, &slub_min_order);
3213
3214         return 1;
3215 }
3216
3217 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3218
3219 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3220 {
3221         get_option(&str, &slub_max_order);
3222         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3223
3224         return 1;
3225 }
3226
3227 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3228
3229 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3230 {
3231         get_option(&str, &slub_min_objects);
3232
3233         return 1;
3234 }
3235
3236 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3237
3238 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3239 {
3240         slub_nomerge = 1;
3241         return 1;
3242 }
3243
3244 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3245
3246 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3247 {
3248         struct kmem_cache *s;
3249         void *ret;
3250
3251         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3252                 return kmalloc_large(size, flags);
3253
3254         s = kmalloc_slab(size, flags);
3255
3256         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3257                 return s;
3258
3259         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3260
3261         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3262
3263         return ret;
3264 }
3265 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3266
3267 #ifdef CONFIG_NUMA
3268 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3269 {
3270         struct page *page;
3271         void *ptr = NULL;
3272
3273         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK | __GFP_KMEMCG;
3274         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3275         if (page)
3276                 ptr = page_address(page);
3277
3278         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3279         return ptr;
3280 }
3281
3282 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3283 {
3284         struct kmem_cache *s;
3285         void *ret;
3286
3287         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3288                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3289
3290                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3291                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3292                                    flags, node);
3293
3294                 return ret;
3295         }
3296
3297         s = kmalloc_slab(size, flags);
3298
3299         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3300                 return s;
3301
3302         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3303
3304         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3305
3306         return ret;
3307 }
3308 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3309 #endif
3310
3311 size_t ksize(const void *object)
3312 {
3313         struct page *page;
3314
3315         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3316                 return 0;
3317
3318         page = virt_to_head_page(object);
3319
3320         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3321                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3322                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3323         }
3324
3325         return slab_ksize(page->slab_cache);
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3328
3329 void kfree(const void *x)
3330 {
3331         struct page *page;
3332         void *object = (void *)x;
3333
3334         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3335
3336         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3337                 return;
3338
3339         page = virt_to_head_page(x);
3340         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3341                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3342                 kmemleak_free(x);
3343                 __free_memcg_kmem_pages(page, compound_order(page));
3344                 return;
3345         }
3346         slab_free(page->slab_cache, page, object, _RET_IP_);
3347 }
3348 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3349
3350 /*
3351  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3352  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3353  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3354  * and thus they can be removed from the partial lists.
3355  *
3356  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3357  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3358  * are freed in them.
3359  */
3360 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3361 {
3362         int node;
3363         int i;
3364         struct kmem_cache_node *n;
3365         struct page *page;
3366         struct page *t;
3367         int objects = oo_objects(s->max);
3368         struct list_head *slabs_by_inuse =
3369                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3370         unsigned long flags;
3371
3372         if (!slabs_by_inuse)
3373                 return -ENOMEM;
3374
3375         flush_all(s);
3376         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3377                 n = get_node(s, node);
3378
3379                 if (!n->nr_partial)
3380                         continue;
3381
3382                 for (i = 0; i < objects; i++)
3383                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3384
3385                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3386
3387                 /*
3388                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3389                  *
3390                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3391                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3392                  */
3393                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3394                         list_move(&page->lru, slabs_by_inuse + page->inuse);
3395                         if (!page->inuse)
3396                                 n->nr_partial--;
3397                 }
3398
3399                 /*
3400                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3401                  * first and the least used slabs at the end.
3402                  */
3403                 for (i = objects - 1; i > 0; i--)
3404                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3405
3406                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3407
3408                 /* Release empty slabs */
3409                 list_for_each_entry_safe(page, t, slabs_by_inuse, lru)
3410                         discard_slab(s, page);
3411         }
3412
3413         kfree(slabs_by_inuse);
3414         return 0;
3415 }
3416 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3417
3418 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3419 {
3420         struct kmem_cache *s;
3421
3422         mutex_lock(&slab_mutex);
3423         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3424                 kmem_cache_shrink(s);
3425         mutex_unlock(&slab_mutex);
3426
3427         return 0;
3428 }
3429
3430 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3431 {
3432         struct kmem_cache_node *n;
3433         struct kmem_cache *s;
3434         struct memory_notify *marg = arg;
3435         int offline_node;
3436
3437         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3438
3439         /*
3440          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3441          * for it yet.
3442          */
3443         if (offline_node < 0)
3444                 return;
3445
3446         mutex_lock(&slab_mutex);
3447         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3448                 n = get_node(s, offline_node);
3449                 if (n) {
3450                         /*
3451                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3452                          * that is going down. We were unable to free them,
3453                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3454                          * callback. So, we must fail.
3455                          */
3456                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3457
3458                         s->node[offline_node] = NULL;
3459                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3460                 }
3461         }
3462         mutex_unlock(&slab_mutex);
3463 }
3464
3465 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3466 {
3467         struct kmem_cache_node *n;
3468         struct kmem_cache *s;
3469         struct memory_notify *marg = arg;
3470         int nid = marg->status_change_nid_normal;
3471         int ret = 0;
3472
3473         /*
3474          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3475          * already created. Nothing to do.
3476          */
3477         if (nid < 0)
3478                 return 0;
3479
3480         /*
3481          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3482          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3483          * online.
3484          */
3485         mutex_lock(&slab_mutex);
3486         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3487                 /*
3488                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3489                  *      since memory is not yet available from the node that
3490                  *      is brought up.
3491                  */
3492                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3493                 if (!n) {
3494                         ret = -ENOMEM;
3495                         goto out;
3496                 }
3497                 init_kmem_cache_node(n);
3498                 s->node[nid] = n;
3499         }
3500 out:
3501         mutex_unlock(&slab_mutex);
3502         return ret;
3503 }
3504
3505 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3506                                 unsigned long action, void *arg)
3507 {
3508         int ret = 0;
3509
3510         switch (action) {
3511         case MEM_GOING_ONLINE:
3512                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3513                 break;
3514         case MEM_GOING_OFFLINE:
3515                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3516                 break;
3517         case MEM_OFFLINE:
3518         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3519                 slab_mem_offline_callback(arg);
3520                 break;
3521         case MEM_ONLINE:
3522         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3523                 break;
3524         }
3525         if (ret)
3526                 ret = notifier_from_errno(ret);
3527         else
3528                 ret = NOTIFY_OK;
3529         return ret;
3530 }
3531
3532 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
3533         .notifier_call = slab_memory_callback,
3534         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
3535 };
3536
3537 /********************************************************************
3538  *                      Basic setup of slabs
3539  *******************************************************************/
3540
3541 /*
3542  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3543  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
3544  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
3545  */
3546
3547 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
3548 {
3549         int node;
3550         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3551
3552         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
3553
3554         /*
3555          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
3556          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
3557          * IPIs around.
3558          */
3559         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
3560         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3561                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3562                 struct page *p;
3563
3564                 if (n) {
3565                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3566                                 p->slab_cache = s;
3567
3568 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3569                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3570                                 p->slab_cache = s;
3571 #endif
3572                 }
3573         }
3574         list_add(&s->list, &slab_caches);
3575         return s;
3576 }
3577
3578 void __init kmem_cache_init(void)
3579 {
3580         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
3581                 boot_kmem_cache_node;
3582
3583         if (debug_guardpage_minorder())
3584                 slub_max_order = 0;
3585
3586         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
3587         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
3588
3589         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3590                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
3591
3592         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
3593
3594         /* Able to allocate the per node structures */
3595         slab_state = PARTIAL;
3596
3597         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
3598                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
3599                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
3600                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
3601
3602         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
3603
3604         /*
3605          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3606          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3607          * update any list pointers.
3608          */
3609         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
3610
3611         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3612         create_kmalloc_caches(0);
3613
3614 #ifdef CONFIG_SMP
3615         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3616 #endif
3617
3618         printk(KERN_INFO
3619                 "SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3620                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3621                 cache_line_size(),
3622                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3623                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3624 }
3625
3626 void __init kmem_cache_init_late(void)
3627 {
3628 }
3629
3630 /*
3631  * Find a mergeable slab cache
3632  */
3633 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3634 {
3635         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3636                 return 1;
3637
3638         if (s->ctor)
3639                 return 1;
3640
3641         /*
3642          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3643          */
3644         if (s->refcount < 0)
3645                 return 1;
3646
3647         return 0;
3648 }
3649
3650 static struct kmem_cache *find_mergeable(struct mem_cgroup *memcg, size_t size,
3651                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3652                 void (*ctor)(void *))
3653 {
3654         struct kmem_cache *s;
3655
3656         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3657                 return NULL;
3658
3659         if (ctor)
3660                 return NULL;
3661
3662         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3663         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3664         size = ALIGN(size, align);
3665         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3666
3667         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3668                 if (slab_unmergeable(s))
3669                         continue;
3670
3671                 if (size > s->size)
3672                         continue;
3673
3674                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3675                                 continue;
3676                 /*
3677                  * Check if alignment is compatible.
3678                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3679                  */
3680                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3681                         continue;
3682
3683                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3684                         continue;
3685
3686                 if (!cache_match_memcg(s, memcg))
3687                         continue;
3688
3689                 return s;
3690         }
3691         return NULL;
3692 }
3693
3694 struct kmem_cache *
3695 __kmem_cache_alias(struct mem_cgroup *memcg, const char *name, size_t size,
3696                    size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3697 {
3698         struct kmem_cache *s;
3699
3700         s = find_mergeable(memcg, size, align, flags, name, ctor);
3701         if (s) {
3702                 s->refcount++;
3703                 /*
3704                  * Adjust the object sizes so that we clear
3705                  * the complete object on kzalloc.
3706                  */
3707                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
3708                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3709
3710                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3711                         s->refcount--;
3712                         s = NULL;
3713                 }
3714         }
3715
3716         return s;
3717 }
3718
3719 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3720 {
3721         int err;
3722
3723         err = kmem_cache_open(s, flags);
3724         if (err)
3725                 return err;
3726
3727         /* Mutex is not taken during early boot */
3728         if (slab_state <= UP)
3729                 return 0;
3730
3731         memcg_propagate_slab_attrs(s);
3732         mutex_unlock(&slab_mutex);
3733         err = sysfs_slab_add(s);
3734         mutex_lock(&slab_mutex);
3735
3736         if (err)
3737                 kmem_cache_close(s);
3738
3739         return err;
3740 }
3741
3742 #ifdef CONFIG_SMP
3743 /*
3744  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3745  * necessary.
3746  */
3747 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3748                 unsigned long action, void *hcpu)
3749 {
3750         long cpu = (long)hcpu;
3751         struct kmem_cache *s;
3752         unsigned long flags;
3753
3754         switch (action) {
3755         case CPU_UP_CANCELED:
3756         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3757         case CPU_DEAD:
3758         case CPU_DEAD_FROZEN:
3759                 mutex_lock(&slab_mutex);
3760                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3761                         local_irq_save(flags);
3762                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3763                         local_irq_restore(flags);
3764                 }
3765                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3766                 break;
3767         default:
3768                 break;
3769         }
3770         return NOTIFY_OK;
3771 }
3772
3773 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3774         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3775 };
3776
3777 #endif
3778
3779 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3780 {
3781         struct kmem_cache *s;
3782         void *ret;
3783
3784         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3785                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3786
3787         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
3788
3789         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3790                 return s;
3791
3792         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
3793
3794         /* Honor the call site pointer we received. */
3795         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3796
3797         return ret;
3798 }
3799
3800 #ifdef CONFIG_NUMA
3801 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3802                                         int node, unsigned long caller)
3803 {
3804         struct kmem_cache *s;
3805         void *ret;
3806
3807         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3808                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3809
3810                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3811                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3812                                    gfpflags, node);
3813
3814                 return ret;
3815         }
3816
3817         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
3818
3819         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3820                 return s;
3821
3822         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
3823
3824         /* Honor the call site pointer we received. */
3825         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3826
3827         return ret;
3828 }
3829 #endif
3830
3831 #ifdef CONFIG_SYSFS
3832 static int count_inuse(struct page *page)
3833 {
3834         return page->inuse;
3835 }
3836
3837 static int count_total(struct page *page)
3838 {
3839         return page->objects;
3840 }
3841 #endif
3842
3843 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3844 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3845                                                 unsigned long *map)
3846 {
3847         void *p;
3848         void *addr = page_address(page);
3849
3850         if (!check_slab(s, page) ||
3851                         !on_freelist(s, page, NULL))
3852                 return 0;
3853
3854         /* Now we know that a valid freelist exists */
3855         bitmap_zero(map, page->objects);
3856
3857         get_map(s, page, map);
3858         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3859                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3860                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3861                                 return 0;
3862         }
3863
3864         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3865                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3866                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3867                                 return 0;
3868         return 1;
3869 }
3870
3871 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3872                                                 unsigned long *map)
3873 {
3874         slab_lock(page);
3875         validate_slab(s, page, map);
3876         slab_unlock(page);
3877 }
3878
3879 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3880                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3881 {
3882         unsigned long count = 0;
3883         struct page *page;
3884         unsigned long flags;
3885
3886         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3887
3888         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3889                 validate_slab_slab(s, page, map);
3890                 count++;
3891         }
3892         if (count != n->nr_partial)
3893                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3894                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3895
3896         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3897                 goto out;
3898
3899         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3900                 validate_slab_slab(s, page, map);
3901                 count++;
3902         }
3903         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3904                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3905                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3906                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3907
3908 out:
3909         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3910         return count;
3911 }
3912
3913 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3914 {
3915         int node;
3916         unsigned long count = 0;
3917         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3918                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3919
3920         if (!map)
3921                 return -ENOMEM;
3922
3923         flush_all(s);
3924         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3925                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3926
3927                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3928         }
3929         kfree(map);
3930         return count;
3931 }
3932 /*
3933  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3934  * and freed.
3935  */
3936
3937 struct location {
3938         unsigned long count;
3939         unsigned long addr;
3940         long long sum_time;
3941         long min_time;
3942         long max_time;
3943         long min_pid;
3944         long max_pid;
3945         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3946         nodemask_t nodes;
3947 };
3948
3949 struct loc_track {
3950         unsigned long max;
3951         unsigned long count;
3952         struct location *loc;
3953 };
3954
3955 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3956 {
3957         if (t->max)
3958                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3959                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3960 }
3961
3962 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3963 {
3964         struct location *l;
3965         int order;
3966
3967         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3968
3969         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3970         if (!l)
3971                 return 0;
3972
3973         if (t->count) {
3974                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3975                 free_loc_track(t);
3976         }
3977         t->max = max;
3978         t->loc = l;
3979         return 1;
3980 }
3981
3982 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3983                                 const struct track *track)
3984 {
3985         long start, end, pos;
3986         struct location *l;
3987         unsigned long caddr;
3988         unsigned long age = jiffies - track->when;
3989
3990         start = -1;
3991         end = t->count;
3992
3993         for ( ; ; ) {
3994                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3995
3996                 /*
3997                  * There is nothing at "end". If we end up there
3998                  * we need to add something to before end.
3999                  */
4000                 if (pos == end)
4001                         break;
4002
4003                 caddr = t->loc[pos].addr;
4004                 if (track->addr == caddr) {
4005
4006                         l = &t->loc[pos];
4007                         l->count++;
4008                         if (track->when) {
4009                                 l->sum_time += age;
4010                                 if (age < l->min_time)
4011                                         l->min_time = age;
4012                                 if (age > l->max_time)
4013                                         l->max_time = age;
4014
4015                                 if (track->pid < l->min_pid)
4016                                         l->min_pid = track->pid;
4017                                 if (track->pid > l->max_pid)
4018                                         l->max_pid = track->pid;
4019
4020                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4021                                                 to_cpumask(l->cpus));
4022                         }
4023                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4024                         return 1;
4025                 }
4026
4027                 if (track->addr < caddr)
4028                         end = pos;
4029                 else
4030                         start = pos;
4031         }
4032
4033         /*
4034          * Not found. Insert new tracking element.
4035          */
4036         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4037                 return 0;
4038
4039         l = t->loc + pos;
4040         if (pos < t->count)
4041                 memmove(l + 1, l,
4042                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4043         t->count++;
4044         l->count = 1;
4045         l->addr = track->addr;
4046         l->sum_time = age;
4047         l->min_time = age;
4048         l->max_time = age;
4049         l->min_pid = track->pid;
4050         l->max_pid = track->pid;
4051         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4052         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4053         nodes_clear(l->nodes);
4054         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4055         return 1;
4056 }
4057
4058 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4059                 struct page *page, enum track_item alloc,
4060                 unsigned long *map)
4061 {
4062         void *addr = page_address(page);
4063         void *p;
4064
4065         bitmap_zero(map, page->objects);
4066         get_map(s, page, map);
4067
4068         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4069                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4070                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4071 }
4072
4073 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4074                                         enum track_item alloc)
4075 {
4076         int len = 0;
4077         unsigned long i;
4078         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4079         int node;
4080         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4081                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4082
4083         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4084                                      GFP_TEMPORARY)) {
4085                 kfree(map);
4086                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4087         }
4088         /* Push back cpu slabs */
4089         flush_all(s);
4090
4091         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4092                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4093                 unsigned long flags;
4094                 struct page *page;
4095
4096                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4097                         continue;
4098
4099                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4100                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4101                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4102                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4103                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4104                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4105         }
4106
4107         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4108                 struct location *l = &t.loc[i];
4109
4110                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4111                         break;
4112                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4113
4114                 if (l->addr)
4115                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4116                 else
4117                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4118
4119                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4120                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4121                                 l->min_time,
4122                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4123                                 l->max_time);
4124                 } else
4125                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4126                                 l->min_time);
4127
4128                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4129                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4130                                 l->min_pid, l->max_pid);
4131                 else
4132                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4133                                 l->min_pid);
4134
4135                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4136                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4137                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4138                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4139                         len += cpulist_scnprintf(buf + len,
4140                                                  PAGE_SIZE - len - 50,
4141                                                  to_cpumask(l->cpus));
4142                 }
4143
4144                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4145                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4146                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4147                         len += nodelist_scnprintf(buf + len,
4148                                                   PAGE_SIZE - len - 50,
4149                                                   l->nodes);
4150                 }
4151
4152                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4153         }
4154
4155         free_loc_track(&t);
4156         kfree(map);
4157         if (!t.count)
4158                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4159         return len;
4160 }
4161 #endif
4162
4163 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4164 static void resiliency_test(void)
4165 {
4166         u8 *p;
4167
4168         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4169
4170         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4171         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4172         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4173
4174         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4175         p[16] = 0x12;
4176         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4177                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4178
4179         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4180
4181         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4182         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4183         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4184         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4185                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4186         printk(KERN_ERR
4187                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4188
4189         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4190         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4191         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4192         *p = 0x56;
4193         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4194                                                                         p);
4195         printk(KERN_ERR
4196                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4197         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4198
4199         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4200         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4201         kfree(p);
4202         *p = 0x78;
4203         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4204         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4205
4206         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4207         kfree(p);
4208         p[50] = 0x9a;
4209         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4210                         p);
4211         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4212
4213         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4214         kfree(p);
4215         p[512] = 0xab;
4216         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4217         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4218 }
4219 #else
4220 #ifdef CONFIG_SYSFS
4221 static void resiliency_test(void) {};
4222 #endif
4223 #endif
4224
4225 #ifdef CONFIG_SYSFS
4226 enum slab_stat_type {
4227         SL_ALL,                 /* All slabs */
4228         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4229         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4230         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4231         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4232 };
4233
4234 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4235 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4236 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4237 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4238 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4239
4240 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4241                             char *buf, unsigned long flags)
4242 {
4243         unsigned long total = 0;
4244         int node;
4245         int x;
4246         unsigned long *nodes;
4247
4248         nodes = kzalloc(sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4249         if (!nodes)
4250                 return -ENOMEM;
4251
4252         if (flags & SO_CPU) {
4253                 int cpu;
4254
4255                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4256                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4257                                                                cpu);
4258                         int node;
4259                         struct page *page;
4260
4261                         page = ACCESS_ONCE(c->page);
4262                         if (!page)
4263                                 continue;
4264
4265                         node = page_to_nid(page);
4266                         if (flags & SO_TOTAL)
4267                                 x = page->objects;
4268                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4269                                 x = page->inuse;
4270                         else
4271                                 x = 1;
4272
4273                         total += x;
4274                         nodes[node] += x;
4275
4276                         page = ACCESS_ONCE(c->partial);
4277                         if (page) {
4278                                 x = page->pobjects;
4279                                 total += x;
4280                                 nodes[node] += x;
4281                         }
4282                 }
4283         }
4284
4285         lock_memory_hotplug();
4286 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4287         if (flags & SO_ALL) {
4288                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4289                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4290
4291                         if (flags & SO_TOTAL)
4292                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4293                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4294                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4295                                         count_partial(n, count_free);
4296                         else
4297                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4298                         total += x;
4299                         nodes[node] += x;
4300                 }
4301
4302         } else
4303 #endif
4304         if (flags & SO_PARTIAL) {
4305                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4306                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4307
4308                         if (flags & SO_TOTAL)
4309                                 x = count_partial(n, count_total);
4310                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4311                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4312                         else
4313                                 x = n->nr_partial;
4314                         total += x;
4315                         nodes[node] += x;
4316                 }
4317         }
4318         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4319 #ifdef CONFIG_NUMA
4320         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4321                 if (nodes[node])
4322                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4323                                         node, nodes[node]);
4324 #endif
4325         unlock_memory_hotplug();
4326         kfree(nodes);
4327         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4328 }
4329
4330 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4331 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4332 {
4333         int node;
4334
4335         for_each_online_node(node) {
4336                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4337
4338                 if (!n)
4339                         continue;
4340
4341                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4342                         return 1;
4343         }
4344         return 0;
4345 }
4346 #endif
4347
4348 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4349 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4350
4351 struct slab_attribute {
4352         struct attribute attr;
4353         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4354         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4355 };
4356
4357 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4358         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4359         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4360
4361 #define SLAB_ATTR(_name) \
4362         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4363         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4364
4365 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4366 {
4367         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4368 }
4369 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4370
4371 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4372 {
4373         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4374 }
4375 SLAB_ATTR_RO(align);
4376
4377 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4378 {
4379         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4380 }
4381 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4382
4383 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4384 {
4385         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4386 }
4387 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4388
4389 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4390                                 const char *buf, size_t length)
4391 {
4392         unsigned long order;
4393         int err;
4394
4395         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4396         if (err)
4397                 return err;
4398
4399         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4400                 return -EINVAL;
4401
4402         calculate_sizes(s, order);
4403         return length;
4404 }
4405
4406 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4407 {
4408         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4409 }
4410 SLAB_ATTR(order);
4411
4412 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4413 {
4414         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4415 }
4416
4417 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4418                                  size_t length)
4419 {
4420         unsigned long min;
4421         int err;
4422
4423         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4424         if (err)
4425                 return err;
4426
4427         set_min_partial(s, min);
4428         return length;
4429 }
4430 SLAB_ATTR(min_partial);
4431
4432 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4433 {
4434         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4435 }
4436
4437 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4438                                  size_t length)
4439 {
4440         unsigned long objects;
4441         int err;
4442
4443         err = strict_strtoul(buf, 10, &objects);
4444         if (err)
4445                 return err;
4446         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4447                 return -EINVAL;
4448
4449         s->cpu_partial = objects;
4450         flush_all(s);
4451         return length;
4452 }
4453 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4454
4455 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4456 {
4457         if (!s->ctor)
4458                 return 0;
4459         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4460 }
4461 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4462
4463 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4464 {
4465         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4466 }
4467 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4468
4469 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4470 {
4471         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4472 }
4473 SLAB_ATTR_RO(partial);
4474
4475 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4476 {
4477         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4478 }
4479 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4480
4481 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4482 {
4483         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4484 }
4485 SLAB_ATTR_RO(objects);
4486
4487 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4488 {
4489         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4490 }
4491 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4492
4493 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4494 {
4495         int objects = 0;
4496         int pages = 0;
4497         int cpu;
4498         int len;
4499
4500         for_each_online_cpu(cpu) {
4501                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4502
4503                 if (page) {
4504                         pages += page->pages;
4505                         objects += page->pobjects;
4506                 }
4507         }
4508
4509         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4510
4511 #ifdef CONFIG_SMP
4512         for_each_online_cpu(cpu) {
4513                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4514
4515                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4516                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4517                                 page->pobjects, page->pages);
4518         }
4519 #endif
4520         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4521 }
4522 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4523
4524 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4525 {
4526         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4527 }
4528
4529 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4530                                 const char *buf, size_t length)
4531 {
4532         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4533         if (buf[0] == '1')
4534                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4535         return length;
4536 }
4537 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4538
4539 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4540 {
4541         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4542 }
4543 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4544
4545 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4546 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4547 {
4548         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4549 }
4550 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4551 #endif
4552
4553 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4554 {
4555         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4556 }
4557 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4558
4559 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4560 {
4561         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4562 }
4563 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4564
4565 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4566 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4567 {
4568         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4569 }
4570 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4571
4572 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4573 {
4574         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4575 }
4576 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4577
4578 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4579 {
4580         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4581 }
4582
4583 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4584                                 const char *buf, size_t length)
4585 {
4586         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4587         if (buf[0] == '1') {
4588                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4589                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4590         }
4591         return length;
4592 }
4593 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4594
4595 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4596 {
4597         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4598 }
4599
4600 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4601                                                         size_t length)
4602 {
4603         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4604         if (buf[0] == '1') {
4605                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4606                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4607         }
4608         return length;
4609 }
4610 SLAB_ATTR(trace);
4611
4612 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4613 {
4614         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4615 }
4616
4617 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4618                                 const char *buf, size_t length)
4619 {
4620         if (any_slab_objects(s))
4621                 return -EBUSY;
4622
4623         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4624         if (buf[0] == '1') {
4625                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4626                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4627         }
4628         calculate_sizes(s, -1);
4629         return length;
4630 }
4631 SLAB_ATTR(red_zone);
4632
4633 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4634 {
4635         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4636 }
4637
4638 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4639                                 const char *buf, size_t length)
4640 {
4641         if (any_slab_objects(s))
4642                 return -EBUSY;
4643
4644         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4645         if (buf[0] == '1') {
4646                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4647                 s->flags |= SLAB_POISON;
4648         }
4649         calculate_sizes(s, -1);
4650         return length;
4651 }
4652 SLAB_ATTR(poison);
4653
4654 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4655 {
4656         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4657 }
4658
4659 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4660                                 const char *buf, size_t length)
4661 {
4662         if (any_slab_objects(s))
4663                 return -EBUSY;
4664
4665         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4666         if (buf[0] == '1') {
4667                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4668                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4669         }
4670         calculate_sizes(s, -1);
4671         return length;
4672 }
4673 SLAB_ATTR(store_user);
4674
4675 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4676 {
4677         return 0;
4678 }
4679
4680 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4681                         const char *buf, size_t length)
4682 {
4683         int ret = -EINVAL;
4684
4685         if (buf[0] == '1') {
4686                 ret = validate_slab_cache(s);
4687                 if (ret >= 0)
4688                         ret = length;
4689         }
4690         return ret;
4691 }
4692 SLAB_ATTR(validate);
4693
4694 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4695 {
4696         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4697                 return -ENOSYS;
4698         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4699 }
4700 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4701
4702 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4703 {
4704         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4705                 return -ENOSYS;
4706         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4707 }
4708 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4709 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4710
4711 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4712 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4713 {
4714         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4715 }
4716
4717 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4718                                                         size_t length)
4719 {
4720         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4721         if (buf[0] == '1')
4722                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4723         return length;
4724 }
4725 SLAB_ATTR(failslab);
4726 #endif
4727
4728 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4729 {
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4734                         const char *buf, size_t length)
4735 {
4736         if (buf[0] == '1') {
4737                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4738
4739                 if (rc)
4740                         return rc;
4741         } else
4742                 return -EINVAL;
4743         return length;
4744 }
4745 SLAB_ATTR(shrink);
4746
4747 #ifdef CONFIG_NUMA
4748 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4749 {
4750         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4751 }
4752
4753 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4754                                 const char *buf, size_t length)
4755 {
4756         unsigned long ratio;
4757         int err;
4758
4759         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4760         if (err)
4761                 return err;
4762
4763         if (ratio <= 100)
4764                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4765
4766         return length;
4767 }
4768 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4769 #endif
4770
4771 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4772 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4773 {
4774         unsigned long sum  = 0;
4775         int cpu;
4776         int len;
4777         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4778
4779         if (!data)
4780                 return -ENOMEM;
4781
4782         for_each_online_cpu(cpu) {
4783                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4784
4785                 data[cpu] = x;
4786                 sum += x;
4787         }
4788
4789         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4790
4791 #ifdef CONFIG_SMP
4792         for_each_online_cpu(cpu) {
4793                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4794                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4795         }
4796 #endif
4797         kfree(data);
4798         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4799 }
4800
4801 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4802 {
4803         int cpu;
4804
4805         for_each_online_cpu(cpu)
4806                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4807 }
4808
4809 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4810 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4811 {                                                               \
4812         return show_stat(s, buf, si);                           \
4813 }                                                               \
4814 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4815                                 const char *buf, size_t length) \
4816 {                                                               \
4817         if (buf[0] != '0')                                      \
4818                 return -EINVAL;                                 \
4819         clear_stat(s, si);                                      \
4820         return length;                                          \
4821 }                                                               \
4822 SLAB_ATTR(text);                                                \
4823
4824 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4825 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4826 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4827 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4828 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4829 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4830 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4831 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4832 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4833 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4834 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4835 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4836 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4837 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4838 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4839 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4840 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4841 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4842 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4843 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4844 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4845 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4846 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
4847 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
4848 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
4849 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
4850 #endif
4851
4852 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4853         &slab_size_attr.attr,
4854         &object_size_attr.attr,
4855         &objs_per_slab_attr.attr,
4856         &order_attr.attr,
4857         &min_partial_attr.attr,
4858         &cpu_partial_attr.attr,
4859         &objects_attr.attr,
4860         &objects_partial_attr.attr,
4861         &partial_attr.attr,
4862         &cpu_slabs_attr.attr,
4863         &ctor_attr.attr,
4864         &aliases_attr.attr,
4865         &align_attr.attr,
4866         &hwcache_align_attr.attr,
4867         &reclaim_account_attr.attr,
4868         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4869         &shrink_attr.attr,
4870         &reserved_attr.attr,
4871         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
4872 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4873         &total_objects_attr.attr,
4874         &slabs_attr.attr,
4875         &sanity_checks_attr.attr,
4876         &trace_attr.attr,
4877         &red_zone_attr.attr,
4878         &poison_attr.attr,
4879         &store_user_attr.attr,
4880         &validate_attr.attr,
4881         &alloc_calls_attr.attr,
4882         &free_calls_attr.attr,
4883 #endif
4884 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4885         &cache_dma_attr.attr,
4886 #endif
4887 #ifdef CONFIG_NUMA
4888         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4889 #endif
4890 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4891         &alloc_fastpath_attr.attr,
4892         &alloc_slowpath_attr.attr,
4893         &free_fastpath_attr.attr,
4894         &free_slowpath_attr.attr,
4895         &free_frozen_attr.attr,
4896         &free_add_partial_attr.attr,
4897         &free_remove_partial_attr.attr,
4898         &alloc_from_partial_attr.attr,
4899         &alloc_slab_attr.attr,
4900         &alloc_refill_attr.attr,
4901         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4902         &free_slab_attr.attr,
4903         &cpuslab_flush_attr.attr,
4904         &deactivate_full_attr.attr,
4905         &deactivate_empty_attr.attr,
4906         &deactivate_to_head_attr.attr,
4907         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4908         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4909         &deactivate_bypass_attr.attr,
4910         &order_fallback_attr.attr,
4911         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4912         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4913         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
4914         &cpu_partial_free_attr.attr,
4915         &cpu_partial_node_attr.attr,
4916         &cpu_partial_drain_attr.attr,
4917 #endif
4918 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4919         &failslab_attr.attr,
4920 #endif
4921
4922         NULL
4923 };
4924
4925 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4926         .attrs = slab_attrs,
4927 };
4928
4929 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4930                                 struct attribute *attr,
4931                                 char *buf)
4932 {
4933         struct slab_attribute *attribute;
4934         struct kmem_cache *s;
4935         int err;
4936
4937         attribute = to_slab_attr(attr);
4938         s = to_slab(kobj);
4939
4940         if (!attribute->show)
4941                 return -EIO;
4942
4943         err = attribute->show(s, buf);
4944
4945         return err;
4946 }
4947
4948 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4949                                 struct attribute *attr,
4950                                 const char *buf, size_t len)
4951 {
4952         struct slab_attribute *attribute;
4953         struct kmem_cache *s;
4954         int err;
4955
4956         attribute = to_slab_attr(attr);
4957         s = to_slab(kobj);
4958
4959         if (!attribute->store)
4960                 return -EIO;
4961
4962         err = attribute->store(s, buf, len);
4963 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4964         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
4965                 int i;
4966
4967                 mutex_lock(&slab_mutex);
4968                 if (s->max_attr_size < len)
4969                         s->max_attr_size = len;
4970
4971                 /*
4972                  * This is a best effort propagation, so this function's return
4973                  * value will be determined by the parent cache only. This is
4974                  * basically because not all attributes will have a well
4975                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
4976                  * have permanent effects.
4977                  *
4978                  * Returning the error value of any of the children that fail
4979                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
4980                  * error code won't be able to know anything about the state of
4981                  * the cache.
4982                  *
4983                  * Only returning the error code for the parent cache at least
4984                  * has well defined semantics. The cache being written to
4985                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
4986                  * through the descendants with best-effort propagation.
4987                  */
4988                 for_each_memcg_cache_index(i) {
4989                         struct kmem_cache *c = cache_from_memcg(s, i);
4990                         if (c)
4991                                 attribute->store(c, buf, len);
4992                 }
4993                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4994         }
4995 #endif
4996         return err;
4997 }
4998
4999 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5000 {
5001 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5002         int i;
5003         char *buffer = NULL;
5004
5005         if (!is_root_cache(s))
5006                 return;
5007
5008         /*
5009          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5010          * in copying default values around
5011          */
5012         if (!s->max_attr_size)
5013                 return;
5014
5015         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5016                 char mbuf[64];
5017                 char *buf;
5018                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5019
5020                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5021                         continue;
5022
5023                 /*
5024                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5025                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5026                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5027                  *
5028                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5029                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5030                  * theoretically happen.
5031                  */
5032                 if (buffer)
5033                         buf = buffer;
5034                 else if (s->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5035                         buf = mbuf;
5036                 else {
5037                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5038                         if (WARN_ON(!buffer))
5039                                 continue;
5040                         buf = buffer;
5041                 }
5042
5043                 attr->show(s->memcg_params->root_cache, buf);
5044                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5045         }
5046
5047         if (buffer)
5048                 free_page((unsigned long)buffer);
5049 #endif
5050 }
5051
5052 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5053         .show = slab_attr_show,
5054         .store = slab_attr_store,
5055 };
5056
5057 static struct kobj_type slab_ktype = {
5058         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5059 };
5060
5061 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5062 {
5063         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5064
5065         if (ktype == &slab_ktype)
5066                 return 1;
5067         return 0;
5068 }
5069
5070 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5071         .filter = uevent_filter,
5072 };
5073
5074 static struct kset *slab_kset;
5075
5076 #define ID_STR_LENGTH 64
5077
5078 /* Create a unique string id for a slab cache:
5079  *
5080  * Format       :[flags-]size
5081  */
5082 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5083 {
5084         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5085         char *p = name;
5086
5087         BUG_ON(!name);
5088
5089         *p++ = ':';
5090         /*
5091          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5092          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5093          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5094          * are matched during merging to guarantee that the id is
5095          * unique.
5096          */
5097         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5098                 *p++ = 'd';
5099         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5100                 *p++ = 'a';
5101         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5102                 *p++ = 'F';
5103         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5104                 *p++ = 't';
5105         if (p != name + 1)
5106                 *p++ = '-';
5107         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5108
5109 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5110         if (!is_root_cache(s))
5111                 p += sprintf(p, "-%08d",
5112                                 memcg_cache_id(s->memcg_params->memcg));
5113 #endif
5114
5115         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5116         return name;
5117 }
5118
5119 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5120 {
5121         int err;
5122         const char *name;
5123         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5124
5125         if (unmergeable) {
5126                 /*
5127                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5128                  * This is typically the case for debug situations. In that
5129                  * case we can catch duplicate names easily.
5130                  */
5131                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5132                 name = s->name;
5133         } else {
5134                 /*
5135                  * Create a unique name for the slab as a target
5136                  * for the symlinks.
5137                  */
5138                 name = create_unique_id(s);
5139         }
5140
5141         s->kobj.kset = slab_kset;
5142         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5143         if (err) {
5144                 kobject_put(&s->kobj);
5145                 return err;
5146         }
5147
5148         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5149         if (err) {
5150                 kobject_del(&s->kobj);
5151                 kobject_put(&s->kobj);
5152                 return err;
5153         }
5154         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5155         if (!unmergeable) {
5156                 /* Setup first alias */
5157                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5158                 kfree(name);
5159         }
5160         return 0;
5161 }
5162
5163 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5164 {
5165         if (slab_state < FULL)
5166                 /*
5167                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5168                  * cache from sysfs.
5169                  */
5170                 return;
5171
5172         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5173         kobject_del(&s->kobj);
5174         kobject_put(&s->kobj);
5175 }
5176
5177 /*
5178  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5179  * available lest we lose that information.
5180  */
5181 struct saved_alias {
5182         struct kmem_cache *s;
5183         const char *name;
5184         struct saved_alias *next;
5185 };
5186
5187 static struct saved_alias *alias_list;
5188
5189 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5190 {
5191         struct saved_alias *al;
5192
5193         if (slab_state == FULL) {
5194                 /*
5195                  * If we have a leftover link then remove it.
5196                  */
5197                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5198                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5199         }
5200
5201         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5202         if (!al)
5203                 return -ENOMEM;
5204
5205         al->s = s;
5206         al->name = name;
5207         al->next = alias_list;
5208         alias_list = al;
5209         return 0;
5210 }
5211
5212 static int __init slab_sysfs_init(void)
5213 {
5214         struct kmem_cache *s;
5215         int err;
5216
5217         mutex_lock(&slab_mutex);
5218
5219         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5220         if (!slab_kset) {
5221                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5222                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5223                 return -ENOSYS;
5224         }
5225
5226         slab_state = FULL;
5227
5228         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5229                 err = sysfs_slab_add(s);
5230                 if (err)
5231                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5232                                                 " to sysfs\n", s->name);
5233         }
5234
5235         while (alias_list) {
5236                 struct saved_alias *al = alias_list;
5237
5238                 alias_list = alias_list->next;
5239                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5240                 if (err)
5241                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5242                                         " %s to sysfs\n", al->name);
5243                 kfree(al);
5244         }
5245
5246         mutex_unlock(&slab_mutex);
5247         resiliency_test();
5248         return 0;
5249 }
5250
5251 __initcall(slab_sysfs_init);
5252 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5253
5254 /*
5255  * The /proc/slabinfo ABI
5256  */
5257 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5258 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5259 {
5260         unsigned long nr_slabs = 0;
5261         unsigned long nr_objs = 0;
5262         unsigned long nr_free = 0;
5263         int node;
5264
5265         for_each_online_node(node) {
5266                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5267
5268                 if (!n)
5269                         continue;
5270
5271                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5272                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5273                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5274         }
5275
5276         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5277         sinfo->num_objs = nr_objs;
5278         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5279         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5280         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5281         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5282 }
5283
5284 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5285 {
5286 }
5287
5288 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5289                        size_t count, loff_t *ppos)
5290 {
5291         return -EIO;
5292 }
5293 #endif /* CONFIG_SLABINFO */