tizen 2.4 release
[profile/mobile/platform/kernel/linux-3.10-sc7730.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 /*
127  * Issues still to be resolved:
128  *
129  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
130  *
131  * - Variable sizing of the per node arrays
132  */
133
134 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
135 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
136
137 /* Enable to log cmpxchg failures */
138 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
139
140 /*
141  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
142  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
143  */
144 #define MIN_PARTIAL 5
145
146 /*
147  * Maximum number of desirable partial slabs.
148  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
149  * sort the partial list by the number of objects in the.
150  */
151 #define MAX_PARTIAL 10
152
153 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
154                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
155
156 /*
157  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
158  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
159  * metadata.
160  */
161 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
162
163 /*
164  * Set of flags that will prevent slab merging
165  */
166 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
167                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
168                 SLAB_FAILSLAB)
169
170 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
171                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
172
173 #define OO_SHIFT        16
174 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
175 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
176
177 /* Internal SLUB flags */
178 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
179 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
180
181 #ifdef CONFIG_SMP
182 static struct notifier_block slab_notifier;
183 #endif
184
185 /*
186  * Tracking user of a slab.
187  */
188 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
189 struct track {
190         unsigned long addr;     /* Called from address */
191 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
192         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
193 #endif
194         int cpu;                /* Was running on cpu */
195         int pid;                /* Pid context */
196         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
197 };
198
199 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
200
201 #ifdef CONFIG_SYSFS
202 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
203 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
204 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
205 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s);
206 #else
207 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
208 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
209                                                         { return 0; }
210 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) { }
211
212 static inline void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s) { }
213 #endif
214
215 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
216 {
217 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
218         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
219 #endif
220 }
221
222 /********************************************************************
223  *                      Core slab cache functions
224  *******************************************************************/
225
226 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
227 {
228         return s->node[node];
229 }
230
231 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
232 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
233                                 struct page *page, const void *object)
234 {
235         void *base;
236
237         if (!object)
238                 return 1;
239
240         base = page_address(page);
241         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
242                 (object - base) % s->size) {
243                 return 0;
244         }
245
246         return 1;
247 }
248
249 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
250 {
251         return *(void **)(object + s->offset);
252 }
253
254 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
255 {
256         prefetch(object + s->offset);
257 }
258
259 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
260 {
261         void *p;
262
263 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
264         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
265 #else
266         p = get_freepointer(s, object);
267 #endif
268         return p;
269 }
270
271 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
272 {
273         *(void **)(object + s->offset) = fp;
274 }
275
276 /* Loop over all objects in a slab */
277 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
278         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
279                         __p += (__s)->size)
280
281 /* Determine object index from a given position */
282 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
283 {
284         return (p - addr) / s->size;
285 }
286
287 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
288 {
289 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
290         /*
291          * Debugging requires use of the padding between object
292          * and whatever may come after it.
293          */
294         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
295                 return s->object_size;
296
297 #endif
298         /*
299          * If we have the need to store the freelist pointer
300          * back there or track user information then we can
301          * only use the space before that information.
302          */
303         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
304                 return s->inuse;
305         /*
306          * Else we can use all the padding etc for the allocation
307          */
308         return s->size;
309 }
310
311 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
312 {
313         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
314 }
315
316 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
317                 unsigned long size, int reserved)
318 {
319         struct kmem_cache_order_objects x = {
320                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
321         };
322
323         return x;
324 }
325
326 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
327 {
328         return x.x >> OO_SHIFT;
329 }
330
331 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
332 {
333         return x.x & OO_MASK;
334 }
335
336 /*
337  * Per slab locking using the pagelock
338  */
339 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
340 {
341         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
342 }
343
344 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
345 {
346         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
347 }
348
349 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
350 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
351                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
352                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
353                 const char *n)
354 {
355         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
356 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
357     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
358         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
359                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
360                         freelist_old, counters_old,
361                         freelist_new, counters_new))
362                 return 1;
363         } else
364 #endif
365         {
366                 slab_lock(page);
367                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
368                         page->freelist = freelist_new;
369                         page->counters = counters_new;
370                         slab_unlock(page);
371                         return 1;
372                 }
373                 slab_unlock(page);
374         }
375
376         cpu_relax();
377         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
378
379 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
380         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
381 #endif
382
383         return 0;
384 }
385
386 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
387                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
388                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
389                 const char *n)
390 {
391 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
392     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
393         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
394                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
395                         freelist_old, counters_old,
396                         freelist_new, counters_new))
397                 return 1;
398         } else
399 #endif
400         {
401                 unsigned long flags;
402
403                 local_irq_save(flags);
404                 slab_lock(page);
405                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
406                         page->freelist = freelist_new;
407                         page->counters = counters_new;
408                         slab_unlock(page);
409                         local_irq_restore(flags);
410                         return 1;
411                 }
412                 slab_unlock(page);
413                 local_irq_restore(flags);
414         }
415
416         cpu_relax();
417         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
418
419 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
420         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
421 #endif
422
423         return 0;
424 }
425
426 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
427 /*
428  * Determine a map of object in use on a page.
429  *
430  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
431  * not vanish from under us.
432  */
433 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
434 {
435         void *p;
436         void *addr = page_address(page);
437
438         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
439                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
440 }
441
442 /*
443  * Debug settings:
444  */
445 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
446 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
447 #else
448 static int slub_debug;
449 #endif
450
451 static char *slub_debug_slabs;
452 static int disable_higher_order_debug;
453
454 /*
455  * Object debugging
456  */
457 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
458 {
459         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
460                         length, 1);
461 }
462
463 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
464         enum track_item alloc)
465 {
466         struct track *p;
467
468         if (s->offset)
469                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
470         else
471                 p = object + s->inuse;
472
473         return p + alloc;
474 }
475
476 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
477                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
478 {
479         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
480
481         if (addr) {
482 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
483                 struct stack_trace trace;
484                 int i;
485
486                 trace.nr_entries = 0;
487                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
488                 trace.entries = p->addrs;
489                 trace.skip = 3;
490                 save_stack_trace(&trace);
491
492                 /* See rant in lockdep.c */
493                 if (trace.nr_entries != 0 &&
494                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
495                         trace.nr_entries--;
496
497                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
498                         p->addrs[i] = 0;
499 #endif
500                 p->addr = addr;
501                 p->cpu = smp_processor_id();
502                 p->pid = current->pid;
503                 p->when = jiffies;
504         } else
505                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
506 }
507
508 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
509 {
510         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
511                 return;
512
513         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
514         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
515 }
516
517 static void print_track(const char *s, struct track *t)
518 {
519         if (!t->addr)
520                 return;
521
522         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
523                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
524 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
525         {
526                 int i;
527                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
528                         if (t->addrs[i])
529                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
530                         else
531                                 break;
532         }
533 #endif
534 }
535
536 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
537 {
538         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
539                 return;
540
541         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
542         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
543 }
544
545 static void print_page_info(struct page *page)
546 {
547         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
548                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
549
550 }
551
552 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
553 {
554         va_list args;
555         char buf[100];
556
557         va_start(args, fmt);
558         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
559         va_end(args);
560         printk(KERN_ERR "========================================"
561                         "=====================================\n");
562         printk(KERN_ERR "BUG %s (%s): %s\n", s->name, print_tainted(), buf);
563         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
564                         "-------------------------------------\n\n");
565
566         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
567 }
568
569 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
570 {
571         va_list args;
572         char buf[100];
573
574         va_start(args, fmt);
575         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
576         va_end(args);
577         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
578 }
579
580 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
581 {
582         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
583         u8 *addr = page_address(page);
584
585         print_tracking(s, p);
586
587         print_page_info(page);
588
589         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
590                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
591
592         if (p > addr + 16)
593                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
594
595         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
596                                 PAGE_SIZE));
597         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
598                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
599                         s->inuse - s->object_size);
600
601         if (s->offset)
602                 off = s->offset + sizeof(void *);
603         else
604                 off = s->inuse;
605
606         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
607                 off += 2 * sizeof(struct track);
608
609         if (off != s->size)
610                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
611                 print_section("Padding ", p + off, s->size - off);
612
613         dump_stack();
614 }
615
616 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
617                         u8 *object, char *reason)
618 {
619         slab_bug(s, "%s", reason);
620         print_trailer(s, page, object);
621 }
622
623 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, const char *fmt, ...)
624 {
625         va_list args;
626         char buf[100];
627
628         va_start(args, fmt);
629         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
630         va_end(args);
631         slab_bug(s, "%s", buf);
632         print_page_info(page);
633         dump_stack();
634 }
635
636 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
637 {
638         u8 *p = object;
639
640         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
641                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
642                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
643         }
644
645         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
646                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
647 }
648
649 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
650                                                 void *from, void *to)
651 {
652         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
653         memset(from, data, to - from);
654 }
655
656 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
657                         u8 *object, char *what,
658                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
659 {
660         u8 *fault;
661         u8 *end;
662
663         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
664         if (!fault)
665                 return 1;
666
667         end = start + bytes;
668         while (end > fault && end[-1] == value)
669                 end--;
670
671         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
672         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
673                                         fault, end - 1, fault[0], value);
674         print_trailer(s, page, object);
675
676         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
677         return 0;
678 }
679
680 /*
681  * Object layout:
682  *
683  * object address
684  *      Bytes of the object to be managed.
685  *      If the freepointer may overlay the object then the free
686  *      pointer is the first word of the object.
687  *
688  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
689  *      0xa5 (POISON_END)
690  *
691  * object + s->object_size
692  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
693  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
694  *      object_size == inuse.
695  *
696  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
697  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
698  *
699  * object + s->inuse
700  *      Meta data starts here.
701  *
702  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
703  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
704  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
705  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
706  *              before the word boundary.
707  *
708  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
709  *
710  * object + s->size
711  *      Nothing is used beyond s->size.
712  *
713  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
714  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
715  * may be used with merged slabcaches.
716  */
717
718 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
719 {
720         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
721
722         if (s->offset)
723                 /* Freepointer is placed after the object. */
724                 off += sizeof(void *);
725
726         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
727                 /* We also have user information there */
728                 off += 2 * sizeof(struct track);
729
730         if (s->size == off)
731                 return 1;
732
733         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
734                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
735 }
736
737 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
738 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
739 {
740         u8 *start;
741         u8 *fault;
742         u8 *end;
743         int length;
744         int remainder;
745
746         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
747                 return 1;
748
749         start = page_address(page);
750         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
751         end = start + length;
752         remainder = length % s->size;
753         if (!remainder)
754                 return 1;
755
756         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
757         if (!fault)
758                 return 1;
759         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
760                 end--;
761
762         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
763         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
764
765         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
766         return 0;
767 }
768
769 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
770                                         void *object, u8 val)
771 {
772         u8 *p = object;
773         u8 *endobject = object + s->object_size;
774
775         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
776                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
777                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
778                         return 0;
779         } else {
780                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
781                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
782                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->object_size);
783                 }
784         }
785
786         if (s->flags & SLAB_POISON) {
787                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
788                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
789                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
790                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
791                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
792                         return 0;
793                 /*
794                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
795                  */
796                 check_pad_bytes(s, page, p);
797         }
798
799         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
800                 /*
801                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
802                  * freepointer while object is allocated.
803                  */
804                 return 1;
805
806         /* Check free pointer validity */
807         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
808                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
809                 /*
810                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
811                  * of the free objects in this slab. May cause
812                  * another error because the object count is now wrong.
813                  */
814                 set_freepointer(s, p, NULL);
815                 return 0;
816         }
817         return 1;
818 }
819
820 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
821 {
822         int maxobj;
823
824         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
825
826         if (!PageSlab(page)) {
827                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
828                 return 0;
829         }
830
831         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
832         if (page->objects > maxobj) {
833                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
834                         s->name, page->objects, maxobj);
835                 return 0;
836         }
837         if (page->inuse > page->objects) {
838                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
839                         s->name, page->inuse, page->objects);
840                 return 0;
841         }
842         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
843         slab_pad_check(s, page);
844         return 1;
845 }
846
847 /*
848  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
849  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
850  */
851 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
852 {
853         int nr = 0;
854         void *fp;
855         void *object = NULL;
856         unsigned long max_objects;
857
858         fp = page->freelist;
859         while (fp && nr <= page->objects) {
860                 if (fp == search)
861                         return 1;
862                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
863                         if (object) {
864                                 object_err(s, page, object,
865                                         "Freechain corrupt");
866                                 set_freepointer(s, object, NULL);
867                                 break;
868                         } else {
869                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
870                                 page->freelist = NULL;
871                                 page->inuse = page->objects;
872                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
873                                 return 0;
874                         }
875                         break;
876                 }
877                 object = fp;
878                 fp = get_freepointer(s, object);
879                 nr++;
880         }
881
882         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
883         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
884                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
885
886         if (page->objects != max_objects) {
887                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
888                         "should be %d", page->objects, max_objects);
889                 page->objects = max_objects;
890                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
891         }
892         if (page->inuse != page->objects - nr) {
893                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
894                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
895                 page->inuse = page->objects - nr;
896                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
897         }
898         return search == NULL;
899 }
900
901 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
902                                                                 int alloc)
903 {
904         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
905                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
906                         s->name,
907                         alloc ? "alloc" : "free",
908                         object, page->inuse,
909                         page->freelist);
910
911                 if (!alloc)
912                         print_section("Object ", (void *)object, s->object_size);
913
914                 dump_stack();
915         }
916 }
917
918 /*
919  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
920  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
921  */
922 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
923 {
924         flags &= gfp_allowed_mask;
925         lockdep_trace_alloc(flags);
926         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
927
928         return should_failslab(s->object_size, flags, s->flags);
929 }
930
931 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
932 {
933         flags &= gfp_allowed_mask;
934         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
935         kmemleak_alloc_recursive(object, s->object_size, 1, s->flags, flags);
936 }
937
938 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
939 {
940         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
941
942         /*
943          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
944          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
945          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
946          */
947 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
948         {
949                 unsigned long flags;
950
951                 local_irq_save(flags);
952                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
953                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
954                 local_irq_restore(flags);
955         }
956 #endif
957         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
958                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
959 }
960
961 /*
962  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
963  *
964  * list_lock must be held.
965  */
966 static void add_full(struct kmem_cache *s,
967         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
968 {
969         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
970                 return;
971
972         list_add(&page->lru, &n->full);
973 }
974
975 /*
976  * list_lock must be held.
977  */
978 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
979 {
980         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
981                 return;
982
983         list_del(&page->lru);
984 }
985
986 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
987 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
988 {
989         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
990
991         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
992 }
993
994 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
995 {
996         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
997 }
998
999 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1000 {
1001         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1002
1003         /*
1004          * May be called early in order to allocate a slab for the
1005          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1006          * dilemma by deferring the increment of the count during
1007          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1008          */
1009         if (likely(n)) {
1010                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1011                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1012         }
1013 }
1014 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1015 {
1016         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1017
1018         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1019         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1020 }
1021
1022 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1023 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1024                                                                 void *object)
1025 {
1026         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1027                 return;
1028
1029         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1030         init_tracking(s, object);
1031 }
1032
1033 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1034                                         void *object, unsigned long addr)
1035 {
1036         if (!check_slab(s, page))
1037                 goto bad;
1038
1039         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1040                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1041                 goto bad;
1042         }
1043
1044         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1045                 goto bad;
1046
1047         /* Success perform special debug activities for allocs */
1048         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1049                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1050         trace(s, page, object, 1);
1051         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1052         return 1;
1053
1054 bad:
1055         if (PageSlab(page)) {
1056                 /*
1057                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1058                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1059                  * as used avoids touching the remaining objects.
1060                  */
1061                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1062                 page->inuse = page->objects;
1063                 page->freelist = NULL;
1064         }
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 static noinline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1069         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1070         unsigned long addr, unsigned long *flags)
1071 {
1072         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1073
1074         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, *flags);
1075         slab_lock(page);
1076
1077         if (!check_slab(s, page))
1078                 goto fail;
1079
1080         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1081                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1082                 goto fail;
1083         }
1084
1085         if (on_freelist(s, page, object)) {
1086                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1087                 goto fail;
1088         }
1089
1090         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1091                 goto out;
1092
1093         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1094                 if (!PageSlab(page)) {
1095                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1096                                 "outside of slab", object);
1097                 } else if (!page->slab_cache) {
1098                         printk(KERN_ERR
1099                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1100                                                 object);
1101                         dump_stack();
1102                 } else
1103                         object_err(s, page, object,
1104                                         "page slab pointer corrupt.");
1105                 goto fail;
1106         }
1107
1108         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1109                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1110         trace(s, page, object, 0);
1111         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1112 out:
1113         slab_unlock(page);
1114         /*
1115          * Keep node_lock to preserve integrity
1116          * until the object is actually freed
1117          */
1118         return n;
1119
1120 fail:
1121         slab_unlock(page);
1122         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, *flags);
1123         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1124         return NULL;
1125 }
1126
1127 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1128 {
1129         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1130         if (*str++ != '=' || !*str)
1131                 /*
1132                  * No options specified. Switch on full debugging.
1133                  */
1134                 goto out;
1135
1136         if (*str == ',')
1137                 /*
1138                  * No options but restriction on slabs. This means full
1139                  * debugging for slabs matching a pattern.
1140                  */
1141                 goto check_slabs;
1142
1143         if (tolower(*str) == 'o') {
1144                 /*
1145                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1146                  * would increase as a result.
1147                  */
1148                 disable_higher_order_debug = 1;
1149                 goto out;
1150         }
1151
1152         slub_debug = 0;
1153         if (*str == '-')
1154                 /*
1155                  * Switch off all debugging measures.
1156                  */
1157                 goto out;
1158
1159         /*
1160          * Determine which debug features should be switched on
1161          */
1162         for (; *str && *str != ','; str++) {
1163                 switch (tolower(*str)) {
1164                 case 'f':
1165                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1166                         break;
1167                 case 'z':
1168                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1169                         break;
1170                 case 'p':
1171                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1172                         break;
1173                 case 'u':
1174                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1175                         break;
1176                 case 't':
1177                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1178                         break;
1179                 case 'a':
1180                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1181                         break;
1182                 default:
1183                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1184                                 "unknown. skipped\n", *str);
1185                 }
1186         }
1187
1188 check_slabs:
1189         if (*str == ',')
1190                 slub_debug_slabs = str + 1;
1191 out:
1192         return 1;
1193 }
1194
1195 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1196
1197 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1198         unsigned long flags, const char *name,
1199         void (*ctor)(void *))
1200 {
1201         /*
1202          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1203          */
1204         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs || (name &&
1205                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)))))
1206                 flags |= slub_debug;
1207
1208         return flags;
1209 }
1210 #else
1211 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1212                         struct page *page, void *object) {}
1213
1214 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1215         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1216
1217 static inline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1218         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1219         unsigned long addr, unsigned long *flags) { return NULL; }
1220
1221 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1222                         { return 1; }
1223 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1224                         void *object, u8 val) { return 1; }
1225 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1226                                         struct page *page) {}
1227 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1228 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1229         unsigned long flags, const char *name,
1230         void (*ctor)(void *))
1231 {
1232         return flags;
1233 }
1234 #define slub_debug 0
1235
1236 #define disable_higher_order_debug 0
1237
1238 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1239                                                         { return 0; }
1240 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1241                                                         { return 0; }
1242 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1243                                                         int objects) {}
1244 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1245                                                         int objects) {}
1246
1247 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1248                                                         { return 0; }
1249
1250 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1251                 void *object) {}
1252
1253 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1254
1255 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1256
1257 /*
1258  * Slab allocation and freeing
1259  */
1260 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1261                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1262 {
1263         int order = oo_order(oo);
1264
1265         flags |= __GFP_NOTRACK;
1266
1267         if (node == NUMA_NO_NODE)
1268 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
1269                 return alloc_pages(flags, order);
1270 #else
1271                 return alloc_pages_nopagedebug(flags, order);
1272 #endif
1273         else
1274                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1275 }
1276
1277 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1278 {
1279         struct page *page;
1280         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1281         gfp_t alloc_gfp;
1282
1283         flags &= gfp_allowed_mask;
1284
1285         if (flags & __GFP_WAIT)
1286                 local_irq_enable();
1287
1288         flags |= s->allocflags;
1289
1290         /*
1291          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1292          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1293          */
1294         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC
1295                         | __GFP_NO_KSWAPD) & ~(__GFP_NOFAIL|__GFP_WAIT);
1296
1297         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1298         if (unlikely(!page)) {
1299                 oo = s->min;
1300                 /*
1301                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1302                  * Try a lower order alloc if possible
1303                  */
1304                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1305
1306                 if (page)
1307                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1308         }
1309
1310         if (kmemcheck_enabled && page
1311                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1312                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1313
1314                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1315
1316                 /*
1317                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1318                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1319                  */
1320                 if (s->ctor)
1321                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1322                 else
1323                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1324         }
1325
1326         if (flags & __GFP_WAIT)
1327                 local_irq_disable();
1328         if (!page)
1329                 return NULL;
1330
1331         page->objects = oo_objects(oo);
1332         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1333                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1334                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1335                 1 << oo_order(oo));
1336
1337         return page;
1338 }
1339
1340 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1341                                 void *object)
1342 {
1343         setup_object_debug(s, page, object);
1344         if (unlikely(s->ctor))
1345                 s->ctor(object);
1346 }
1347
1348 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1349 {
1350         struct page *page;
1351         void *start;
1352         void *last;
1353         void *p;
1354         int order;
1355
1356         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1357
1358         page = allocate_slab(s,
1359                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1360         if (!page)
1361                 goto out;
1362
1363         order = compound_order(page);
1364         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1365         memcg_bind_pages(s, order);
1366         page->slab_cache = s;
1367         __SetPageSlab(page);
1368         if (page->pfmemalloc)
1369                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1370
1371         start = page_address(page);
1372
1373         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1374                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1375
1376         last = start;
1377         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1378                 setup_object(s, page, last);
1379                 set_freepointer(s, last, p);
1380                 last = p;
1381         }
1382         setup_object(s, page, last);
1383         set_freepointer(s, last, NULL);
1384
1385         page->freelist = start;
1386         page->inuse = page->objects;
1387         page->frozen = 1;
1388 out:
1389         return page;
1390 }
1391
1392 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1393 {
1394         int order = compound_order(page);
1395         int pages = 1 << order;
1396
1397         if (kmem_cache_debug(s)) {
1398                 void *p;
1399
1400                 slab_pad_check(s, page);
1401                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1402                                                 page->objects)
1403                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1404         }
1405
1406         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1407
1408         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1409                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1410                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1411                 -pages);
1412
1413         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1414         __ClearPageSlab(page);
1415
1416         memcg_release_pages(s, order);
1417         page_mapcount_reset(page);
1418         if (current->reclaim_state)
1419                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1420
1421 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
1422         __free_memcg_kmem_pages(page, order);
1423 #else
1424         __free_memcg_kmem_pages_nopagedebug(page, order);
1425 #endif
1426 }
1427
1428 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1429         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1430
1431 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1432 {
1433         struct page *page;
1434
1435         if (need_reserve_slab_rcu)
1436                 page = virt_to_head_page(h);
1437         else
1438                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1439
1440         __free_slab(page->slab_cache, page);
1441 }
1442
1443 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1444 {
1445         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1446                 struct rcu_head *head;
1447
1448                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1449                         int order = compound_order(page);
1450                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1451
1452                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1453                         head = page_address(page) + offset;
1454                 } else {
1455                         /*
1456                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1457                          */
1458                         head = (void *)&page->lru;
1459                 }
1460
1461                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1462         } else
1463                 __free_slab(s, page);
1464 }
1465
1466 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1467 {
1468         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1469         free_slab(s, page);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Management of partially allocated slabs.
1474  *
1475  * list_lock must be held.
1476  */
1477 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1478                                 struct page *page, int tail)
1479 {
1480         n->nr_partial++;
1481         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1482                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1483         else
1484                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * list_lock must be held.
1489  */
1490 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1491                                         struct page *page)
1492 {
1493         list_del(&page->lru);
1494         n->nr_partial--;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1499  * return the pointer to the freelist.
1500  *
1501  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1502  *
1503  * Must hold list_lock since we modify the partial list.
1504  */
1505 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1506                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1507                 int mode, int *objects)
1508 {
1509         void *freelist;
1510         unsigned long counters;
1511         struct page new;
1512
1513         /*
1514          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1515          * The old freelist is the list of objects for the
1516          * per cpu allocation list.
1517          */
1518         freelist = page->freelist;
1519         counters = page->counters;
1520         new.counters = counters;
1521         *objects = new.objects - new.inuse;
1522         if (mode) {
1523                 new.inuse = page->objects;
1524                 new.freelist = NULL;
1525         } else {
1526                 new.freelist = freelist;
1527         }
1528
1529         VM_BUG_ON(new.frozen);
1530         new.frozen = 1;
1531
1532         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1533                         freelist, counters,
1534                         new.freelist, new.counters,
1535                         "acquire_slab"))
1536                 return NULL;
1537
1538         remove_partial(n, page);
1539         WARN_ON(!freelist);
1540         return freelist;
1541 }
1542
1543 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1544 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1545
1546 /*
1547  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1548  */
1549 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1550                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1551 {
1552         struct page *page, *page2;
1553         void *object = NULL;
1554         int available = 0;
1555         int objects;
1556
1557         /*
1558          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1559          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1560          * partial slab and there is none available then get_partials()
1561          * will return NULL.
1562          */
1563         if (!n || !n->nr_partial)
1564                 return NULL;
1565
1566         spin_lock(&n->list_lock);
1567         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1568                 void *t;
1569
1570                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1571                         continue;
1572
1573                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1574                 if (!t)
1575                         break;
1576
1577                 available += objects;
1578                 if (!object) {
1579                         c->page = page;
1580                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1581                         object = t;
1582                 } else {
1583                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1584                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1585                 }
1586                 if (kmem_cache_debug(s) || available > s->cpu_partial / 2)
1587                         break;
1588
1589         }
1590         spin_unlock(&n->list_lock);
1591         return object;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1596  */
1597 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1598                 struct kmem_cache_cpu *c)
1599 {
1600 #ifdef CONFIG_NUMA
1601         struct zonelist *zonelist;
1602         struct zoneref *z;
1603         struct zone *zone;
1604         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1605         void *object;
1606         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1607
1608         /*
1609          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1610          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1611          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1612          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1613          *
1614          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1615          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1616          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1617          * from other nodes and filled up.
1618          *
1619          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1620          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1621          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1622          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1623          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1624          * with available objects.
1625          */
1626         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1627                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1628                 return NULL;
1629
1630         do {
1631                 cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1632                 zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
1633                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1634                         struct kmem_cache_node *n;
1635
1636                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1637
1638                         if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1639                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1640                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1641                                 if (object) {
1642                                         /*
1643                                          * Return the object even if
1644                                          * put_mems_allowed indicated that
1645                                          * the cpuset mems_allowed was
1646                                          * updated in parallel. It's a
1647                                          * harmless race between the alloc
1648                                          * and the cpuset update.
1649                                          */
1650                                         put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie);
1651                                         return object;
1652                                 }
1653                         }
1654                 }
1655         } while (!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie));
1656 #endif
1657         return NULL;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Get a partial page, lock it and return it.
1662  */
1663 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1664                 struct kmem_cache_cpu *c)
1665 {
1666         void *object;
1667         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1668
1669         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1670         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1671                 return object;
1672
1673         return get_any_partial(s, flags, c);
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1677 /*
1678  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1679  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1680  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1681  */
1682 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1683 #else
1684 /*
1685  * No preemption supported therefore also no need to check for
1686  * different cpus.
1687  */
1688 #define TID_STEP 1
1689 #endif
1690
1691 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1692 {
1693         return tid + TID_STEP;
1694 }
1695
1696 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1697 {
1698         return tid % TID_STEP;
1699 }
1700
1701 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1702 {
1703         return tid / TID_STEP;
1704 }
1705
1706 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1707 {
1708         return cpu;
1709 }
1710
1711 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1712                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1713 {
1714 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1715         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1716
1717         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1718
1719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1720         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1721                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1722                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1723         else
1724 #endif
1725         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1726                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1727                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1728         else
1729                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1730                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1731 #endif
1732         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1733 }
1734
1735 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1736 {
1737         int cpu;
1738
1739         for_each_possible_cpu(cpu)
1740                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Remove the cpu slab
1745  */
1746 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *freelist)
1747 {
1748         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1749         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1750         int lock = 0;
1751         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1752         void *nextfree;
1753         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1754         struct page new;
1755         struct page old;
1756
1757         if (page->freelist) {
1758                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1759                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
1760         }
1761
1762         /*
1763          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1764          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1765          * last one.
1766          *
1767          * There is no need to take the list->lock because the page
1768          * is still frozen.
1769          */
1770         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1771                 void *prior;
1772                 unsigned long counters;
1773
1774                 do {
1775                         prior = page->freelist;
1776                         counters = page->counters;
1777                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1778                         new.counters = counters;
1779                         new.inuse--;
1780                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1781
1782                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1783                         prior, counters,
1784                         freelist, new.counters,
1785                         "drain percpu freelist"));
1786
1787                 freelist = nextfree;
1788         }
1789
1790         /*
1791          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1792          * list presence reflects the actual number of objects
1793          * during unfreeze.
1794          *
1795          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1796          * with the count. If there is a mismatch then the page
1797          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1798          *
1799          * Then we restart the process which may have to remove
1800          * the page from the list that we just put it on again
1801          * because the number of objects in the slab may have
1802          * changed.
1803          */
1804 redo:
1805
1806         old.freelist = page->freelist;
1807         old.counters = page->counters;
1808         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1809
1810         /* Determine target state of the slab */
1811         new.counters = old.counters;
1812         if (freelist) {
1813                 new.inuse--;
1814                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1815                 new.freelist = freelist;
1816         } else
1817                 new.freelist = old.freelist;
1818
1819         new.frozen = 0;
1820
1821         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1822                 m = M_FREE;
1823         else if (new.freelist) {
1824                 m = M_PARTIAL;
1825                 if (!lock) {
1826                         lock = 1;
1827                         /*
1828                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1829                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1830                          * is frozen
1831                          */
1832                         spin_lock(&n->list_lock);
1833                 }
1834         } else {
1835                 m = M_FULL;
1836                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1837                         lock = 1;
1838                         /*
1839                          * This also ensures that the scanning of full
1840                          * slabs from diagnostic functions will not see
1841                          * any frozen slabs.
1842                          */
1843                         spin_lock(&n->list_lock);
1844                 }
1845         }
1846
1847         if (l != m) {
1848
1849                 if (l == M_PARTIAL)
1850
1851                         remove_partial(n, page);
1852
1853                 else if (l == M_FULL)
1854
1855                         remove_full(s, page);
1856
1857                 if (m == M_PARTIAL) {
1858
1859                         add_partial(n, page, tail);
1860                         stat(s, tail);
1861
1862                 } else if (m == M_FULL) {
1863
1864                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1865                         add_full(s, n, page);
1866
1867                 }
1868         }
1869
1870         l = m;
1871         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1872                                 old.freelist, old.counters,
1873                                 new.freelist, new.counters,
1874                                 "unfreezing slab"))
1875                 goto redo;
1876
1877         if (lock)
1878                 spin_unlock(&n->list_lock);
1879
1880         if (m == M_FREE) {
1881                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1882                 discard_slab(s, page);
1883                 stat(s, FREE_SLAB);
1884         }
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
1889  *
1890  * This function must be called with interrupts disabled
1891  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
1892  * to guarantee no concurrent accesses).
1893  */
1894 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
1895                 struct kmem_cache_cpu *c)
1896 {
1897         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
1898         struct page *page, *discard_page = NULL;
1899
1900         while ((page = c->partial)) {
1901                 struct page new;
1902                 struct page old;
1903
1904                 c->partial = page->next;
1905
1906                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
1907                 if (n != n2) {
1908                         if (n)
1909                                 spin_unlock(&n->list_lock);
1910
1911                         n = n2;
1912                         spin_lock(&n->list_lock);
1913                 }
1914
1915                 do {
1916
1917                         old.freelist = page->freelist;
1918                         old.counters = page->counters;
1919                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1920
1921                         new.counters = old.counters;
1922                         new.freelist = old.freelist;
1923
1924                         new.frozen = 0;
1925
1926                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1927                                 old.freelist, old.counters,
1928                                 new.freelist, new.counters,
1929                                 "unfreezing slab"));
1930
1931                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)) {
1932                         page->next = discard_page;
1933                         discard_page = page;
1934                 } else {
1935                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
1936                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1937                 }
1938         }
1939
1940         if (n)
1941                 spin_unlock(&n->list_lock);
1942
1943         while (discard_page) {
1944                 page = discard_page;
1945                 discard_page = discard_page->next;
1946
1947                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1948                 discard_slab(s, page);
1949                 stat(s, FREE_SLAB);
1950         }
1951 }
1952
1953 /*
1954  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
1955  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
1956  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
1957  * onto a random cpus partial slot.
1958  *
1959  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
1960  * per node partial list.
1961  */
1962 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
1963 {
1964         struct page *oldpage;
1965         int pages;
1966         int pobjects;
1967
1968         do {
1969                 pages = 0;
1970                 pobjects = 0;
1971                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
1972
1973                 if (oldpage) {
1974                         pobjects = oldpage->pobjects;
1975                         pages = oldpage->pages;
1976                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
1977                                 unsigned long flags;
1978                                 /*
1979                                  * partial array is full. Move the existing
1980                                  * set to the per node partial list.
1981                                  */
1982                                 local_irq_save(flags);
1983                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
1984                                 local_irq_restore(flags);
1985                                 oldpage = NULL;
1986                                 pobjects = 0;
1987                                 pages = 0;
1988                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
1989                         }
1990                 }
1991
1992                 pages++;
1993                 pobjects += page->objects - page->inuse;
1994
1995                 page->pages = pages;
1996                 page->pobjects = pobjects;
1997                 page->next = oldpage;
1998
1999         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page) != oldpage);
2000 }
2001
2002 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2003 {
2004         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2005         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2006
2007         c->tid = next_tid(c->tid);
2008         c->page = NULL;
2009         c->freelist = NULL;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Flush cpu slab.
2014  *
2015  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2016  */
2017 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2018 {
2019         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2020
2021         if (likely(c)) {
2022                 if (c->page)
2023                         flush_slab(s, c);
2024
2025                 unfreeze_partials(s, c);
2026         }
2027 }
2028
2029 static void flush_cpu_slab(void *d)
2030 {
2031         struct kmem_cache *s = d;
2032
2033         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2034 }
2035
2036 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2037 {
2038         struct kmem_cache *s = info;
2039         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2040
2041         return c->page || c->partial;
2042 }
2043
2044 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2045 {
2046         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2051  * locality expectations.
2052  */
2053 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2054 {
2055 #ifdef CONFIG_NUMA
2056         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2057                 return 0;
2058 #endif
2059         return 1;
2060 }
2061
2062 static int count_free(struct page *page)
2063 {
2064         return page->objects - page->inuse;
2065 }
2066
2067 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2068                                         int (*get_count)(struct page *))
2069 {
2070         unsigned long flags;
2071         unsigned long x = 0;
2072         struct page *page;
2073
2074         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2075         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2076                 x += get_count(page);
2077         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2078         return x;
2079 }
2080
2081 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2082 {
2083 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2084         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2085 #else
2086         return 0;
2087 #endif
2088 }
2089
2090 static noinline void
2091 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2092 {
2093         int node;
2094
2095         printk(KERN_WARNING
2096                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2097                 nid, gfpflags);
2098         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2099                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->object_size,
2100                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2101
2102         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2103                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2104                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2105
2106         for_each_online_node(node) {
2107                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2108                 unsigned long nr_slabs;
2109                 unsigned long nr_objs;
2110                 unsigned long nr_free;
2111
2112                 if (!n)
2113                         continue;
2114
2115                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2116                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2117                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2118
2119                 printk(KERN_WARNING
2120                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2121                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2122         }
2123 }
2124
2125 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2126                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2127 {
2128         void *freelist;
2129         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2130         struct page *page;
2131
2132         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2133
2134         if (freelist)
2135                 return freelist;
2136
2137         page = new_slab(s, flags, node);
2138         if (page) {
2139                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2140                 if (c->page)
2141                         flush_slab(s, c);
2142
2143                 /*
2144                  * No other reference to the page yet so we can
2145                  * muck around with it freely without cmpxchg
2146                  */
2147                 freelist = page->freelist;
2148                 page->freelist = NULL;
2149
2150                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2151                 c->page = page;
2152                 *pc = c;
2153         } else
2154                 freelist = NULL;
2155
2156         return freelist;
2157 }
2158
2159 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2160 {
2161         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2162                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2163
2164         return true;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the per cpu freelist
2169  * or deactivate the page.
2170  *
2171  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2172  *
2173  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2174  *
2175  * This function must be called with interrupt disabled.
2176  */
2177 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2178 {
2179         struct page new;
2180         unsigned long counters;
2181         void *freelist;
2182
2183         do {
2184                 freelist = page->freelist;
2185                 counters = page->counters;
2186
2187                 new.counters = counters;
2188                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2189
2190                 new.inuse = page->objects;
2191                 new.frozen = freelist != NULL;
2192
2193         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2194                 freelist, counters,
2195                 NULL, new.counters,
2196                 "get_freelist"));
2197
2198         return freelist;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2203  * debugging duties.
2204  *
2205  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2206  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2207  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2208  *
2209  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2210  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2211  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2212  *
2213  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2214  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2215  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2216  */
2217 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2218                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2219 {
2220         void *freelist;
2221         struct page *page;
2222         unsigned long flags;
2223
2224         local_irq_save(flags);
2225 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2226         /*
2227          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2228          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2229          * pointer.
2230          */
2231         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2232 #endif
2233
2234         page = c->page;
2235         if (!page)
2236                 goto new_slab;
2237 redo:
2238
2239         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2240                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2241                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2242                 c->page = NULL;
2243                 c->freelist = NULL;
2244                 goto new_slab;
2245         }
2246
2247         /*
2248          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2249          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2250          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2251          */
2252         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2253                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2254                 c->page = NULL;
2255                 c->freelist = NULL;
2256                 goto new_slab;
2257         }
2258
2259         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2260         freelist = c->freelist;
2261         if (freelist)
2262                 goto load_freelist;
2263
2264         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2265
2266         freelist = get_freelist(s, page);
2267
2268         if (!freelist) {
2269                 c->page = NULL;
2270                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2271                 goto new_slab;
2272         }
2273
2274         stat(s, ALLOC_REFILL);
2275
2276 load_freelist:
2277         /*
2278          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2279          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2280          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2281          */
2282         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2283         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2284         c->tid = next_tid(c->tid);
2285         local_irq_restore(flags);
2286         return freelist;
2287
2288 new_slab:
2289
2290         if (c->partial) {
2291                 page = c->page = c->partial;
2292                 c->partial = page->next;
2293                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2294                 c->freelist = NULL;
2295                 goto redo;
2296         }
2297
2298         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2299
2300         if (unlikely(!freelist)) {
2301                 if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2302                         slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2303
2304                 local_irq_restore(flags);
2305                 return NULL;
2306         }
2307
2308         page = c->page;
2309         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2310                 goto load_freelist;
2311
2312         /* Only entered in the debug case */
2313         if (kmem_cache_debug(s) && !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2314                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2315
2316         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2317         c->page = NULL;
2318         c->freelist = NULL;
2319         local_irq_restore(flags);
2320         return freelist;
2321 }
2322
2323 /*
2324  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2325  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2326  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2327  *
2328  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2329  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2330  *
2331  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2332  */
2333 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2334                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2335 {
2336         void **object;
2337         struct kmem_cache_cpu *c;
2338         struct page *page;
2339         unsigned long tid;
2340
2341         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2342                 return NULL;
2343
2344         s = memcg_kmem_get_cache(s, gfpflags);
2345 redo:
2346         /*
2347          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2348          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2349          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2350          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2351          *
2352          * Preemption is disabled for the retrieval of the tid because that
2353          * must occur from the current processor. We cannot allow rescheduling
2354          * on a different processor between the determination of the pointer
2355          * and the retrieval of the tid.
2356          */
2357         preempt_disable();
2358         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2359
2360         /*
2361          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2362          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2363          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2364          * linked list in between.
2365          */
2366         tid = c->tid;
2367         preempt_enable();
2368
2369         object = c->freelist;
2370         page = c->page;
2371         if (unlikely(!object || !node_match(page, node)))
2372                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2373
2374         else {
2375                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2376
2377                 /*
2378                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2379                  * operation and if we are on the right processor.
2380                  *
2381                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2382                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2383                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2384                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2385                  *
2386                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2387                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2388                  */
2389                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2390                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2391                                 object, tid,
2392                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2393
2394                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2395                         goto redo;
2396                 }
2397                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2398                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2399         }
2400
2401         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2402                 memset(object, 0, s->object_size);
2403
2404         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2405
2406         return object;
2407 }
2408
2409 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2410                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2411 {
2412         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2413 }
2414
2415 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2416 {
2417         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2418
2419         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size, s->size, gfpflags);
2420
2421         return ret;
2422 }
2423 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2424
2425 #ifdef CONFIG_TRACING
2426 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2427 {
2428         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2429         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2430         return ret;
2431 }
2432 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2433
2434 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2435 {
2436         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2437         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2438         return ret;
2439 }
2440 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2441 #endif
2442
2443 #ifdef CONFIG_NUMA
2444 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2445 {
2446         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2447
2448         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2449                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2450
2451         return ret;
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2454
2455 #ifdef CONFIG_TRACING
2456 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2457                                     gfp_t gfpflags,
2458                                     int node, size_t size)
2459 {
2460         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2461
2462         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2463                            size, s->size, gfpflags, node);
2464         return ret;
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2467 #endif
2468 #endif
2469
2470 /*
2471  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2472  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2473  *
2474  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2475  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2476  * handling required then we can return immediately.
2477  */
2478 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2479                         void *x, unsigned long addr)
2480 {
2481         void *prior;
2482         void **object = (void *)x;
2483         int was_frozen;
2484         struct page new;
2485         unsigned long counters;
2486         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2487         unsigned long uninitialized_var(flags);
2488
2489         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2490
2491         if (kmem_cache_debug(s) &&
2492                 !(n = free_debug_processing(s, page, x, addr, &flags)))
2493                 return;
2494
2495         do {
2496                 if (unlikely(n)) {
2497                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2498                         n = NULL;
2499                 }
2500                 prior = page->freelist;
2501                 counters = page->counters;
2502                 set_freepointer(s, object, prior);
2503                 new.counters = counters;
2504                 was_frozen = new.frozen;
2505                 new.inuse--;
2506                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2507
2508                         if (!kmem_cache_debug(s) && !prior)
2509
2510                                 /*
2511                                  * Slab was on no list before and will be partially empty
2512                                  * We can defer the list move and instead freeze it.
2513                                  */
2514                                 new.frozen = 1;
2515
2516                         else { /* Needs to be taken off a list */
2517
2518                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2519                                 /*
2520                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2521                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2522                                  * drop the list_lock without any processing.
2523                                  *
2524                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2525                                  * other processors updating the list of slabs.
2526                                  */
2527                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2528
2529                         }
2530                 }
2531
2532         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2533                 prior, counters,
2534                 object, new.counters,
2535                 "__slab_free"));
2536
2537         if (likely(!n)) {
2538
2539                 /*
2540                  * If we just froze the page then put it onto the
2541                  * per cpu partial list.
2542                  */
2543                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2544                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2545                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2546                 }
2547                 /*
2548                  * The list lock was not taken therefore no list
2549                  * activity can be necessary.
2550                  */
2551                 if (was_frozen)
2552                         stat(s, FREE_FROZEN);
2553                 return;
2554         }
2555
2556         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2557                 goto slab_empty;
2558
2559         /*
2560          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2561          * then add it.
2562          */
2563         if (kmem_cache_debug(s) && unlikely(!prior)) {
2564                 remove_full(s, page);
2565                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2566                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2567         }
2568         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2569         return;
2570
2571 slab_empty:
2572         if (prior) {
2573                 /*
2574                  * Slab on the partial list.
2575                  */
2576                 remove_partial(n, page);
2577                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2578         } else
2579                 /* Slab must be on the full list */
2580                 remove_full(s, page);
2581
2582         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2583         stat(s, FREE_SLAB);
2584         discard_slab(s, page);
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2589  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2590  *
2591  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2592  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2593  * the item before.
2594  *
2595  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2596  * with all sorts of special processing.
2597  */
2598 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2599                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2600 {
2601         void **object = (void *)x;
2602         struct kmem_cache_cpu *c;
2603         unsigned long tid;
2604
2605         slab_free_hook(s, x);
2606
2607 redo:
2608         /*
2609          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2610          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2611          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2612          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2613          */
2614         preempt_disable();
2615         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2616
2617         tid = c->tid;
2618         preempt_enable();
2619
2620         if (likely(page == c->page)) {
2621                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2622
2623                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2624                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2625                                 c->freelist, tid,
2626                                 object, next_tid(tid)))) {
2627
2628                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2629                         goto redo;
2630                 }
2631                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2632         } else
2633                 __slab_free(s, page, x, addr);
2634
2635 }
2636
2637 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2638 {
2639         s = cache_from_obj(s, x);
2640         if (!s)
2641                 return;
2642         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, _RET_IP_);
2643         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2644 }
2645 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2646
2647 /*
2648  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2649  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2650  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2651  * another.
2652  *
2653  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2654  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2655  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2656  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2657  * locking overhead.
2658  */
2659
2660 /*
2661  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2662  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2663  * and increases the number of allocations possible without having to
2664  * take the list_lock.
2665  */
2666 static int slub_min_order;
2667 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2668 static int slub_min_objects;
2669
2670 /*
2671  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2672  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2673  */
2674 static int slub_nomerge;
2675
2676 /*
2677  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2678  *
2679  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2680  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2681  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2682  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2683  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2684  * would be wasted.
2685  *
2686  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2687  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2688  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2689  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2690  *
2691  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2692  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2693  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2694  * of space in favor of a small page order.
2695  *
2696  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2697  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2698  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2699  * the smallest order which will fit the object.
2700  */
2701 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2702                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2703 {
2704         int order;
2705         int rem;
2706         int min_order = slub_min_order;
2707
2708         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2709                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2710
2711         for (order = max(min_order,
2712                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2713                         order <= max_order; order++) {
2714
2715                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2716
2717                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2718                         continue;
2719
2720                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2721
2722                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2723                         break;
2724
2725         }
2726
2727         return order;
2728 }
2729
2730 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2731 {
2732         int order;
2733         int min_objects;
2734         int fraction;
2735         int max_objects;
2736
2737         /*
2738          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2739          * works by first attempting to generate a layout with
2740          * the best configuration and backing off gradually.
2741          *
2742          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2743          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2744          */
2745         min_objects = slub_min_objects;
2746         if (!min_objects)
2747                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2748         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2749         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2750
2751         while (min_objects > 1) {
2752                 fraction = 16;
2753                 while (fraction >= 4) {
2754                         order = slab_order(size, min_objects,
2755                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2756                         if (order <= slub_max_order)
2757                                 return order;
2758                         fraction /= 2;
2759                 }
2760                 min_objects--;
2761         }
2762
2763         /*
2764          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2765          * lets see if we can place a single object there.
2766          */
2767         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2768         if (order <= slub_max_order)
2769                 return order;
2770
2771         /*
2772          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2773          */
2774         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2775         if (order < MAX_ORDER)
2776                 return order;
2777         return -ENOSYS;
2778 }
2779
2780 static void
2781 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
2782 {
2783         n->nr_partial = 0;
2784         spin_lock_init(&n->list_lock);
2785         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2786 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2787         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2788         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2789         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2790 #endif
2791 }
2792
2793 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2794 {
2795         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2796                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2797
2798         /*
2799          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2800          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2801          */
2802         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2803                                      2 * sizeof(void *));
2804
2805         if (!s->cpu_slab)
2806                 return 0;
2807
2808         init_kmem_cache_cpus(s);
2809
2810         return 1;
2811 }
2812
2813 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2814
2815 /*
2816  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2817  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2818  * possible.
2819  *
2820  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2821  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2822  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2823  */
2824 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2825 {
2826         struct page *page;
2827         struct kmem_cache_node *n;
2828
2829         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2830
2831         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2832
2833         BUG_ON(!page);
2834         if (page_to_nid(page) != node) {
2835                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2836                                 "node %d\n", node);
2837                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2838                                 "in order to be able to continue\n");
2839         }
2840
2841         n = page->freelist;
2842         BUG_ON(!n);
2843         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2844         page->inuse = 1;
2845         page->frozen = 0;
2846         kmem_cache_node->node[node] = n;
2847 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2848         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2849         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2850 #endif
2851         init_kmem_cache_node(n);
2852         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2853
2854         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
2855 }
2856
2857 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2858 {
2859         int node;
2860
2861         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2862                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2863
2864                 if (n)
2865                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2866
2867                 s->node[node] = NULL;
2868         }
2869 }
2870
2871 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2872 {
2873         int node;
2874
2875         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2876                 struct kmem_cache_node *n;
2877
2878                 if (slab_state == DOWN) {
2879                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2880                         continue;
2881                 }
2882                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2883                                                 GFP_KERNEL, node);
2884
2885                 if (!n) {
2886                         free_kmem_cache_nodes(s);
2887                         return 0;
2888                 }
2889
2890                 s->node[node] = n;
2891                 init_kmem_cache_node(n);
2892         }
2893         return 1;
2894 }
2895
2896 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2897 {
2898         if (min < MIN_PARTIAL)
2899                 min = MIN_PARTIAL;
2900         else if (min > MAX_PARTIAL)
2901                 min = MAX_PARTIAL;
2902         s->min_partial = min;
2903 }
2904
2905 /*
2906  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2907  * a slab object.
2908  */
2909 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2910 {
2911         unsigned long flags = s->flags;
2912         unsigned long size = s->object_size;
2913         int order;
2914
2915         /*
2916          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2917          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2918          * the possible location of the free pointer.
2919          */
2920         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2921
2922 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2923         /*
2924          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2925          * the slab may touch the object after free or before allocation
2926          * then we should never poison the object itself.
2927          */
2928         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2929                         !s->ctor)
2930                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2931         else
2932                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2933
2934
2935         /*
2936          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2937          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2938          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2939          */
2940         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
2941                 size += sizeof(void *);
2942 #endif
2943
2944         /*
2945          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2946          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2947          */
2948         s->inuse = size;
2949
2950         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2951                 s->ctor)) {
2952                 /*
2953                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2954                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2955                  * kmem_cache_free.
2956                  *
2957                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2958                  * destructor or are poisoning the objects.
2959                  */
2960                 s->offset = size;
2961                 size += sizeof(void *);
2962         }
2963
2964 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2965         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2966                 /*
2967                  * Need to store information about allocs and frees after
2968                  * the object.
2969                  */
2970                 size += 2 * sizeof(struct track);
2971
2972         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2973                 /*
2974                  * Add some empty padding so that we can catch
2975                  * overwrites from earlier objects rather than let
2976                  * tracking information or the free pointer be
2977                  * corrupted if a user writes before the start
2978                  * of the object.
2979                  */
2980                 size += sizeof(void *);
2981 #endif
2982
2983         /*
2984          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2985          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2986          * each object to conform to the alignment.
2987          */
2988         size = ALIGN(size, s->align);
2989         s->size = size;
2990         if (forced_order >= 0)
2991                 order = forced_order;
2992         else
2993                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2994
2995         if (order < 0)
2996                 return 0;
2997
2998         s->allocflags = 0;
2999         if (order)
3000                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3001
3002         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3003                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3004
3005         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3006                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3007
3008         /*
3009          * Determine the number of objects per slab
3010          */
3011         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3012         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3013         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3014                 s->max = s->oo;
3015
3016         return !!oo_objects(s->oo);
3017 }
3018
3019 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3020 {
3021         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3022         s->reserved = 0;
3023
3024         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3025                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3026
3027         if (!calculate_sizes(s, -1))
3028                 goto error;
3029         if (disable_higher_order_debug) {
3030                 /*
3031                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3032                  * order increased.
3033                  */
3034                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3035                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3036                         s->offset = 0;
3037                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3038                                 goto error;
3039                 }
3040         }
3041
3042 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3043     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3044         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
3045                 /* Enable fast mode */
3046                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3047 #endif
3048
3049         /*
3050          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3051          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3052          */
3053         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3054
3055         /*
3056          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3057          * per cpu partial lists of a processor.
3058          *
3059          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3060          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3061          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3062          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3063          *
3064          * This setting also determines
3065          *
3066          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3067          *    per node list when we reach the limit.
3068          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3069          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch 50%
3070          *    to keep some capacity around for frees.
3071          */
3072         if (kmem_cache_debug(s))
3073                 s->cpu_partial = 0;
3074         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3075                 s->cpu_partial = 2;
3076         else if (s->size >= 1024)
3077                 s->cpu_partial = 6;
3078         else if (s->size >= 256)
3079                 s->cpu_partial = 13;
3080         else
3081                 s->cpu_partial = 30;
3082
3083 #ifdef CONFIG_NUMA
3084         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3085 #endif
3086         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3087                 goto error;
3088
3089         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3090                 return 0;
3091
3092         free_kmem_cache_nodes(s);
3093 error:
3094         if (flags & SLAB_PANIC)
3095                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
3096                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3097                         s->name, (unsigned long)s->size, s->size, oo_order(s->oo),
3098                         s->offset, flags);
3099         return -EINVAL;
3100 }
3101
3102 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3103                                                         const char *text)
3104 {
3105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3106         void *addr = page_address(page);
3107         void *p;
3108         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3109                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3110         if (!map)
3111                 return;
3112         slab_err(s, page, text, s->name);
3113         slab_lock(page);
3114
3115         get_map(s, page, map);
3116         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3117
3118                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3119                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
3120                                                         p, p - addr);
3121                         print_tracking(s, p);
3122                 }
3123         }
3124         slab_unlock(page);
3125         kfree(map);
3126 #endif
3127 }
3128
3129 /*
3130  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3131  * This is called from kmem_cache_close(). We must be the last thread
3132  * using the cache and therefore we do not need to lock anymore.
3133  */
3134 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3135 {
3136         struct page *page, *h;
3137
3138         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3139                 if (!page->inuse) {
3140                         remove_partial(n, page);
3141                         discard_slab(s, page);
3142                 } else {
3143                         list_slab_objects(s, page,
3144                         "Objects remaining in %s on kmem_cache_close()");
3145                 }
3146         }
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Release all resources used by a slab cache.
3151  */
3152 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
3153 {
3154         int node;
3155
3156         flush_all(s);
3157         /* Attempt to free all objects */
3158         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3159                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3160
3161                 free_partial(s, n);
3162                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3163                         return 1;
3164         }
3165         free_percpu(s->cpu_slab);
3166         free_kmem_cache_nodes(s);
3167         return 0;
3168 }
3169
3170 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3171 {
3172         int rc = kmem_cache_close(s);
3173
3174         if (!rc) {
3175                 /*
3176                  * We do the same lock strategy around sysfs_slab_add, see
3177                  * __kmem_cache_create. Because this is pretty much the last
3178                  * operation we do and the lock will be released shortly after
3179                  * that in slab_common.c, we could just move sysfs_slab_remove
3180                  * to a later point in common code. We should do that when we
3181                  * have a common sysfs framework for all allocators.
3182                  */
3183                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3184                 sysfs_slab_remove(s);
3185                 mutex_lock(&slab_mutex);
3186         }
3187
3188         return rc;
3189 }
3190
3191 /********************************************************************
3192  *              Kmalloc subsystem
3193  *******************************************************************/
3194
3195 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3196 {
3197         get_option(&str, &slub_min_order);
3198
3199         return 1;
3200 }
3201
3202 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3203
3204 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3205 {
3206         get_option(&str, &slub_max_order);
3207         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3208
3209         return 1;
3210 }
3211
3212 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3213
3214 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3215 {
3216         get_option(&str, &slub_min_objects);
3217
3218         return 1;
3219 }
3220
3221 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3222
3223 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3224 {
3225         slub_nomerge = 1;
3226         return 1;
3227 }
3228
3229 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3230
3231 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3232 {
3233         struct kmem_cache *s;
3234         void *ret;
3235
3236         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3237                 return kmalloc_large(size, flags);
3238
3239         s = kmalloc_slab(size, flags);
3240
3241         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3242                 return s;
3243
3244         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3245
3246         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3247
3248         return ret;
3249 }
3250 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3251
3252 #ifdef CONFIG_NUMA
3253 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3254 {
3255         struct page *page;
3256         void *ptr = NULL;
3257
3258         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK | __GFP_KMEMCG;
3259         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3260         if (page)
3261                 ptr = page_address(page);
3262
3263         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3264         return ptr;
3265 }
3266
3267 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3268 {
3269         struct kmem_cache *s;
3270         void *ret;
3271
3272         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3273                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3274
3275                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3276                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3277                                    flags, node);
3278
3279                 return ret;
3280         }
3281
3282         s = kmalloc_slab(size, flags);
3283
3284         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3285                 return s;
3286
3287         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3288
3289         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3290
3291         return ret;
3292 }
3293 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3294 #endif
3295
3296 size_t ksize(const void *object)
3297 {
3298         struct page *page;
3299
3300         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3301                 return 0;
3302
3303         page = virt_to_head_page(object);
3304
3305         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3306                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3307                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3308         }
3309
3310         return slab_ksize(page->slab_cache);
3311 }
3312 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3313
3314 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3315 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3316 {
3317         struct page *page;
3318         void *object = (void *)x;
3319         unsigned long flags;
3320         bool rv;
3321
3322         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3323                 return false;
3324
3325         local_irq_save(flags);
3326
3327         page = virt_to_head_page(x);
3328         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3329                 /* maybe it was from stack? */
3330                 rv = true;
3331                 goto out_unlock;
3332         }
3333
3334         slab_lock(page);
3335         if (on_freelist(page->slab_cache, page, object)) {
3336                 object_err(page->slab_cache, page, object, "Object is on free-list");
3337                 rv = false;
3338         } else {
3339                 rv = true;
3340         }
3341         slab_unlock(page);
3342
3343 out_unlock:
3344         local_irq_restore(flags);
3345         return rv;
3346 }
3347 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3348 #endif
3349
3350 void kfree(const void *x)
3351 {
3352         struct page *page;
3353         void *object = (void *)x;
3354
3355         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3356
3357         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3358                 return;
3359
3360         page = virt_to_head_page(x);
3361         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3362                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3363                 kmemleak_free(x);
3364                 __free_memcg_kmem_pages(page, compound_order(page));
3365                 return;
3366         }
3367         slab_free(page->slab_cache, page, object, _RET_IP_);
3368 }
3369 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3370
3371 /*
3372  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3373  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3374  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3375  * and thus they can be removed from the partial lists.
3376  *
3377  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3378  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3379  * are freed in them.
3380  */
3381 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3382 {
3383         int node;
3384         int i;
3385         struct kmem_cache_node *n;
3386         struct page *page;
3387         struct page *t;
3388         int objects = oo_objects(s->max);
3389         struct list_head *slabs_by_inuse =
3390                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3391         unsigned long flags;
3392
3393         if (!slabs_by_inuse)
3394                 return -ENOMEM;
3395
3396         flush_all(s);
3397         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3398                 n = get_node(s, node);
3399
3400                 if (!n->nr_partial)
3401                         continue;
3402
3403                 for (i = 0; i < objects; i++)
3404                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3405
3406                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3407
3408                 /*
3409                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3410                  *
3411                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3412                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3413                  */
3414                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3415                         list_move(&page->lru, slabs_by_inuse + page->inuse);
3416                         if (!page->inuse)
3417                                 n->nr_partial--;
3418                 }
3419
3420                 /*
3421                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3422                  * first and the least used slabs at the end.
3423                  */
3424                 for (i = objects - 1; i > 0; i--)
3425                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3426
3427                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3428
3429                 /* Release empty slabs */
3430                 list_for_each_entry_safe(page, t, slabs_by_inuse, lru)
3431                         discard_slab(s, page);
3432         }
3433
3434         kfree(slabs_by_inuse);
3435         return 0;
3436 }
3437 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3438
3439 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3440 {
3441         struct kmem_cache *s;
3442
3443         mutex_lock(&slab_mutex);
3444         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3445                 kmem_cache_shrink(s);
3446         mutex_unlock(&slab_mutex);
3447
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3452 {
3453         struct kmem_cache_node *n;
3454         struct kmem_cache *s;
3455         struct memory_notify *marg = arg;
3456         int offline_node;
3457
3458         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3459
3460         /*
3461          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3462          * for it yet.
3463          */
3464         if (offline_node < 0)
3465                 return;
3466
3467         mutex_lock(&slab_mutex);
3468         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3469                 n = get_node(s, offline_node);
3470                 if (n) {
3471                         /*
3472                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3473                          * that is going down. We were unable to free them,
3474                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3475                          * callback. So, we must fail.
3476                          */
3477                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3478
3479                         s->node[offline_node] = NULL;
3480                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3481                 }
3482         }
3483         mutex_unlock(&slab_mutex);
3484 }
3485
3486 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3487 {
3488         struct kmem_cache_node *n;
3489         struct kmem_cache *s;
3490         struct memory_notify *marg = arg;
3491         int nid = marg->status_change_nid_normal;
3492         int ret = 0;
3493
3494         /*
3495          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3496          * already created. Nothing to do.
3497          */
3498         if (nid < 0)
3499                 return 0;
3500
3501         /*
3502          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3503          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3504          * online.
3505          */
3506         mutex_lock(&slab_mutex);
3507         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3508                 /*
3509                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3510                  *      since memory is not yet available from the node that
3511                  *      is brought up.
3512                  */
3513                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3514                 if (!n) {
3515                         ret = -ENOMEM;
3516                         goto out;
3517                 }
3518                 init_kmem_cache_node(n);
3519                 s->node[nid] = n;
3520         }
3521 out:
3522         mutex_unlock(&slab_mutex);
3523         return ret;
3524 }
3525
3526 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3527                                 unsigned long action, void *arg)
3528 {
3529         int ret = 0;
3530
3531         switch (action) {
3532         case MEM_GOING_ONLINE:
3533                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3534                 break;
3535         case MEM_GOING_OFFLINE:
3536                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3537                 break;
3538         case MEM_OFFLINE:
3539         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3540                 slab_mem_offline_callback(arg);
3541                 break;
3542         case MEM_ONLINE:
3543         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3544                 break;
3545         }
3546         if (ret)
3547                 ret = notifier_from_errno(ret);
3548         else
3549                 ret = NOTIFY_OK;
3550         return ret;
3551 }
3552
3553 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
3554         .notifier_call = slab_memory_callback,
3555         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
3556 };
3557
3558 /********************************************************************
3559  *                      Basic setup of slabs
3560  *******************************************************************/
3561
3562 /*
3563  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3564  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
3565  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
3566  */
3567
3568 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
3569 {
3570         int node;
3571         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3572
3573         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
3574
3575         /*
3576          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
3577          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
3578          * IPIs around.
3579          */
3580         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
3581         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3582                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3583                 struct page *p;
3584
3585                 if (n) {
3586                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3587                                 p->slab_cache = s;
3588
3589 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3590                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3591                                 p->slab_cache = s;
3592 #endif
3593                 }
3594         }
3595         list_add(&s->list, &slab_caches);
3596         return s;
3597 }
3598
3599 void __init kmem_cache_init(void)
3600 {
3601         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
3602                 boot_kmem_cache_node;
3603
3604         if (debug_guardpage_minorder())
3605                 slub_max_order = 0;
3606
3607         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
3608         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
3609
3610         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3611                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
3612
3613         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
3614
3615         /* Able to allocate the per node structures */
3616         slab_state = PARTIAL;
3617
3618         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
3619                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
3620                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
3621                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
3622
3623         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
3624
3625         /*
3626          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3627          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3628          * update any list pointers.
3629          */
3630         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
3631
3632         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3633         create_kmalloc_caches(0);
3634
3635 #ifdef CONFIG_SMP
3636         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3637 #endif
3638
3639         printk(KERN_INFO
3640                 "SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3641                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3642                 cache_line_size(),
3643                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3644                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3645 }
3646
3647 void __init kmem_cache_init_late(void)
3648 {
3649 }
3650
3651 /*
3652  * Find a mergeable slab cache
3653  */
3654 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3655 {
3656         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3657                 return 1;
3658
3659         if (s->ctor)
3660                 return 1;
3661
3662         /*
3663          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3664          */
3665         if (s->refcount < 0)
3666                 return 1;
3667
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 static struct kmem_cache *find_mergeable(struct mem_cgroup *memcg, size_t size,
3672                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3673                 void (*ctor)(void *))
3674 {
3675         struct kmem_cache *s;
3676
3677         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3678                 return NULL;
3679
3680         if (ctor)
3681                 return NULL;
3682
3683         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3684         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3685         size = ALIGN(size, align);
3686         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3687
3688         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3689                 if (slab_unmergeable(s))
3690                         continue;
3691
3692                 if (size > s->size)
3693                         continue;
3694
3695                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3696                                 continue;
3697                 /*
3698                  * Check if alignment is compatible.
3699                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3700                  */
3701                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3702                         continue;
3703
3704                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3705                         continue;
3706
3707                 if (!cache_match_memcg(s, memcg))
3708                         continue;
3709
3710                 return s;
3711         }
3712         return NULL;
3713 }
3714
3715 struct kmem_cache *
3716 __kmem_cache_alias(struct mem_cgroup *memcg, const char *name, size_t size,
3717                    size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3718 {
3719         struct kmem_cache *s;
3720
3721         s = find_mergeable(memcg, size, align, flags, name, ctor);
3722         if (s) {
3723                 s->refcount++;
3724                 /*
3725                  * Adjust the object sizes so that we clear
3726                  * the complete object on kzalloc.
3727                  */
3728                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
3729                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3730
3731                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3732                         s->refcount--;
3733                         s = NULL;
3734                 }
3735         }
3736
3737         return s;
3738 }
3739
3740 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3741 {
3742         int err;
3743
3744         err = kmem_cache_open(s, flags);
3745         if (err)
3746                 return err;
3747
3748         /* Mutex is not taken during early boot */
3749         if (slab_state <= UP)
3750                 return 0;
3751
3752         memcg_propagate_slab_attrs(s);
3753         mutex_unlock(&slab_mutex);
3754         err = sysfs_slab_add(s);
3755         mutex_lock(&slab_mutex);
3756
3757         if (err)
3758                 kmem_cache_close(s);
3759
3760         return err;
3761 }
3762
3763 #ifdef CONFIG_SMP
3764 /*
3765  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3766  * necessary.
3767  */
3768 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3769                 unsigned long action, void *hcpu)
3770 {
3771         long cpu = (long)hcpu;
3772         struct kmem_cache *s;
3773         unsigned long flags;
3774
3775         switch (action) {
3776         case CPU_UP_CANCELED:
3777         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3778         case CPU_DEAD:
3779         case CPU_DEAD_FROZEN:
3780                 mutex_lock(&slab_mutex);
3781                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3782                         local_irq_save(flags);
3783                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3784                         local_irq_restore(flags);
3785                 }
3786                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3787                 break;
3788         default:
3789                 break;
3790         }
3791         return NOTIFY_OK;
3792 }
3793
3794 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3795         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3796 };
3797
3798 #endif
3799
3800 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3801 {
3802         struct kmem_cache *s;
3803         void *ret;
3804
3805         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3806                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3807
3808         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
3809
3810         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3811                 return s;
3812
3813         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
3814
3815         /* Honor the call site pointer we received. */
3816         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3817
3818         return ret;
3819 }
3820
3821 #ifdef CONFIG_NUMA
3822 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3823                                         int node, unsigned long caller)
3824 {
3825         struct kmem_cache *s;
3826         void *ret;
3827
3828         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3829                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3830
3831                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3832                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3833                                    gfpflags, node);
3834
3835                 return ret;
3836         }
3837
3838         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
3839
3840         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3841                 return s;
3842
3843         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
3844
3845         /* Honor the call site pointer we received. */
3846         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3847
3848         return ret;
3849 }
3850 #endif
3851
3852 #ifdef CONFIG_SYSFS
3853 static int count_inuse(struct page *page)
3854 {
3855         return page->inuse;
3856 }
3857
3858 static int count_total(struct page *page)
3859 {
3860         return page->objects;
3861 }
3862 #endif
3863
3864 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3865 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3866                                                 unsigned long *map)
3867 {
3868         void *p;
3869         void *addr = page_address(page);
3870
3871         if (!check_slab(s, page) ||
3872                         !on_freelist(s, page, NULL))
3873                 return 0;
3874
3875         /* Now we know that a valid freelist exists */
3876         bitmap_zero(map, page->objects);
3877
3878         get_map(s, page, map);
3879         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3880                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3881                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3882                                 return 0;
3883         }
3884
3885         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3886                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3887                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3888                                 return 0;
3889         return 1;
3890 }
3891
3892 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3893                                                 unsigned long *map)
3894 {
3895         slab_lock(page);
3896         validate_slab(s, page, map);
3897         slab_unlock(page);
3898 }
3899
3900 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3901                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3902 {
3903         unsigned long count = 0;
3904         struct page *page;
3905         unsigned long flags;
3906
3907         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3908
3909         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3910                 validate_slab_slab(s, page, map);
3911                 count++;
3912         }
3913         if (count != n->nr_partial)
3914                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3915                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3916
3917         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3918                 goto out;
3919
3920         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3921                 validate_slab_slab(s, page, map);
3922                 count++;
3923         }
3924         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3925                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3926                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3927                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3928
3929 out:
3930         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3931         return count;
3932 }
3933
3934 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3935 {
3936         int node;
3937         unsigned long count = 0;
3938         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3939                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3940
3941         if (!map)
3942                 return -ENOMEM;
3943
3944         flush_all(s);
3945         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3946                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3947
3948                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3949         }
3950         kfree(map);
3951         return count;
3952 }
3953 /*
3954  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3955  * and freed.
3956  */
3957
3958 struct location {
3959         unsigned long count;
3960         unsigned long addr;
3961         long long sum_time;
3962         long min_time;
3963         long max_time;
3964         long min_pid;
3965         long max_pid;
3966         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3967         nodemask_t nodes;
3968 };
3969
3970 struct loc_track {
3971         unsigned long max;
3972         unsigned long count;
3973         struct location *loc;
3974 };
3975
3976 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3977 {
3978         if (t->max)
3979 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
3980                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3981                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3982 #else
3983                 __free_pages_nopagedebug((unsigned long)t->loc,
3984                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3985 #endif
3986 }
3987
3988 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3989 {
3990         struct location *l;
3991         int order;
3992
3993         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3994
3995 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
3996         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3997 #else
3998         l = (void *)__get_free_pages_nopagedebug(flags, order);
3999 #endif
4000
4001         if (!l)
4002                 return 0;
4003
4004         if (t->count) {
4005                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4006                 free_loc_track(t);
4007         }
4008         t->max = max;
4009         t->loc = l;
4010         return 1;
4011 }
4012
4013 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4014                                 const struct track *track)
4015 {
4016         long start, end, pos;
4017         struct location *l;
4018         unsigned long caddr;
4019         unsigned long age = jiffies - track->when;
4020
4021         start = -1;
4022         end = t->count;
4023
4024         for ( ; ; ) {
4025                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4026
4027                 /*
4028                  * There is nothing at "end". If we end up there
4029                  * we need to add something to before end.
4030                  */
4031                 if (pos == end)
4032                         break;
4033
4034                 caddr = t->loc[pos].addr;
4035                 if (track->addr == caddr) {
4036
4037                         l = &t->loc[pos];
4038                         l->count++;
4039                         if (track->when) {
4040                                 l->sum_time += age;
4041                                 if (age < l->min_time)
4042                                         l->min_time = age;
4043                                 if (age > l->max_time)
4044                                         l->max_time = age;
4045
4046                                 if (track->pid < l->min_pid)
4047                                         l->min_pid = track->pid;
4048                                 if (track->pid > l->max_pid)
4049                                         l->max_pid = track->pid;
4050
4051                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4052                                                 to_cpumask(l->cpus));
4053                         }
4054                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4055                         return 1;
4056                 }
4057
4058                 if (track->addr < caddr)
4059                         end = pos;
4060                 else
4061                         start = pos;
4062         }
4063
4064         /*
4065          * Not found. Insert new tracking element.
4066          */
4067         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4068                 return 0;
4069
4070         l = t->loc + pos;
4071         if (pos < t->count)
4072                 memmove(l + 1, l,
4073                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4074         t->count++;
4075         l->count = 1;
4076         l->addr = track->addr;
4077         l->sum_time = age;
4078         l->min_time = age;
4079         l->max_time = age;
4080         l->min_pid = track->pid;
4081         l->max_pid = track->pid;
4082         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4083         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4084         nodes_clear(l->nodes);
4085         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4086         return 1;
4087 }
4088
4089 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4090                 struct page *page, enum track_item alloc,
4091                 unsigned long *map)
4092 {
4093         void *addr = page_address(page);
4094         void *p;
4095
4096         bitmap_zero(map, page->objects);
4097         get_map(s, page, map);
4098
4099         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4100                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4101                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4102 }
4103
4104 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4105                                         enum track_item alloc)
4106 {
4107         int len = 0;
4108         unsigned long i;
4109         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4110         int node;
4111         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4112                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4113
4114         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4115                                      GFP_TEMPORARY)) {
4116                 kfree(map);
4117                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4118         }
4119         /* Push back cpu slabs */
4120         flush_all(s);
4121
4122         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4123                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4124                 unsigned long flags;
4125                 struct page *page;
4126
4127                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4128                         continue;
4129
4130                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4131                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4132                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4133                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4134                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4135                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4136         }
4137
4138         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4139                 struct location *l = &t.loc[i];
4140
4141                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4142                         break;
4143                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4144
4145                 if (l->addr)
4146                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4147                 else
4148                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4149
4150                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4151                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4152                                 l->min_time,
4153                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4154                                 l->max_time);
4155                 } else
4156                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4157                                 l->min_time);
4158
4159                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4160                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4161                                 l->min_pid, l->max_pid);
4162                 else
4163                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4164                                 l->min_pid);
4165
4166                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4167                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4168                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4169                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4170                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4171                                                  to_cpumask(l->cpus));
4172                 }
4173
4174                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4175                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4176                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4177                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4178                                         l->nodes);
4179                 }
4180
4181                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4182         }
4183
4184         free_loc_track(&t);
4185         kfree(map);
4186         if (!t.count)
4187                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4188         return len;
4189 }
4190 #endif
4191
4192 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4193 static void resiliency_test(void)
4194 {
4195         u8 *p;
4196
4197         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4198
4199         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4200         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4201         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4202
4203         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4204         p[16] = 0x12;
4205         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4206                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4207
4208         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4209
4210         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4211         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4212         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4213         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4214                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4215         printk(KERN_ERR
4216                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4217
4218         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4219         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4220         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4221         *p = 0x56;
4222         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4223                                                                         p);
4224         printk(KERN_ERR
4225                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4226         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4227
4228         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4229         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4230         kfree(p);
4231         *p = 0x78;
4232         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4233         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4234
4235         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4236         kfree(p);
4237         p[50] = 0x9a;
4238         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4239                         p);
4240         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4241
4242         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4243         kfree(p);
4244         p[512] = 0xab;
4245         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4246         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4247 }
4248 #else
4249 #ifdef CONFIG_SYSFS
4250 static void resiliency_test(void) {};
4251 #endif
4252 #endif
4253
4254 #ifdef CONFIG_SYSFS
4255 enum slab_stat_type {
4256         SL_ALL,                 /* All slabs */
4257         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4258         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4259         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4260         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4261 };
4262
4263 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4264 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4265 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4266 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4267 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4268
4269 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4270                             char *buf, unsigned long flags)
4271 {
4272         unsigned long total = 0;
4273         int node;
4274         int x;
4275         unsigned long *nodes;
4276         unsigned long *per_cpu;
4277
4278         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4279         if (!nodes)
4280                 return -ENOMEM;
4281         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4282
4283         if (flags & SO_CPU) {
4284                 int cpu;
4285
4286                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4287                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4288                         int node;
4289                         struct page *page;
4290
4291                         page = ACCESS_ONCE(c->page);
4292                         if (!page)
4293                                 continue;
4294
4295                         node = page_to_nid(page);
4296                         if (flags & SO_TOTAL)
4297                                 x = page->objects;
4298                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4299                                 x = page->inuse;
4300                         else
4301                                 x = 1;
4302
4303                         total += x;
4304                         nodes[node] += x;
4305
4306                         page = ACCESS_ONCE(c->partial);
4307                         if (page) {
4308                                 node = page_to_nid(page);
4309                                 if (flags & SO_TOTAL)
4310                                         WARN_ON_ONCE(1);
4311                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4312                                         WARN_ON_ONCE(1);
4313                                 else
4314                                         x = page->pages;
4315                                 total += x;
4316                                 nodes[node] += x;
4317                         }
4318
4319                         per_cpu[node]++;
4320                 }
4321         }
4322
4323         lock_memory_hotplug();
4324 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4325         if (flags & SO_ALL) {
4326                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4327                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4328
4329                 if (flags & SO_TOTAL)
4330                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4331                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4332                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4333                                 count_partial(n, count_free);
4334
4335                         else
4336                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4337                         total += x;
4338                         nodes[node] += x;
4339                 }
4340
4341         } else
4342 #endif
4343         if (flags & SO_PARTIAL) {
4344                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4345                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4346
4347                         if (flags & SO_TOTAL)
4348                                 x = count_partial(n, count_total);
4349                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4350                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4351                         else
4352                                 x = n->nr_partial;
4353                         total += x;
4354                         nodes[node] += x;
4355                 }
4356         }
4357         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4358 #ifdef CONFIG_NUMA
4359         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4360                 if (nodes[node])
4361                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4362                                         node, nodes[node]);
4363 #endif
4364         unlock_memory_hotplug();
4365         kfree(nodes);
4366         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4367 }
4368
4369 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4370 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4371 {
4372         int node;
4373
4374         for_each_online_node(node) {
4375                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4376
4377                 if (!n)
4378                         continue;
4379
4380                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4381                         return 1;
4382         }
4383         return 0;
4384 }
4385 #endif
4386
4387 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4388 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4389
4390 struct slab_attribute {
4391         struct attribute attr;
4392         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4393         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4394 };
4395
4396 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4397         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4398         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4399
4400 #define SLAB_ATTR(_name) \
4401         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4402         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4403
4404 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4405 {
4406         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4407 }
4408 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4409
4410 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4411 {
4412         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4413 }
4414 SLAB_ATTR_RO(align);
4415
4416 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4417 {
4418         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4419 }
4420 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4421
4422 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4423 {
4424         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4425 }
4426 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4427
4428 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4429                                 const char *buf, size_t length)
4430 {
4431         unsigned long order;
4432         int err;
4433
4434         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4435         if (err)
4436                 return err;
4437
4438         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4439                 return -EINVAL;
4440
4441         calculate_sizes(s, order);
4442         return length;
4443 }
4444
4445 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4446 {
4447         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4448 }
4449 SLAB_ATTR(order);
4450
4451 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4452 {
4453         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4454 }
4455
4456 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4457                                  size_t length)
4458 {
4459         unsigned long min;
4460         int err;
4461
4462         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4463         if (err)
4464                 return err;
4465
4466         set_min_partial(s, min);
4467         return length;
4468 }
4469 SLAB_ATTR(min_partial);
4470
4471 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4472 {
4473         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4474 }
4475
4476 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4477                                  size_t length)
4478 {
4479         unsigned long objects;
4480         int err;
4481
4482         err = strict_strtoul(buf, 10, &objects);
4483         if (err)
4484                 return err;
4485         if (objects && kmem_cache_debug(s))
4486                 return -EINVAL;
4487
4488         s->cpu_partial = objects;
4489         flush_all(s);
4490         return length;
4491 }
4492 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4493
4494 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4495 {
4496         if (!s->ctor)
4497                 return 0;
4498         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4499 }
4500 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4501
4502 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4503 {
4504         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4505 }
4506 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4507
4508 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4509 {
4510         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4511 }
4512 SLAB_ATTR_RO(partial);
4513
4514 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4515 {
4516         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4517 }
4518 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4519
4520 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4521 {
4522         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4523 }
4524 SLAB_ATTR_RO(objects);
4525
4526 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4527 {
4528         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4529 }
4530 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4531
4532 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4533 {
4534         int objects = 0;
4535         int pages = 0;
4536         int cpu;
4537         int len;
4538
4539         for_each_online_cpu(cpu) {
4540                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4541
4542                 if (page) {
4543                         pages += page->pages;
4544                         objects += page->pobjects;
4545                 }
4546         }
4547
4548         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4549
4550 #ifdef CONFIG_SMP
4551         for_each_online_cpu(cpu) {
4552                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4553
4554                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4555                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4556                                 page->pobjects, page->pages);
4557         }
4558 #endif
4559         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4560 }
4561 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4562
4563 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4564 {
4565         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4566 }
4567
4568 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4569                                 const char *buf, size_t length)
4570 {
4571         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4572         if (buf[0] == '1')
4573                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4574         return length;
4575 }
4576 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4577
4578 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4579 {
4580         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4581 }
4582 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4583
4584 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4585 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4586 {
4587         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4588 }
4589 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4590 #endif
4591
4592 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4593 {
4594         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4595 }
4596 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4597
4598 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4599 {
4600         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4601 }
4602 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4603
4604 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4605 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4606 {
4607         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4608 }
4609 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4610
4611 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4612 {
4613         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4614 }
4615 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4616
4617 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4618 {
4619         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4620 }
4621
4622 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4623                                 const char *buf, size_t length)
4624 {
4625         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4626         if (buf[0] == '1') {
4627                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4628                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4629         }
4630         return length;
4631 }
4632 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4633
4634 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4635 {
4636         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4637 }
4638
4639 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4640                                                         size_t length)
4641 {
4642         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4643         if (buf[0] == '1') {
4644                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4645                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4646         }
4647         return length;
4648 }
4649 SLAB_ATTR(trace);
4650
4651 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4652 {
4653         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4654 }
4655
4656 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4657                                 const char *buf, size_t length)
4658 {
4659         if (any_slab_objects(s))
4660                 return -EBUSY;
4661
4662         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4663         if (buf[0] == '1') {
4664                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4665                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4666         }
4667         calculate_sizes(s, -1);
4668         return length;
4669 }
4670 SLAB_ATTR(red_zone);
4671
4672 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4673 {
4674         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4675 }
4676
4677 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4678                                 const char *buf, size_t length)
4679 {
4680         if (any_slab_objects(s))
4681                 return -EBUSY;
4682
4683         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4684         if (buf[0] == '1') {
4685                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4686                 s->flags |= SLAB_POISON;
4687         }
4688         calculate_sizes(s, -1);
4689         return length;
4690 }
4691 SLAB_ATTR(poison);
4692
4693 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4694 {
4695         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4696 }
4697
4698 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4699                                 const char *buf, size_t length)
4700 {
4701         if (any_slab_objects(s))
4702                 return -EBUSY;
4703
4704         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4705         if (buf[0] == '1') {
4706                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4707                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4708         }
4709         calculate_sizes(s, -1);
4710         return length;
4711 }
4712 SLAB_ATTR(store_user);
4713
4714 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4715 {
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4720                         const char *buf, size_t length)
4721 {
4722         int ret = -EINVAL;
4723
4724         if (buf[0] == '1') {
4725                 ret = validate_slab_cache(s);
4726                 if (ret >= 0)
4727                         ret = length;
4728         }
4729         return ret;
4730 }
4731 SLAB_ATTR(validate);
4732
4733 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4734 {
4735         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4736                 return -ENOSYS;
4737         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4738 }
4739 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4740
4741 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4742 {
4743         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4744                 return -ENOSYS;
4745         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4746 }
4747 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4748 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4749
4750 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4751 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4752 {
4753         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4754 }
4755
4756 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4757                                                         size_t length)
4758 {
4759         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4760         if (buf[0] == '1')
4761                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4762         return length;
4763 }
4764 SLAB_ATTR(failslab);
4765 #endif
4766
4767 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4768 {
4769         return 0;
4770 }
4771
4772 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4773                         const char *buf, size_t length)
4774 {
4775         if (buf[0] == '1') {
4776                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4777
4778                 if (rc)
4779                         return rc;
4780         } else
4781                 return -EINVAL;
4782         return length;
4783 }
4784 SLAB_ATTR(shrink);
4785
4786 #ifdef CONFIG_NUMA
4787 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4788 {
4789         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4790 }
4791
4792 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4793                                 const char *buf, size_t length)
4794 {
4795         unsigned long ratio;
4796         int err;
4797
4798         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4799         if (err)
4800                 return err;
4801
4802         if (ratio <= 100)
4803                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4804
4805         return length;
4806 }
4807 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4808 #endif
4809
4810 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4811 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4812 {
4813         unsigned long sum  = 0;
4814         int cpu;
4815         int len;
4816         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4817
4818         if (!data)
4819                 return -ENOMEM;
4820
4821         for_each_online_cpu(cpu) {
4822                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4823
4824                 data[cpu] = x;
4825                 sum += x;
4826         }
4827
4828         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4829
4830 #ifdef CONFIG_SMP
4831         for_each_online_cpu(cpu) {
4832                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4833                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4834         }
4835 #endif
4836         kfree(data);
4837         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4838 }
4839
4840 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4841 {
4842         int cpu;
4843
4844         for_each_online_cpu(cpu)
4845                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4846 }
4847
4848 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4849 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4850 {                                                               \
4851         return show_stat(s, buf, si);                           \
4852 }                                                               \
4853 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4854                                 const char *buf, size_t length) \
4855 {                                                               \
4856         if (buf[0] != '0')                                      \
4857                 return -EINVAL;                                 \
4858         clear_stat(s, si);                                      \
4859         return length;                                          \
4860 }                                                               \
4861 SLAB_ATTR(text);                                                \
4862
4863 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4864 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4865 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4866 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4867 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4868 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4869 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4870 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4871 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4872 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4873 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4874 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4875 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4876 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4877 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4878 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4879 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4880 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4881 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4882 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4883 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4884 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4885 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
4886 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
4887 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
4888 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
4889 #endif
4890
4891 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4892         &slab_size_attr.attr,
4893         &object_size_attr.attr,
4894         &objs_per_slab_attr.attr,
4895         &order_attr.attr,
4896         &min_partial_attr.attr,
4897         &cpu_partial_attr.attr,
4898         &objects_attr.attr,
4899         &objects_partial_attr.attr,
4900         &partial_attr.attr,
4901         &cpu_slabs_attr.attr,
4902         &ctor_attr.attr,
4903         &aliases_attr.attr,
4904         &align_attr.attr,
4905         &hwcache_align_attr.attr,
4906         &reclaim_account_attr.attr,
4907         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4908         &shrink_attr.attr,
4909         &reserved_attr.attr,
4910         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
4911 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4912         &total_objects_attr.attr,
4913         &slabs_attr.attr,
4914         &sanity_checks_attr.attr,
4915         &trace_attr.attr,
4916         &red_zone_attr.attr,
4917         &poison_attr.attr,
4918         &store_user_attr.attr,
4919         &validate_attr.attr,
4920         &alloc_calls_attr.attr,
4921         &free_calls_attr.attr,
4922 #endif
4923 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4924         &cache_dma_attr.attr,
4925 #endif
4926 #ifdef CONFIG_NUMA
4927         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4928 #endif
4929 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4930         &alloc_fastpath_attr.attr,
4931         &alloc_slowpath_attr.attr,
4932         &free_fastpath_attr.attr,
4933         &free_slowpath_attr.attr,
4934         &free_frozen_attr.attr,
4935         &free_add_partial_attr.attr,
4936         &free_remove_partial_attr.attr,
4937         &alloc_from_partial_attr.attr,
4938         &alloc_slab_attr.attr,
4939         &alloc_refill_attr.attr,
4940         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4941         &free_slab_attr.attr,
4942         &cpuslab_flush_attr.attr,
4943         &deactivate_full_attr.attr,
4944         &deactivate_empty_attr.attr,
4945         &deactivate_to_head_attr.attr,
4946         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4947         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4948         &deactivate_bypass_attr.attr,
4949         &order_fallback_attr.attr,
4950         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4951         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4952         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
4953         &cpu_partial_free_attr.attr,
4954         &cpu_partial_node_attr.attr,
4955         &cpu_partial_drain_attr.attr,
4956 #endif
4957 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4958         &failslab_attr.attr,
4959 #endif
4960
4961         NULL
4962 };
4963
4964 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4965         .attrs = slab_attrs,
4966 };
4967
4968 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4969                                 struct attribute *attr,
4970                                 char *buf)
4971 {
4972         struct slab_attribute *attribute;
4973         struct kmem_cache *s;
4974         int err;
4975
4976         attribute = to_slab_attr(attr);
4977         s = to_slab(kobj);
4978
4979         if (!attribute->show)
4980                 return -EIO;
4981
4982         err = attribute->show(s, buf);
4983
4984         return err;
4985 }
4986
4987 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4988                                 struct attribute *attr,
4989                                 const char *buf, size_t len)
4990 {
4991         struct slab_attribute *attribute;
4992         struct kmem_cache *s;
4993         int err;
4994
4995         attribute = to_slab_attr(attr);
4996         s = to_slab(kobj);
4997
4998         if (!attribute->store)
4999                 return -EIO;
5000
5001         err = attribute->store(s, buf, len);
5002 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5003         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
5004                 int i;
5005
5006                 mutex_lock(&slab_mutex);
5007                 if (s->max_attr_size < len)
5008                         s->max_attr_size = len;
5009
5010                 /*
5011                  * This is a best effort propagation, so this function's return
5012                  * value will be determined by the parent cache only. This is
5013                  * basically because not all attributes will have a well
5014                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
5015                  * have permanent effects.
5016                  *
5017                  * Returning the error value of any of the children that fail
5018                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
5019                  * error code won't be able to know anything about the state of
5020                  * the cache.
5021                  *
5022                  * Only returning the error code for the parent cache at least
5023                  * has well defined semantics. The cache being written to
5024                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
5025                  * through the descendants with best-effort propagation.
5026                  */
5027                 for_each_memcg_cache_index(i) {
5028                         struct kmem_cache *c = cache_from_memcg(s, i);
5029                         if (c)
5030                                 attribute->store(c, buf, len);
5031                 }
5032                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5033         }
5034 #endif
5035         return err;
5036 }
5037
5038 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5039 {
5040 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5041         int i;
5042         char *buffer = NULL;
5043
5044         if (!is_root_cache(s))
5045                 return;
5046
5047         /*
5048          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5049          * in copying default values around
5050          */
5051         if (!s->max_attr_size)
5052                 return;
5053
5054         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5055                 char mbuf[64];
5056                 char *buf;
5057                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5058
5059                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5060                         continue;
5061
5062                 /*
5063                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5064                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5065                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5066                  *
5067                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5068                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5069                  * theoretically happen.
5070                  */
5071                 if (buffer)
5072                         buf = buffer;
5073                 else if (s->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5074                         buf = mbuf;
5075                 else {
5076                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5077                         if (WARN_ON(!buffer))
5078                                 continue;
5079                         buf = buffer;
5080                 }
5081
5082                 attr->show(s->memcg_params->root_cache, buf);
5083                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5084         }
5085
5086         if (buffer)
5087                 free_page((unsigned long)buffer);
5088 #endif
5089 }
5090
5091 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5092         .show = slab_attr_show,
5093         .store = slab_attr_store,
5094 };
5095
5096 static struct kobj_type slab_ktype = {
5097         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5098 };
5099
5100 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5101 {
5102         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5103
5104         if (ktype == &slab_ktype)
5105                 return 1;
5106         return 0;
5107 }
5108
5109 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5110         .filter = uevent_filter,
5111 };
5112
5113 static struct kset *slab_kset;
5114
5115 #define ID_STR_LENGTH 64
5116
5117 /* Create a unique string id for a slab cache:
5118  *
5119  * Format       :[flags-]size
5120  */
5121 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5122 {
5123         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5124         char *p = name;
5125
5126         BUG_ON(!name);
5127
5128         *p++ = ':';
5129         /*
5130          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5131          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5132          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5133          * are matched during merging to guarantee that the id is
5134          * unique.
5135          */
5136         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5137                 *p++ = 'd';
5138         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5139                 *p++ = 'a';
5140         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5141                 *p++ = 'F';
5142         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5143                 *p++ = 't';
5144         if (p != name + 1)
5145                 *p++ = '-';
5146         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5147
5148 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5149         if (!is_root_cache(s))
5150                 p += sprintf(p, "-%08d", memcg_cache_id(s->memcg_params->memcg));
5151 #endif
5152
5153         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5154         return name;
5155 }
5156
5157 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5158 {
5159         int err;
5160         const char *name;
5161         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5162
5163         if (unmergeable) {
5164                 /*
5165                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5166                  * This is typically the case for debug situations. In that
5167                  * case we can catch duplicate names easily.
5168                  */
5169                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5170                 name = s->name;
5171         } else {
5172                 /*
5173                  * Create a unique name for the slab as a target
5174                  * for the symlinks.
5175                  */
5176                 name = create_unique_id(s);
5177         }
5178
5179         s->kobj.kset = slab_kset;
5180         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5181         if (err) {
5182                 kobject_put(&s->kobj);
5183                 return err;
5184         }
5185
5186         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5187         if (err) {
5188                 kobject_del(&s->kobj);
5189                 kobject_put(&s->kobj);
5190                 return err;
5191         }
5192         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5193         if (!unmergeable) {
5194                 /* Setup first alias */
5195                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5196                 kfree(name);
5197         }
5198         return 0;
5199 }
5200
5201 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5202 {
5203         if (slab_state < FULL)
5204                 /*
5205                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5206                  * cache from sysfs.
5207                  */
5208                 return;
5209
5210         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5211         kobject_del(&s->kobj);
5212         kobject_put(&s->kobj);
5213 }
5214
5215 /*
5216  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5217  * available lest we lose that information.
5218  */
5219 struct saved_alias {
5220         struct kmem_cache *s;
5221         const char *name;
5222         struct saved_alias *next;
5223 };
5224
5225 static struct saved_alias *alias_list;
5226
5227 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5228 {
5229         struct saved_alias *al;
5230
5231         if (slab_state == FULL) {
5232                 /*
5233                  * If we have a leftover link then remove it.
5234                  */
5235                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5236                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5237         }
5238
5239         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5240         if (!al)
5241                 return -ENOMEM;
5242
5243         al->s = s;
5244         al->name = name;
5245         al->next = alias_list;
5246         alias_list = al;
5247         return 0;
5248 }
5249
5250 static int __init slab_sysfs_init(void)
5251 {
5252         struct kmem_cache *s;
5253         int err;
5254
5255         mutex_lock(&slab_mutex);
5256
5257         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5258         if (!slab_kset) {
5259                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5260                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5261                 return -ENOSYS;
5262         }
5263
5264         slab_state = FULL;
5265
5266         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5267                 err = sysfs_slab_add(s);
5268                 if (err)
5269                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5270                                                 " to sysfs\n", s->name);
5271         }
5272
5273         while (alias_list) {
5274                 struct saved_alias *al = alias_list;
5275
5276                 alias_list = alias_list->next;
5277                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5278                 if (err)
5279                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5280                                         " %s to sysfs\n", al->name);
5281                 kfree(al);
5282         }
5283
5284         mutex_unlock(&slab_mutex);
5285         resiliency_test();
5286         return 0;
5287 }
5288
5289 __initcall(slab_sysfs_init);
5290 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5291
5292 /*
5293  * The /proc/slabinfo ABI
5294  */
5295 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5296 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5297 {
5298         unsigned long nr_partials = 0;
5299         unsigned long nr_slabs = 0;
5300         unsigned long nr_objs = 0;
5301         unsigned long nr_free = 0;
5302         int node;
5303
5304         for_each_online_node(node) {
5305                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5306
5307                 if (!n)
5308                         continue;
5309
5310                 nr_partials += n->nr_partial;
5311                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5312                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5313                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5314         }
5315
5316         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5317         sinfo->num_objs = nr_objs;
5318         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5319         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5320         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5321         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5322 }
5323
5324 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5325 {
5326 }
5327
5328 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5329                        size_t count, loff_t *ppos)
5330 {
5331         return -EIO;
5332 }
5333 #endif /* CONFIG_SLABINFO */