packaging: install license for rpm package instead of license package
[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 static inline void set_page_slub_counters(struct page *page, unsigned long counters_new)
350 {
351         struct page tmp;
352         tmp.counters = counters_new;
353         /*
354          * page->counters can cover frozen/inuse/objects as well
355          * as page->_count.  If we assign to ->counters directly
356          * we run the risk of losing updates to page->_count, so
357          * be careful and only assign to the fields we need.
358          */
359         page->frozen  = tmp.frozen;
360         page->inuse   = tmp.inuse;
361         page->objects = tmp.objects;
362 }
363
364 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
365 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
366                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
367                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
368                 const char *n)
369 {
370         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
371 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
372     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
373         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
374                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
375                         freelist_old, counters_old,
376                         freelist_new, counters_new))
377                 return 1;
378         } else
379 #endif
380         {
381                 slab_lock(page);
382                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
383                         page->freelist = freelist_new;
384                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
385                         slab_unlock(page);
386                         return 1;
387                 }
388                 slab_unlock(page);
389         }
390
391         cpu_relax();
392         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
393
394 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
395         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
396 #endif
397
398         return 0;
399 }
400
401 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
402                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
403                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
404                 const char *n)
405 {
406 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
407     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
408         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
409                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
410                         freelist_old, counters_old,
411                         freelist_new, counters_new))
412                 return 1;
413         } else
414 #endif
415         {
416                 unsigned long flags;
417
418                 local_irq_save(flags);
419                 slab_lock(page);
420                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
421                         page->freelist = freelist_new;
422                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
423                         slab_unlock(page);
424                         local_irq_restore(flags);
425                         return 1;
426                 }
427                 slab_unlock(page);
428                 local_irq_restore(flags);
429         }
430
431         cpu_relax();
432         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
433
434 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
435         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
436 #endif
437
438         return 0;
439 }
440
441 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
442 /*
443  * Determine a map of object in use on a page.
444  *
445  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
446  * not vanish from under us.
447  */
448 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
449 {
450         void *p;
451         void *addr = page_address(page);
452
453         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
454                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
455 }
456
457 /*
458  * Debug settings:
459  */
460 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
461 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
462 #else
463 static int slub_debug;
464 #endif
465
466 static char *slub_debug_slabs;
467 static int disable_higher_order_debug;
468
469 /*
470  * Object debugging
471  */
472 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
473 {
474         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
475                         length, 1);
476 }
477
478 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
479         enum track_item alloc)
480 {
481         struct track *p;
482
483         if (s->offset)
484                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
485         else
486                 p = object + s->inuse;
487
488         return p + alloc;
489 }
490
491 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
492                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
493 {
494         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
495
496         if (addr) {
497 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
498                 struct stack_trace trace;
499                 int i;
500
501                 trace.nr_entries = 0;
502                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
503                 trace.entries = p->addrs;
504                 trace.skip = 3;
505                 save_stack_trace(&trace);
506
507                 /* See rant in lockdep.c */
508                 if (trace.nr_entries != 0 &&
509                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
510                         trace.nr_entries--;
511
512                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
513                         p->addrs[i] = 0;
514 #endif
515                 p->addr = addr;
516                 p->cpu = smp_processor_id();
517                 p->pid = current->pid;
518                 p->when = jiffies;
519         } else
520                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
521 }
522
523 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
524 {
525         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
526                 return;
527
528         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
529         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
530 }
531
532 static void print_track(const char *s, struct track *t)
533 {
534         if (!t->addr)
535                 return;
536
537         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
538                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
539 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
540         {
541                 int i;
542                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
543                         if (t->addrs[i])
544                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
545                         else
546                                 break;
547         }
548 #endif
549 }
550
551 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
552 {
553         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
554                 return;
555
556         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
557         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
558 }
559
560 static void print_page_info(struct page *page)
561 {
562         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
563                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
564
565 }
566
567 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
568 {
569         va_list args;
570         char buf[100];
571
572         va_start(args, fmt);
573         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
574         va_end(args);
575         printk(KERN_ERR "========================================"
576                         "=====================================\n");
577         printk(KERN_ERR "BUG %s (%s): %s\n", s->name, print_tainted(), buf);
578         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
579                         "-------------------------------------\n\n");
580
581         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
582 }
583
584 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
585 {
586         va_list args;
587         char buf[100];
588
589         va_start(args, fmt);
590         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
591         va_end(args);
592         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
593 }
594
595 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
596 {
597         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
598         u8 *addr = page_address(page);
599
600         print_tracking(s, p);
601
602         print_page_info(page);
603
604         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
605                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
606
607         if (p > addr + 16)
608                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
609
610         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
611                                 PAGE_SIZE));
612         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
613                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
614                         s->inuse - s->object_size);
615
616         if (s->offset)
617                 off = s->offset + sizeof(void *);
618         else
619                 off = s->inuse;
620
621         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
622                 off += 2 * sizeof(struct track);
623
624         if (off != s->size)
625                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
626                 print_section("Padding ", p + off, s->size - off);
627
628         dump_stack();
629 }
630
631 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
632                         u8 *object, char *reason)
633 {
634         slab_bug(s, "%s", reason);
635         print_trailer(s, page, object);
636 }
637
638 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, const char *fmt, ...)
639 {
640         va_list args;
641         char buf[100];
642
643         va_start(args, fmt);
644         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
645         va_end(args);
646         slab_bug(s, "%s", buf);
647         print_page_info(page);
648         dump_stack();
649 }
650
651 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
652 {
653         u8 *p = object;
654
655         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
656                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
657                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
658         }
659
660         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
661                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
662 }
663
664 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
665                                                 void *from, void *to)
666 {
667         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
668         memset(from, data, to - from);
669 }
670
671 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
672                         u8 *object, char *what,
673                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
674 {
675         u8 *fault;
676         u8 *end;
677
678         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
679         if (!fault)
680                 return 1;
681
682         end = start + bytes;
683         while (end > fault && end[-1] == value)
684                 end--;
685
686         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
687         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
688                                         fault, end - 1, fault[0], value);
689         print_trailer(s, page, object);
690
691         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
692         return 0;
693 }
694
695 /*
696  * Object layout:
697  *
698  * object address
699  *      Bytes of the object to be managed.
700  *      If the freepointer may overlay the object then the free
701  *      pointer is the first word of the object.
702  *
703  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
704  *      0xa5 (POISON_END)
705  *
706  * object + s->object_size
707  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
708  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
709  *      object_size == inuse.
710  *
711  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
712  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
713  *
714  * object + s->inuse
715  *      Meta data starts here.
716  *
717  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
718  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
719  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
720  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
721  *              before the word boundary.
722  *
723  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
724  *
725  * object + s->size
726  *      Nothing is used beyond s->size.
727  *
728  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
729  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
730  * may be used with merged slabcaches.
731  */
732
733 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
734 {
735         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
736
737         if (s->offset)
738                 /* Freepointer is placed after the object. */
739                 off += sizeof(void *);
740
741         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
742                 /* We also have user information there */
743                 off += 2 * sizeof(struct track);
744
745         if (s->size == off)
746                 return 1;
747
748         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
749                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
750 }
751
752 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
753 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
754 {
755         u8 *start;
756         u8 *fault;
757         u8 *end;
758         int length;
759         int remainder;
760
761         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
762                 return 1;
763
764         start = page_address(page);
765         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
766         end = start + length;
767         remainder = length % s->size;
768         if (!remainder)
769                 return 1;
770
771         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
772         if (!fault)
773                 return 1;
774         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
775                 end--;
776
777         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
778         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
779
780         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
781         return 0;
782 }
783
784 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
785                                         void *object, u8 val)
786 {
787         u8 *p = object;
788         u8 *endobject = object + s->object_size;
789
790         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
791                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
792                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
793                         return 0;
794         } else {
795                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
796                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
797                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->object_size);
798                 }
799         }
800
801         if (s->flags & SLAB_POISON) {
802                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
803                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
804                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
805                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
806                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
807                         return 0;
808                 /*
809                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
810                  */
811                 check_pad_bytes(s, page, p);
812         }
813
814         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
815                 /*
816                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
817                  * freepointer while object is allocated.
818                  */
819                 return 1;
820
821         /* Check free pointer validity */
822         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
823                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
824                 /*
825                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
826                  * of the free objects in this slab. May cause
827                  * another error because the object count is now wrong.
828                  */
829                 set_freepointer(s, p, NULL);
830                 return 0;
831         }
832         return 1;
833 }
834
835 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
836 {
837         int maxobj;
838
839         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
840
841         if (!PageSlab(page)) {
842                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
843                 return 0;
844         }
845
846         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
847         if (page->objects > maxobj) {
848                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
849                         s->name, page->objects, maxobj);
850                 return 0;
851         }
852         if (page->inuse > page->objects) {
853                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
854                         s->name, page->inuse, page->objects);
855                 return 0;
856         }
857         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
858         slab_pad_check(s, page);
859         return 1;
860 }
861
862 /*
863  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
864  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
865  */
866 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
867 {
868         int nr = 0;
869         void *fp;
870         void *object = NULL;
871         unsigned long max_objects;
872
873         fp = page->freelist;
874         while (fp && nr <= page->objects) {
875                 if (fp == search)
876                         return 1;
877                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
878                         if (object) {
879                                 object_err(s, page, object,
880                                         "Freechain corrupt");
881                                 set_freepointer(s, object, NULL);
882                                 break;
883                         } else {
884                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
885                                 page->freelist = NULL;
886                                 page->inuse = page->objects;
887                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
888                                 return 0;
889                         }
890                         break;
891                 }
892                 object = fp;
893                 fp = get_freepointer(s, object);
894                 nr++;
895         }
896
897         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
898         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
899                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
900
901         if (page->objects != max_objects) {
902                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
903                         "should be %d", page->objects, max_objects);
904                 page->objects = max_objects;
905                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
906         }
907         if (page->inuse != page->objects - nr) {
908                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
909                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
910                 page->inuse = page->objects - nr;
911                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
912         }
913         return search == NULL;
914 }
915
916 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
917                                                                 int alloc)
918 {
919         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
920                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
921                         s->name,
922                         alloc ? "alloc" : "free",
923                         object, page->inuse,
924                         page->freelist);
925
926                 if (!alloc)
927                         print_section("Object ", (void *)object, s->object_size);
928
929                 dump_stack();
930         }
931 }
932
933 /*
934  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
935  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
936  */
937 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
938 {
939         flags &= gfp_allowed_mask;
940         lockdep_trace_alloc(flags);
941         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
942
943         return should_failslab(s->object_size, flags, s->flags);
944 }
945
946 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
947 {
948         flags &= gfp_allowed_mask;
949         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
950         kmemleak_alloc_recursive(object, s->object_size, 1, s->flags, flags);
951 }
952
953 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
954 {
955         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
956
957         /*
958          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
959          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
960          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
961          */
962 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
963         {
964                 unsigned long flags;
965
966                 local_irq_save(flags);
967                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
968                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
969                 local_irq_restore(flags);
970         }
971 #endif
972         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
973                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
974 }
975
976 /*
977  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
978  *
979  * list_lock must be held.
980  */
981 static void add_full(struct kmem_cache *s,
982         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
983 {
984         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
985                 return;
986
987         list_add(&page->lru, &n->full);
988 }
989
990 /*
991  * list_lock must be held.
992  */
993 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
994 {
995         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
996                 return;
997
998         list_del(&page->lru);
999 }
1000
1001 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1002 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1003 {
1004         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1005
1006         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1007 }
1008
1009 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1010 {
1011         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1012 }
1013
1014 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1015 {
1016         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1017
1018         /*
1019          * May be called early in order to allocate a slab for the
1020          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1021          * dilemma by deferring the increment of the count during
1022          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1023          */
1024         if (likely(n)) {
1025                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1026                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1027         }
1028 }
1029 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1030 {
1031         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1032
1033         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1034         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1035 }
1036
1037 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1038 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1039                                                                 void *object)
1040 {
1041         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1042                 return;
1043
1044         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1045         init_tracking(s, object);
1046 }
1047
1048 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1049                                         void *object, unsigned long addr)
1050 {
1051         if (!check_slab(s, page))
1052                 goto bad;
1053
1054         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1055                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1056                 goto bad;
1057         }
1058
1059         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1060                 goto bad;
1061
1062         /* Success perform special debug activities for allocs */
1063         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1064                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1065         trace(s, page, object, 1);
1066         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1067         return 1;
1068
1069 bad:
1070         if (PageSlab(page)) {
1071                 /*
1072                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1073                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1074                  * as used avoids touching the remaining objects.
1075                  */
1076                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1077                 page->inuse = page->objects;
1078                 page->freelist = NULL;
1079         }
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 static noinline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1084         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1085         unsigned long addr, unsigned long *flags)
1086 {
1087         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1088
1089         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, *flags);
1090         slab_lock(page);
1091
1092         if (!check_slab(s, page))
1093                 goto fail;
1094
1095         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1096                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1097                 goto fail;
1098         }
1099
1100         if (on_freelist(s, page, object)) {
1101                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1102                 goto fail;
1103         }
1104
1105         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1106                 goto out;
1107
1108         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1109                 if (!PageSlab(page)) {
1110                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1111                                 "outside of slab", object);
1112                 } else if (!page->slab_cache) {
1113                         printk(KERN_ERR
1114                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1115                                                 object);
1116                         dump_stack();
1117                 } else
1118                         object_err(s, page, object,
1119                                         "page slab pointer corrupt.");
1120                 goto fail;
1121         }
1122
1123         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1124                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1125         trace(s, page, object, 0);
1126         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1127 out:
1128         slab_unlock(page);
1129         /*
1130          * Keep node_lock to preserve integrity
1131          * until the object is actually freed
1132          */
1133         return n;
1134
1135 fail:
1136         slab_unlock(page);
1137         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, *flags);
1138         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1139         return NULL;
1140 }
1141
1142 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1143 {
1144         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1145         if (*str++ != '=' || !*str)
1146                 /*
1147                  * No options specified. Switch on full debugging.
1148                  */
1149                 goto out;
1150
1151         if (*str == ',')
1152                 /*
1153                  * No options but restriction on slabs. This means full
1154                  * debugging for slabs matching a pattern.
1155                  */
1156                 goto check_slabs;
1157
1158         if (tolower(*str) == 'o') {
1159                 /*
1160                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1161                  * would increase as a result.
1162                  */
1163                 disable_higher_order_debug = 1;
1164                 goto out;
1165         }
1166
1167         slub_debug = 0;
1168         if (*str == '-')
1169                 /*
1170                  * Switch off all debugging measures.
1171                  */
1172                 goto out;
1173
1174         /*
1175          * Determine which debug features should be switched on
1176          */
1177         for (; *str && *str != ','; str++) {
1178                 switch (tolower(*str)) {
1179                 case 'f':
1180                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1181                         break;
1182                 case 'z':
1183                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1184                         break;
1185                 case 'p':
1186                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1187                         break;
1188                 case 'u':
1189                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1190                         break;
1191                 case 't':
1192                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1193                         break;
1194                 case 'a':
1195                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1196                         break;
1197                 default:
1198                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1199                                 "unknown. skipped\n", *str);
1200                 }
1201         }
1202
1203 check_slabs:
1204         if (*str == ',')
1205                 slub_debug_slabs = str + 1;
1206 out:
1207         return 1;
1208 }
1209
1210 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1211
1212 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1213         unsigned long flags, const char *name,
1214         void (*ctor)(void *))
1215 {
1216         /*
1217          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1218          */
1219         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs || (name &&
1220                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)))))
1221                 flags |= slub_debug;
1222
1223         return flags;
1224 }
1225 #else
1226 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1227                         struct page *page, void *object) {}
1228
1229 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1230         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1231
1232 static inline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1233         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1234         unsigned long addr, unsigned long *flags) { return NULL; }
1235
1236 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1237                         { return 1; }
1238 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1239                         void *object, u8 val) { return 1; }
1240 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1241                                         struct page *page) {}
1242 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1243 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1244         unsigned long flags, const char *name,
1245         void (*ctor)(void *))
1246 {
1247         return flags;
1248 }
1249 #define slub_debug 0
1250
1251 #define disable_higher_order_debug 0
1252
1253 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1254                                                         { return 0; }
1255 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1256                                                         { return 0; }
1257 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1258                                                         int objects) {}
1259 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1260                                                         int objects) {}
1261
1262 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1263                                                         { return 0; }
1264
1265 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1266                 void *object) {}
1267
1268 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1269
1270 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1271
1272 /*
1273  * Slab allocation and freeing
1274  */
1275 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1276                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1277 {
1278         int order = oo_order(oo);
1279
1280         flags |= __GFP_NOTRACK;
1281
1282         if (node == NUMA_NO_NODE)
1283 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
1284                 return alloc_pages(flags, order);
1285 #else
1286                 return alloc_pages_nopagedebug(flags, order);
1287 #endif
1288         else
1289                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1290 }
1291
1292 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1293 {
1294         struct page *page;
1295         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1296         gfp_t alloc_gfp;
1297
1298         flags &= gfp_allowed_mask;
1299
1300         if (flags & __GFP_WAIT)
1301                 local_irq_enable();
1302
1303         flags |= s->allocflags;
1304
1305         /*
1306          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1307          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1308          */
1309         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC
1310                         | __GFP_NO_KSWAPD) & ~(__GFP_NOFAIL|__GFP_WAIT);
1311
1312         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1313         if (unlikely(!page)) {
1314                 oo = s->min;
1315                 /*
1316                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1317                  * Try a lower order alloc if possible
1318                  */
1319                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1320
1321                 if (page)
1322                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1323         }
1324
1325         if (kmemcheck_enabled && page
1326                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1327                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1328
1329                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1330
1331                 /*
1332                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1333                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1334                  */
1335                 if (s->ctor)
1336                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1337                 else
1338                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1339         }
1340
1341         if (flags & __GFP_WAIT)
1342                 local_irq_disable();
1343         if (!page)
1344                 return NULL;
1345
1346         page->objects = oo_objects(oo);
1347         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1348                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1349                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1350                 1 << oo_order(oo));
1351
1352         return page;
1353 }
1354
1355 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1356                                 void *object)
1357 {
1358         setup_object_debug(s, page, object);
1359         if (unlikely(s->ctor))
1360                 s->ctor(object);
1361 }
1362
1363 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1364 {
1365         struct page *page;
1366         void *start;
1367         void *last;
1368         void *p;
1369         int order;
1370
1371         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1372
1373         page = allocate_slab(s,
1374                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1375         if (!page)
1376                 goto out;
1377
1378         order = compound_order(page);
1379         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1380         memcg_bind_pages(s, order);
1381         page->slab_cache = s;
1382         __SetPageSlab(page);
1383         if (page->pfmemalloc)
1384                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1385
1386         start = page_address(page);
1387
1388         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1389                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1390
1391         last = start;
1392         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1393                 setup_object(s, page, last);
1394                 set_freepointer(s, last, p);
1395                 last = p;
1396         }
1397         setup_object(s, page, last);
1398         set_freepointer(s, last, NULL);
1399
1400         page->freelist = start;
1401         page->inuse = page->objects;
1402         page->frozen = 1;
1403 out:
1404         return page;
1405 }
1406
1407 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1408 {
1409         int order = compound_order(page);
1410         int pages = 1 << order;
1411
1412         if (kmem_cache_debug(s)) {
1413                 void *p;
1414
1415                 slab_pad_check(s, page);
1416                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1417                                                 page->objects)
1418                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1419         }
1420
1421         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1422
1423         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1424                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1425                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1426                 -pages);
1427
1428         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1429         __ClearPageSlab(page);
1430
1431         memcg_release_pages(s, order);
1432         page_mapcount_reset(page);
1433         if (current->reclaim_state)
1434                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1435
1436 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
1437         __free_memcg_kmem_pages(page, order);
1438 #else
1439         __free_memcg_kmem_pages_nopagedebug(page, order);
1440 #endif
1441 }
1442
1443 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1444         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1445
1446 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1447 {
1448         struct page *page;
1449
1450         if (need_reserve_slab_rcu)
1451                 page = virt_to_head_page(h);
1452         else
1453                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1454
1455         __free_slab(page->slab_cache, page);
1456 }
1457
1458 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1459 {
1460         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1461                 struct rcu_head *head;
1462
1463                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1464                         int order = compound_order(page);
1465                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1466
1467                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1468                         head = page_address(page) + offset;
1469                 } else {
1470                         /*
1471                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1472                          */
1473                         head = (void *)&page->lru;
1474                 }
1475
1476                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1477         } else
1478                 __free_slab(s, page);
1479 }
1480
1481 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1482 {
1483         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1484         free_slab(s, page);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Management of partially allocated slabs.
1489  *
1490  * list_lock must be held.
1491  */
1492 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1493                                 struct page *page, int tail)
1494 {
1495         n->nr_partial++;
1496         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1497                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1498         else
1499                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * list_lock must be held.
1504  */
1505 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1506                                         struct page *page)
1507 {
1508         list_del(&page->lru);
1509         n->nr_partial--;
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1514  * return the pointer to the freelist.
1515  *
1516  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1517  *
1518  * Must hold list_lock since we modify the partial list.
1519  */
1520 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1521                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1522                 int mode, int *objects)
1523 {
1524         void *freelist;
1525         unsigned long counters;
1526         struct page new;
1527
1528         /*
1529          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1530          * The old freelist is the list of objects for the
1531          * per cpu allocation list.
1532          */
1533         freelist = page->freelist;
1534         counters = page->counters;
1535         new.counters = counters;
1536         *objects = new.objects - new.inuse;
1537         if (mode) {
1538                 new.inuse = page->objects;
1539                 new.freelist = NULL;
1540         } else {
1541                 new.freelist = freelist;
1542         }
1543
1544         VM_BUG_ON(new.frozen);
1545         new.frozen = 1;
1546
1547         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1548                         freelist, counters,
1549                         new.freelist, new.counters,
1550                         "acquire_slab"))
1551                 return NULL;
1552
1553         remove_partial(n, page);
1554         WARN_ON(!freelist);
1555         return freelist;
1556 }
1557
1558 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1559 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1560
1561 /*
1562  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1563  */
1564 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1565                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1566 {
1567         struct page *page, *page2;
1568         void *object = NULL;
1569         int available = 0;
1570         int objects;
1571
1572         /*
1573          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1574          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1575          * partial slab and there is none available then get_partials()
1576          * will return NULL.
1577          */
1578         if (!n || !n->nr_partial)
1579                 return NULL;
1580
1581         spin_lock(&n->list_lock);
1582         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1583                 void *t;
1584
1585                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1586                         continue;
1587
1588                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1589                 if (!t)
1590                         break;
1591
1592                 available += objects;
1593                 if (!object) {
1594                         c->page = page;
1595                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1596                         object = t;
1597                 } else {
1598                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1599                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1600                 }
1601                 if (kmem_cache_debug(s) || available > s->cpu_partial / 2)
1602                         break;
1603
1604         }
1605         spin_unlock(&n->list_lock);
1606         return object;
1607 }
1608
1609 /*
1610  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1611  */
1612 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1613                 struct kmem_cache_cpu *c)
1614 {
1615 #ifdef CONFIG_NUMA
1616         struct zonelist *zonelist;
1617         struct zoneref *z;
1618         struct zone *zone;
1619         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1620         void *object;
1621         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1622
1623         /*
1624          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1625          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1626          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1627          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1628          *
1629          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1630          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1631          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1632          * from other nodes and filled up.
1633          *
1634          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1635          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1636          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1637          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1638          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1639          * with available objects.
1640          */
1641         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1642                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1643                 return NULL;
1644
1645         do {
1646                 cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1647                 zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
1648                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1649                         struct kmem_cache_node *n;
1650
1651                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1652
1653                         if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1654                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1655                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1656                                 if (object) {
1657                                         /*
1658                                          * Return the object even if
1659                                          * put_mems_allowed indicated that
1660                                          * the cpuset mems_allowed was
1661                                          * updated in parallel. It's a
1662                                          * harmless race between the alloc
1663                                          * and the cpuset update.
1664                                          */
1665                                         put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie);
1666                                         return object;
1667                                 }
1668                         }
1669                 }
1670         } while (!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie));
1671 #endif
1672         return NULL;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Get a partial page, lock it and return it.
1677  */
1678 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1679                 struct kmem_cache_cpu *c)
1680 {
1681         void *object;
1682         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1683
1684         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1685         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1686                 return object;
1687
1688         return get_any_partial(s, flags, c);
1689 }
1690
1691 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1692 /*
1693  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1694  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1695  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1696  */
1697 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1698 #else
1699 /*
1700  * No preemption supported therefore also no need to check for
1701  * different cpus.
1702  */
1703 #define TID_STEP 1
1704 #endif
1705
1706 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1707 {
1708         return tid + TID_STEP;
1709 }
1710
1711 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1712 {
1713         return tid % TID_STEP;
1714 }
1715
1716 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1717 {
1718         return tid / TID_STEP;
1719 }
1720
1721 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1722 {
1723         return cpu;
1724 }
1725
1726 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1727                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1728 {
1729 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1730         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1731
1732         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1733
1734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1735         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1736                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1737                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1738         else
1739 #endif
1740         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1741                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1742                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1743         else
1744                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1745                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1746 #endif
1747         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1748 }
1749
1750 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1751 {
1752         int cpu;
1753
1754         for_each_possible_cpu(cpu)
1755                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Remove the cpu slab
1760  */
1761 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *freelist)
1762 {
1763         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1764         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1765         int lock = 0;
1766         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1767         void *nextfree;
1768         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1769         struct page new;
1770         struct page old;
1771
1772         if (page->freelist) {
1773                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1774                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
1775         }
1776
1777         /*
1778          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1779          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1780          * last one.
1781          *
1782          * There is no need to take the list->lock because the page
1783          * is still frozen.
1784          */
1785         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1786                 void *prior;
1787                 unsigned long counters;
1788
1789                 do {
1790                         prior = page->freelist;
1791                         counters = page->counters;
1792                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1793                         new.counters = counters;
1794                         new.inuse--;
1795                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1796
1797                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1798                         prior, counters,
1799                         freelist, new.counters,
1800                         "drain percpu freelist"));
1801
1802                 freelist = nextfree;
1803         }
1804
1805         /*
1806          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1807          * list presence reflects the actual number of objects
1808          * during unfreeze.
1809          *
1810          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1811          * with the count. If there is a mismatch then the page
1812          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1813          *
1814          * Then we restart the process which may have to remove
1815          * the page from the list that we just put it on again
1816          * because the number of objects in the slab may have
1817          * changed.
1818          */
1819 redo:
1820
1821         old.freelist = page->freelist;
1822         old.counters = page->counters;
1823         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1824
1825         /* Determine target state of the slab */
1826         new.counters = old.counters;
1827         if (freelist) {
1828                 new.inuse--;
1829                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1830                 new.freelist = freelist;
1831         } else
1832                 new.freelist = old.freelist;
1833
1834         new.frozen = 0;
1835
1836         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1837                 m = M_FREE;
1838         else if (new.freelist) {
1839                 m = M_PARTIAL;
1840                 if (!lock) {
1841                         lock = 1;
1842                         /*
1843                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1844                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1845                          * is frozen
1846                          */
1847                         spin_lock(&n->list_lock);
1848                 }
1849         } else {
1850                 m = M_FULL;
1851                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1852                         lock = 1;
1853                         /*
1854                          * This also ensures that the scanning of full
1855                          * slabs from diagnostic functions will not see
1856                          * any frozen slabs.
1857                          */
1858                         spin_lock(&n->list_lock);
1859                 }
1860         }
1861
1862         if (l != m) {
1863
1864                 if (l == M_PARTIAL)
1865
1866                         remove_partial(n, page);
1867
1868                 else if (l == M_FULL)
1869
1870                         remove_full(s, page);
1871
1872                 if (m == M_PARTIAL) {
1873
1874                         add_partial(n, page, tail);
1875                         stat(s, tail);
1876
1877                 } else if (m == M_FULL) {
1878
1879                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1880                         add_full(s, n, page);
1881
1882                 }
1883         }
1884
1885         l = m;
1886         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1887                                 old.freelist, old.counters,
1888                                 new.freelist, new.counters,
1889                                 "unfreezing slab"))
1890                 goto redo;
1891
1892         if (lock)
1893                 spin_unlock(&n->list_lock);
1894
1895         if (m == M_FREE) {
1896                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1897                 discard_slab(s, page);
1898                 stat(s, FREE_SLAB);
1899         }
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
1904  *
1905  * This function must be called with interrupts disabled
1906  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
1907  * to guarantee no concurrent accesses).
1908  */
1909 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
1910                 struct kmem_cache_cpu *c)
1911 {
1912         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
1913         struct page *page, *discard_page = NULL;
1914
1915         while ((page = c->partial)) {
1916                 struct page new;
1917                 struct page old;
1918
1919                 c->partial = page->next;
1920
1921                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
1922                 if (n != n2) {
1923                         if (n)
1924                                 spin_unlock(&n->list_lock);
1925
1926                         n = n2;
1927                         spin_lock(&n->list_lock);
1928                 }
1929
1930                 do {
1931
1932                         old.freelist = page->freelist;
1933                         old.counters = page->counters;
1934                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1935
1936                         new.counters = old.counters;
1937                         new.freelist = old.freelist;
1938
1939                         new.frozen = 0;
1940
1941                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1942                                 old.freelist, old.counters,
1943                                 new.freelist, new.counters,
1944                                 "unfreezing slab"));
1945
1946                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)) {
1947                         page->next = discard_page;
1948                         discard_page = page;
1949                 } else {
1950                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
1951                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1952                 }
1953         }
1954
1955         if (n)
1956                 spin_unlock(&n->list_lock);
1957
1958         while (discard_page) {
1959                 page = discard_page;
1960                 discard_page = discard_page->next;
1961
1962                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1963                 discard_slab(s, page);
1964                 stat(s, FREE_SLAB);
1965         }
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
1970  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
1971  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
1972  * onto a random cpus partial slot.
1973  *
1974  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
1975  * per node partial list.
1976  */
1977 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
1978 {
1979         struct page *oldpage;
1980         int pages;
1981         int pobjects;
1982
1983         do {
1984                 pages = 0;
1985                 pobjects = 0;
1986                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
1987
1988                 if (oldpage) {
1989                         pobjects = oldpage->pobjects;
1990                         pages = oldpage->pages;
1991                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
1992                                 unsigned long flags;
1993                                 /*
1994                                  * partial array is full. Move the existing
1995                                  * set to the per node partial list.
1996                                  */
1997                                 local_irq_save(flags);
1998                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
1999                                 local_irq_restore(flags);
2000                                 oldpage = NULL;
2001                                 pobjects = 0;
2002                                 pages = 0;
2003                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2004                         }
2005                 }
2006
2007                 pages++;
2008                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2009
2010                 page->pages = pages;
2011                 page->pobjects = pobjects;
2012                 page->next = oldpage;
2013
2014         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page) != oldpage);
2015 }
2016
2017 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2018 {
2019         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2020         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2021
2022         c->tid = next_tid(c->tid);
2023         c->page = NULL;
2024         c->freelist = NULL;
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Flush cpu slab.
2029  *
2030  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2031  */
2032 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2033 {
2034         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2035
2036         if (likely(c)) {
2037                 if (c->page)
2038                         flush_slab(s, c);
2039
2040                 unfreeze_partials(s, c);
2041         }
2042 }
2043
2044 static void flush_cpu_slab(void *d)
2045 {
2046         struct kmem_cache *s = d;
2047
2048         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2049 }
2050
2051 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2052 {
2053         struct kmem_cache *s = info;
2054         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2055
2056         return c->page || c->partial;
2057 }
2058
2059 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2060 {
2061         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2066  * locality expectations.
2067  */
2068 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2069 {
2070 #ifdef CONFIG_NUMA
2071         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2072                 return 0;
2073 #endif
2074         return 1;
2075 }
2076
2077 static int count_free(struct page *page)
2078 {
2079         return page->objects - page->inuse;
2080 }
2081
2082 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2083                                         int (*get_count)(struct page *))
2084 {
2085         unsigned long flags;
2086         unsigned long x = 0;
2087         struct page *page;
2088
2089         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2090         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2091                 x += get_count(page);
2092         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2093         return x;
2094 }
2095
2096 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2097 {
2098 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2099         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2100 #else
2101         return 0;
2102 #endif
2103 }
2104
2105 static noinline void
2106 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2107 {
2108         int node;
2109
2110         printk(KERN_WARNING
2111                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2112                 nid, gfpflags);
2113         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2114                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->object_size,
2115                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2116
2117         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2118                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2119                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2120
2121         for_each_online_node(node) {
2122                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2123                 unsigned long nr_slabs;
2124                 unsigned long nr_objs;
2125                 unsigned long nr_free;
2126
2127                 if (!n)
2128                         continue;
2129
2130                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2131                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2132                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2133
2134                 printk(KERN_WARNING
2135                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2136                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2137         }
2138 }
2139
2140 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2141                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2142 {
2143         void *freelist;
2144         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2145         struct page *page;
2146
2147         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2148
2149         if (freelist)
2150                 return freelist;
2151
2152         page = new_slab(s, flags, node);
2153         if (page) {
2154                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2155                 if (c->page)
2156                         flush_slab(s, c);
2157
2158                 /*
2159                  * No other reference to the page yet so we can
2160                  * muck around with it freely without cmpxchg
2161                  */
2162                 freelist = page->freelist;
2163                 page->freelist = NULL;
2164
2165                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2166                 c->page = page;
2167                 *pc = c;
2168         } else
2169                 freelist = NULL;
2170
2171         return freelist;
2172 }
2173
2174 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2175 {
2176         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2177                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2178
2179         return true;
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the per cpu freelist
2184  * or deactivate the page.
2185  *
2186  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2187  *
2188  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2189  *
2190  * This function must be called with interrupt disabled.
2191  */
2192 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2193 {
2194         struct page new;
2195         unsigned long counters;
2196         void *freelist;
2197
2198         do {
2199                 freelist = page->freelist;
2200                 counters = page->counters;
2201
2202                 new.counters = counters;
2203                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2204
2205                 new.inuse = page->objects;
2206                 new.frozen = freelist != NULL;
2207
2208         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2209                 freelist, counters,
2210                 NULL, new.counters,
2211                 "get_freelist"));
2212
2213         return freelist;
2214 }
2215
2216 /*
2217  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2218  * debugging duties.
2219  *
2220  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2221  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2222  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2223  *
2224  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2225  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2226  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2227  *
2228  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2229  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2230  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2231  */
2232 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2233                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2234 {
2235         void *freelist;
2236         struct page *page;
2237         unsigned long flags;
2238
2239         local_irq_save(flags);
2240 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2241         /*
2242          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2243          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2244          * pointer.
2245          */
2246         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2247 #endif
2248
2249         page = c->page;
2250         if (!page)
2251                 goto new_slab;
2252 redo:
2253
2254         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2255                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2256                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2257                 c->page = NULL;
2258                 c->freelist = NULL;
2259                 goto new_slab;
2260         }
2261
2262         /*
2263          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2264          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2265          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2266          */
2267         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2268                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2269                 c->page = NULL;
2270                 c->freelist = NULL;
2271                 goto new_slab;
2272         }
2273
2274         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2275         freelist = c->freelist;
2276         if (freelist)
2277                 goto load_freelist;
2278
2279         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2280
2281         freelist = get_freelist(s, page);
2282
2283         if (!freelist) {
2284                 c->page = NULL;
2285                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2286                 goto new_slab;
2287         }
2288
2289         stat(s, ALLOC_REFILL);
2290
2291 load_freelist:
2292         /*
2293          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2294          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2295          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2296          */
2297         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2298         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2299         c->tid = next_tid(c->tid);
2300         local_irq_restore(flags);
2301         return freelist;
2302
2303 new_slab:
2304
2305         if (c->partial) {
2306                 page = c->page = c->partial;
2307                 c->partial = page->next;
2308                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2309                 c->freelist = NULL;
2310                 goto redo;
2311         }
2312
2313         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2314
2315         if (unlikely(!freelist)) {
2316                 if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2317                         slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2318
2319                 local_irq_restore(flags);
2320                 return NULL;
2321         }
2322
2323         page = c->page;
2324         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2325                 goto load_freelist;
2326
2327         /* Only entered in the debug case */
2328         if (kmem_cache_debug(s) && !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2329                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2330
2331         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2332         c->page = NULL;
2333         c->freelist = NULL;
2334         local_irq_restore(flags);
2335         return freelist;
2336 }
2337
2338 /*
2339  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2340  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2341  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2342  *
2343  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2344  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2345  *
2346  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2347  */
2348 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2349                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2350 {
2351         void **object;
2352         struct kmem_cache_cpu *c;
2353         struct page *page;
2354         unsigned long tid;
2355
2356         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2357                 return NULL;
2358
2359         s = memcg_kmem_get_cache(s, gfpflags);
2360 redo:
2361         /*
2362          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2363          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2364          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2365          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2366          *
2367          * Preemption is disabled for the retrieval of the tid because that
2368          * must occur from the current processor. We cannot allow rescheduling
2369          * on a different processor between the determination of the pointer
2370          * and the retrieval of the tid.
2371          */
2372         preempt_disable();
2373         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2374
2375         /*
2376          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2377          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2378          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2379          * linked list in between.
2380          */
2381         tid = c->tid;
2382         preempt_enable();
2383
2384         object = c->freelist;
2385         page = c->page;
2386         if (unlikely(!object || !node_match(page, node)))
2387                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2388
2389         else {
2390                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2391
2392                 /*
2393                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2394                  * operation and if we are on the right processor.
2395                  *
2396                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2397                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2398                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2399                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2400                  *
2401                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2402                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2403                  */
2404                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2405                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2406                                 object, tid,
2407                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2408
2409                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2410                         goto redo;
2411                 }
2412                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2413                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2414         }
2415
2416         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2417                 memset(object, 0, s->object_size);
2418
2419         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2420
2421         return object;
2422 }
2423
2424 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2425                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2426 {
2427         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2428 }
2429
2430 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2431 {
2432         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2433
2434         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size, s->size, gfpflags);
2435
2436         return ret;
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2439
2440 #ifdef CONFIG_TRACING
2441 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2442 {
2443         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2444         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2445         return ret;
2446 }
2447 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2448
2449 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2450 {
2451         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2452         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2453         return ret;
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2456 #endif
2457
2458 #ifdef CONFIG_NUMA
2459 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2460 {
2461         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2462
2463         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2464                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2465
2466         return ret;
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2469
2470 #ifdef CONFIG_TRACING
2471 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2472                                     gfp_t gfpflags,
2473                                     int node, size_t size)
2474 {
2475         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2476
2477         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2478                            size, s->size, gfpflags, node);
2479         return ret;
2480 }
2481 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2482 #endif
2483 #endif
2484
2485 /*
2486  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2487  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2488  *
2489  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2490  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2491  * handling required then we can return immediately.
2492  */
2493 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2494                         void *x, unsigned long addr)
2495 {
2496         void *prior;
2497         void **object = (void *)x;
2498         int was_frozen;
2499         struct page new;
2500         unsigned long counters;
2501         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2502         unsigned long uninitialized_var(flags);
2503
2504         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2505
2506         if (kmem_cache_debug(s) &&
2507                 !(n = free_debug_processing(s, page, x, addr, &flags)))
2508                 return;
2509
2510         do {
2511                 if (unlikely(n)) {
2512                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2513                         n = NULL;
2514                 }
2515                 prior = page->freelist;
2516                 counters = page->counters;
2517                 set_freepointer(s, object, prior);
2518                 new.counters = counters;
2519                 was_frozen = new.frozen;
2520                 new.inuse--;
2521                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2522
2523                         if (!kmem_cache_debug(s) && !prior)
2524
2525                                 /*
2526                                  * Slab was on no list before and will be partially empty
2527                                  * We can defer the list move and instead freeze it.
2528                                  */
2529                                 new.frozen = 1;
2530
2531                         else { /* Needs to be taken off a list */
2532
2533                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2534                                 /*
2535                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2536                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2537                                  * drop the list_lock without any processing.
2538                                  *
2539                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2540                                  * other processors updating the list of slabs.
2541                                  */
2542                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2543
2544                         }
2545                 }
2546
2547         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2548                 prior, counters,
2549                 object, new.counters,
2550                 "__slab_free"));
2551
2552         if (likely(!n)) {
2553
2554                 /*
2555                  * If we just froze the page then put it onto the
2556                  * per cpu partial list.
2557                  */
2558                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2559                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2560                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2561                 }
2562                 /*
2563                  * The list lock was not taken therefore no list
2564                  * activity can be necessary.
2565                  */
2566                 if (was_frozen)
2567                         stat(s, FREE_FROZEN);
2568                 return;
2569         }
2570
2571         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2572                 goto slab_empty;
2573
2574         /*
2575          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2576          * then add it.
2577          */
2578         if (kmem_cache_debug(s) && unlikely(!prior)) {
2579                 remove_full(s, page);
2580                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2581                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2582         }
2583         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2584         return;
2585
2586 slab_empty:
2587         if (prior) {
2588                 /*
2589                  * Slab on the partial list.
2590                  */
2591                 remove_partial(n, page);
2592                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2593         } else
2594                 /* Slab must be on the full list */
2595                 remove_full(s, page);
2596
2597         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2598         stat(s, FREE_SLAB);
2599         discard_slab(s, page);
2600 }
2601
2602 /*
2603  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2604  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2605  *
2606  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2607  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2608  * the item before.
2609  *
2610  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2611  * with all sorts of special processing.
2612  */
2613 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2614                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2615 {
2616         void **object = (void *)x;
2617         struct kmem_cache_cpu *c;
2618         unsigned long tid;
2619
2620         slab_free_hook(s, x);
2621
2622 redo:
2623         /*
2624          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2625          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2626          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2627          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2628          */
2629         preempt_disable();
2630         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2631
2632         tid = c->tid;
2633         preempt_enable();
2634
2635         if (likely(page == c->page)) {
2636                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2637
2638                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2639                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2640                                 c->freelist, tid,
2641                                 object, next_tid(tid)))) {
2642
2643                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2644                         goto redo;
2645                 }
2646                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2647         } else
2648                 __slab_free(s, page, x, addr);
2649
2650 }
2651
2652 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2653 {
2654         s = cache_from_obj(s, x);
2655         if (!s)
2656                 return;
2657         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, _RET_IP_);
2658         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2659 }
2660 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2661
2662 /*
2663  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2664  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2665  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2666  * another.
2667  *
2668  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2669  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2670  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2671  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2672  * locking overhead.
2673  */
2674
2675 /*
2676  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2677  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2678  * and increases the number of allocations possible without having to
2679  * take the list_lock.
2680  */
2681 static int slub_min_order;
2682 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2683 static int slub_min_objects;
2684
2685 /*
2686  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2687  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2688  */
2689 static int slub_nomerge;
2690
2691 /*
2692  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2693  *
2694  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2695  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2696  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2697  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2698  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2699  * would be wasted.
2700  *
2701  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2702  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2703  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2704  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2705  *
2706  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2707  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2708  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2709  * of space in favor of a small page order.
2710  *
2711  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2712  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2713  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2714  * the smallest order which will fit the object.
2715  */
2716 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2717                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2718 {
2719         int order;
2720         int rem;
2721         int min_order = slub_min_order;
2722
2723         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2724                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2725
2726         for (order = max(min_order,
2727                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2728                         order <= max_order; order++) {
2729
2730                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2731
2732                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2733                         continue;
2734
2735                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2736
2737                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2738                         break;
2739
2740         }
2741
2742         return order;
2743 }
2744
2745 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2746 {
2747         int order;
2748         int min_objects;
2749         int fraction;
2750         int max_objects;
2751
2752         /*
2753          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2754          * works by first attempting to generate a layout with
2755          * the best configuration and backing off gradually.
2756          *
2757          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2758          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2759          */
2760         min_objects = slub_min_objects;
2761         if (!min_objects)
2762                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2763         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2764         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2765
2766         while (min_objects > 1) {
2767                 fraction = 16;
2768                 while (fraction >= 4) {
2769                         order = slab_order(size, min_objects,
2770                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2771                         if (order <= slub_max_order)
2772                                 return order;
2773                         fraction /= 2;
2774                 }
2775                 min_objects--;
2776         }
2777
2778         /*
2779          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2780          * lets see if we can place a single object there.
2781          */
2782         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2783         if (order <= slub_max_order)
2784                 return order;
2785
2786         /*
2787          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2788          */
2789         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2790         if (order < MAX_ORDER)
2791                 return order;
2792         return -ENOSYS;
2793 }
2794
2795 static void
2796 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
2797 {
2798         n->nr_partial = 0;
2799         spin_lock_init(&n->list_lock);
2800         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2801 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2802         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2803         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2804         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2805 #endif
2806 }
2807
2808 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2809 {
2810         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2811                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2812
2813         /*
2814          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2815          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2816          */
2817         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2818                                      2 * sizeof(void *));
2819
2820         if (!s->cpu_slab)
2821                 return 0;
2822
2823         init_kmem_cache_cpus(s);
2824
2825         return 1;
2826 }
2827
2828 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2829
2830 /*
2831  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2832  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2833  * possible.
2834  *
2835  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2836  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2837  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2838  */
2839 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2840 {
2841         struct page *page;
2842         struct kmem_cache_node *n;
2843
2844         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2845
2846         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2847
2848         BUG_ON(!page);
2849         if (page_to_nid(page) != node) {
2850                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2851                                 "node %d\n", node);
2852                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2853                                 "in order to be able to continue\n");
2854         }
2855
2856         n = page->freelist;
2857         BUG_ON(!n);
2858         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2859         page->inuse = 1;
2860         page->frozen = 0;
2861         kmem_cache_node->node[node] = n;
2862 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2863         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2864         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2865 #endif
2866         init_kmem_cache_node(n);
2867         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2868
2869         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
2870 }
2871
2872 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2873 {
2874         int node;
2875
2876         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2877                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2878
2879                 if (n)
2880                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2881
2882                 s->node[node] = NULL;
2883         }
2884 }
2885
2886 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2887 {
2888         int node;
2889
2890         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2891                 struct kmem_cache_node *n;
2892
2893                 if (slab_state == DOWN) {
2894                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2895                         continue;
2896                 }
2897                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2898                                                 GFP_KERNEL, node);
2899
2900                 if (!n) {
2901                         free_kmem_cache_nodes(s);
2902                         return 0;
2903                 }
2904
2905                 s->node[node] = n;
2906                 init_kmem_cache_node(n);
2907         }
2908         return 1;
2909 }
2910
2911 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2912 {
2913         if (min < MIN_PARTIAL)
2914                 min = MIN_PARTIAL;
2915         else if (min > MAX_PARTIAL)
2916                 min = MAX_PARTIAL;
2917         s->min_partial = min;
2918 }
2919
2920 /*
2921  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2922  * a slab object.
2923  */
2924 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2925 {
2926         unsigned long flags = s->flags;
2927         unsigned long size = s->object_size;
2928         int order;
2929
2930         /*
2931          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2932          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2933          * the possible location of the free pointer.
2934          */
2935         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2936
2937 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2938         /*
2939          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2940          * the slab may touch the object after free or before allocation
2941          * then we should never poison the object itself.
2942          */
2943         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2944                         !s->ctor)
2945                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2946         else
2947                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2948
2949
2950         /*
2951          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2952          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2953          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2954          */
2955         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
2956                 size += sizeof(void *);
2957 #endif
2958
2959         /*
2960          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2961          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2962          */
2963         s->inuse = size;
2964
2965         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2966                 s->ctor)) {
2967                 /*
2968                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2969                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2970                  * kmem_cache_free.
2971                  *
2972                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2973                  * destructor or are poisoning the objects.
2974                  */
2975                 s->offset = size;
2976                 size += sizeof(void *);
2977         }
2978
2979 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2980         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2981                 /*
2982                  * Need to store information about allocs and frees after
2983                  * the object.
2984                  */
2985                 size += 2 * sizeof(struct track);
2986
2987         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2988                 /*
2989                  * Add some empty padding so that we can catch
2990                  * overwrites from earlier objects rather than let
2991                  * tracking information or the free pointer be
2992                  * corrupted if a user writes before the start
2993                  * of the object.
2994                  */
2995                 size += sizeof(void *);
2996 #endif
2997
2998         /*
2999          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3000          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3001          * each object to conform to the alignment.
3002          */
3003         size = ALIGN(size, s->align);
3004         s->size = size;
3005         if (forced_order >= 0)
3006                 order = forced_order;
3007         else
3008                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3009
3010         if (order < 0)
3011                 return 0;
3012
3013         s->allocflags = 0;
3014         if (order)
3015                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3016
3017         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3018                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3019
3020         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3021                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3022
3023         /*
3024          * Determine the number of objects per slab
3025          */
3026         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3027         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3028         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3029                 s->max = s->oo;
3030
3031         return !!oo_objects(s->oo);
3032 }
3033
3034 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3035 {
3036         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3037         s->reserved = 0;
3038
3039         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3040                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3041
3042         if (!calculate_sizes(s, -1))
3043                 goto error;
3044         if (disable_higher_order_debug) {
3045                 /*
3046                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3047                  * order increased.
3048                  */
3049                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3050                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3051                         s->offset = 0;
3052                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3053                                 goto error;
3054                 }
3055         }
3056
3057 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3058     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3059         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
3060                 /* Enable fast mode */
3061                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3062 #endif
3063
3064         /*
3065          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3066          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3067          */
3068         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3069
3070         /*
3071          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3072          * per cpu partial lists of a processor.
3073          *
3074          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3075          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3076          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3077          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3078          *
3079          * This setting also determines
3080          *
3081          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3082          *    per node list when we reach the limit.
3083          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3084          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch 50%
3085          *    to keep some capacity around for frees.
3086          */
3087         if (kmem_cache_debug(s))
3088                 s->cpu_partial = 0;
3089         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3090                 s->cpu_partial = 2;
3091         else if (s->size >= 1024)
3092                 s->cpu_partial = 6;
3093         else if (s->size >= 256)
3094                 s->cpu_partial = 13;
3095         else
3096                 s->cpu_partial = 30;
3097
3098 #ifdef CONFIG_NUMA
3099         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3100 #endif
3101         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3102                 goto error;
3103
3104         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3105                 return 0;
3106
3107         free_kmem_cache_nodes(s);
3108 error:
3109         if (flags & SLAB_PANIC)
3110                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
3111                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3112                         s->name, (unsigned long)s->size, s->size, oo_order(s->oo),
3113                         s->offset, flags);
3114         return -EINVAL;
3115 }
3116
3117 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3118                                                         const char *text)
3119 {
3120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3121         void *addr = page_address(page);
3122         void *p;
3123         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3124                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3125         if (!map)
3126                 return;
3127         slab_err(s, page, text, s->name);
3128         slab_lock(page);
3129
3130         get_map(s, page, map);
3131         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3132
3133                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3134                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
3135                                                         p, p - addr);
3136                         print_tracking(s, p);
3137                 }
3138         }
3139         slab_unlock(page);
3140         kfree(map);
3141 #endif
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3146  * This is called from kmem_cache_close(). We must be the last thread
3147  * using the cache and therefore we do not need to lock anymore.
3148  */
3149 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3150 {
3151         struct page *page, *h;
3152
3153         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3154                 if (!page->inuse) {
3155                         remove_partial(n, page);
3156                         discard_slab(s, page);
3157                 } else {
3158                         list_slab_objects(s, page,
3159                         "Objects remaining in %s on kmem_cache_close()");
3160                 }
3161         }
3162 }
3163
3164 /*
3165  * Release all resources used by a slab cache.
3166  */
3167 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
3168 {
3169         int node;
3170
3171         flush_all(s);
3172         /* Attempt to free all objects */
3173         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3174                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3175
3176                 free_partial(s, n);
3177                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3178                         return 1;
3179         }
3180         free_percpu(s->cpu_slab);
3181         free_kmem_cache_nodes(s);
3182         return 0;
3183 }
3184
3185 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3186 {
3187         int rc = kmem_cache_close(s);
3188
3189         if (!rc) {
3190                 /*
3191                  * We do the same lock strategy around sysfs_slab_add, see
3192                  * __kmem_cache_create. Because this is pretty much the last
3193                  * operation we do and the lock will be released shortly after
3194                  * that in slab_common.c, we could just move sysfs_slab_remove
3195                  * to a later point in common code. We should do that when we
3196                  * have a common sysfs framework for all allocators.
3197                  */
3198                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3199                 sysfs_slab_remove(s);
3200                 mutex_lock(&slab_mutex);
3201         }
3202
3203         return rc;
3204 }
3205
3206 /********************************************************************
3207  *              Kmalloc subsystem
3208  *******************************************************************/
3209
3210 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3211 {
3212         get_option(&str, &slub_min_order);
3213
3214         return 1;
3215 }
3216
3217 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3218
3219 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3220 {
3221         get_option(&str, &slub_max_order);
3222         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3223
3224         return 1;
3225 }
3226
3227 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3228
3229 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3230 {
3231         get_option(&str, &slub_min_objects);
3232
3233         return 1;
3234 }
3235
3236 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3237
3238 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3239 {
3240         slub_nomerge = 1;
3241         return 1;
3242 }
3243
3244 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3245
3246 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3247 {
3248         struct kmem_cache *s;
3249         void *ret;
3250
3251         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3252                 return kmalloc_large(size, flags);
3253
3254         s = kmalloc_slab(size, flags);
3255
3256         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3257                 return s;
3258
3259         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3260
3261         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3262
3263         return ret;
3264 }
3265 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3266
3267 #ifdef CONFIG_NUMA
3268 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3269 {
3270         struct page *page;
3271         void *ptr = NULL;
3272
3273         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK | __GFP_KMEMCG;
3274         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3275         if (page)
3276                 ptr = page_address(page);
3277
3278         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3279         return ptr;
3280 }
3281
3282 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3283 {
3284         struct kmem_cache *s;
3285         void *ret;
3286
3287         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3288                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3289
3290                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3291                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3292                                    flags, node);
3293
3294                 return ret;
3295         }
3296
3297         s = kmalloc_slab(size, flags);
3298
3299         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3300                 return s;
3301
3302         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3303
3304         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3305
3306         return ret;
3307 }
3308 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3309 #endif
3310
3311 size_t ksize(const void *object)
3312 {
3313         struct page *page;
3314
3315         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3316                 return 0;
3317
3318         page = virt_to_head_page(object);
3319
3320         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3321                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3322                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3323         }
3324
3325         return slab_ksize(page->slab_cache);
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3328
3329 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3330 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3331 {
3332         struct page *page;
3333         void *object = (void *)x;
3334         unsigned long flags;
3335         bool rv;
3336
3337         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3338                 return false;
3339
3340         local_irq_save(flags);
3341
3342         page = virt_to_head_page(x);
3343         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3344                 /* maybe it was from stack? */
3345                 rv = true;
3346                 goto out_unlock;
3347         }
3348
3349         slab_lock(page);
3350         if (on_freelist(page->slab_cache, page, object)) {
3351                 object_err(page->slab_cache, page, object, "Object is on free-list");
3352                 rv = false;
3353         } else {
3354                 rv = true;
3355         }
3356         slab_unlock(page);
3357
3358 out_unlock:
3359         local_irq_restore(flags);
3360         return rv;
3361 }
3362 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3363 #endif
3364
3365 void kfree(const void *x)
3366 {
3367         struct page *page;
3368         void *object = (void *)x;
3369
3370         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3371
3372         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3373                 return;
3374
3375         page = virt_to_head_page(x);
3376         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3377                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3378                 kmemleak_free(x);
3379                 __free_memcg_kmem_pages(page, compound_order(page));
3380                 return;
3381         }
3382         slab_free(page->slab_cache, page, object, _RET_IP_);
3383 }
3384 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3385
3386 /*
3387  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3388  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3389  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3390  * and thus they can be removed from the partial lists.
3391  *
3392  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3393  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3394  * are freed in them.
3395  */
3396 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3397 {
3398         int node;
3399         int i;
3400         struct kmem_cache_node *n;
3401         struct page *page;
3402         struct page *t;
3403         int objects = oo_objects(s->max);
3404         struct list_head *slabs_by_inuse =
3405                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3406         unsigned long flags;
3407
3408         if (!slabs_by_inuse)
3409                 return -ENOMEM;
3410
3411         flush_all(s);
3412         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3413                 n = get_node(s, node);
3414
3415                 if (!n->nr_partial)
3416                         continue;
3417
3418                 for (i = 0; i < objects; i++)
3419                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3420
3421                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3422
3423                 /*
3424                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3425                  *
3426                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3427                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3428                  */
3429                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3430                         list_move(&page->lru, slabs_by_inuse + page->inuse);
3431                         if (!page->inuse)
3432                                 n->nr_partial--;
3433                 }
3434
3435                 /*
3436                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3437                  * first and the least used slabs at the end.
3438                  */
3439                 for (i = objects - 1; i > 0; i--)
3440                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3441
3442                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3443
3444                 /* Release empty slabs */
3445                 list_for_each_entry_safe(page, t, slabs_by_inuse, lru)
3446                         discard_slab(s, page);
3447         }
3448
3449         kfree(slabs_by_inuse);
3450         return 0;
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3453
3454 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3455 {
3456         struct kmem_cache *s;
3457
3458         mutex_lock(&slab_mutex);
3459         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3460                 kmem_cache_shrink(s);
3461         mutex_unlock(&slab_mutex);
3462
3463         return 0;
3464 }
3465
3466 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3467 {
3468         struct kmem_cache_node *n;
3469         struct kmem_cache *s;
3470         struct memory_notify *marg = arg;
3471         int offline_node;
3472
3473         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3474
3475         /*
3476          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3477          * for it yet.
3478          */
3479         if (offline_node < 0)
3480                 return;
3481
3482         mutex_lock(&slab_mutex);
3483         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3484                 n = get_node(s, offline_node);
3485                 if (n) {
3486                         /*
3487                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3488                          * that is going down. We were unable to free them,
3489                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3490                          * callback. So, we must fail.
3491                          */
3492                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3493
3494                         s->node[offline_node] = NULL;
3495                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3496                 }
3497         }
3498         mutex_unlock(&slab_mutex);
3499 }
3500
3501 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3502 {
3503         struct kmem_cache_node *n;
3504         struct kmem_cache *s;
3505         struct memory_notify *marg = arg;
3506         int nid = marg->status_change_nid_normal;
3507         int ret = 0;
3508
3509         /*
3510          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3511          * already created. Nothing to do.
3512          */
3513         if (nid < 0)
3514                 return 0;
3515
3516         /*
3517          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3518          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3519          * online.
3520          */
3521         mutex_lock(&slab_mutex);
3522         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3523                 /*
3524                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3525                  *      since memory is not yet available from the node that
3526                  *      is brought up.
3527                  */
3528                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3529                 if (!n) {
3530                         ret = -ENOMEM;
3531                         goto out;
3532                 }
3533                 init_kmem_cache_node(n);
3534                 s->node[nid] = n;
3535         }
3536 out:
3537         mutex_unlock(&slab_mutex);
3538         return ret;
3539 }
3540
3541 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3542                                 unsigned long action, void *arg)
3543 {
3544         int ret = 0;
3545
3546         switch (action) {
3547         case MEM_GOING_ONLINE:
3548                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3549                 break;
3550         case MEM_GOING_OFFLINE:
3551                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3552                 break;
3553         case MEM_OFFLINE:
3554         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3555                 slab_mem_offline_callback(arg);
3556                 break;
3557         case MEM_ONLINE:
3558         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3559                 break;
3560         }
3561         if (ret)
3562                 ret = notifier_from_errno(ret);
3563         else
3564                 ret = NOTIFY_OK;
3565         return ret;
3566 }
3567
3568 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
3569         .notifier_call = slab_memory_callback,
3570         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
3571 };
3572
3573 /********************************************************************
3574  *                      Basic setup of slabs
3575  *******************************************************************/
3576
3577 /*
3578  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3579  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
3580  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
3581  */
3582
3583 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
3584 {
3585         int node;
3586         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3587
3588         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
3589
3590         /*
3591          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
3592          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
3593          * IPIs around.
3594          */
3595         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
3596         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3597                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3598                 struct page *p;
3599
3600                 if (n) {
3601                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3602                                 p->slab_cache = s;
3603
3604 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3605                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3606                                 p->slab_cache = s;
3607 #endif
3608                 }
3609         }
3610         list_add(&s->list, &slab_caches);
3611         return s;
3612 }
3613
3614 void __init kmem_cache_init(void)
3615 {
3616         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
3617                 boot_kmem_cache_node;
3618
3619         if (debug_guardpage_minorder())
3620                 slub_max_order = 0;
3621
3622         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
3623         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
3624
3625         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3626                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
3627
3628         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
3629
3630         /* Able to allocate the per node structures */
3631         slab_state = PARTIAL;
3632
3633         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
3634                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
3635                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
3636                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
3637
3638         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
3639
3640         /*
3641          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3642          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3643          * update any list pointers.
3644          */
3645         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
3646
3647         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3648         create_kmalloc_caches(0);
3649
3650 #ifdef CONFIG_SMP
3651         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3652 #endif
3653
3654         printk(KERN_INFO
3655                 "SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3656                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3657                 cache_line_size(),
3658                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3659                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3660 }
3661
3662 void __init kmem_cache_init_late(void)
3663 {
3664 }
3665
3666 /*
3667  * Find a mergeable slab cache
3668  */
3669 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3670 {
3671         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3672                 return 1;
3673
3674         if (s->ctor)
3675                 return 1;
3676
3677         /*
3678          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3679          */
3680         if (s->refcount < 0)
3681                 return 1;
3682
3683         return 0;
3684 }
3685
3686 static struct kmem_cache *find_mergeable(struct mem_cgroup *memcg, size_t size,
3687                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3688                 void (*ctor)(void *))
3689 {
3690         struct kmem_cache *s;
3691
3692         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3693                 return NULL;
3694
3695         if (ctor)
3696                 return NULL;
3697
3698         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3699         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3700         size = ALIGN(size, align);
3701         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3702
3703         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3704                 if (slab_unmergeable(s))
3705                         continue;
3706
3707                 if (size > s->size)
3708                         continue;
3709
3710                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3711                                 continue;
3712                 /*
3713                  * Check if alignment is compatible.
3714                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3715                  */
3716                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3717                         continue;
3718
3719                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3720                         continue;
3721
3722                 if (!cache_match_memcg(s, memcg))
3723                         continue;
3724
3725                 return s;
3726         }
3727         return NULL;
3728 }
3729
3730 struct kmem_cache *
3731 __kmem_cache_alias(struct mem_cgroup *memcg, const char *name, size_t size,
3732                    size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3733 {
3734         struct kmem_cache *s;
3735
3736         s = find_mergeable(memcg, size, align, flags, name, ctor);
3737         if (s) {
3738                 s->refcount++;
3739                 /*
3740                  * Adjust the object sizes so that we clear
3741                  * the complete object on kzalloc.
3742                  */
3743                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
3744                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3745
3746                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3747                         s->refcount--;
3748                         s = NULL;
3749                 }
3750         }
3751
3752         return s;
3753 }
3754
3755 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3756 {
3757         int err;
3758
3759         err = kmem_cache_open(s, flags);
3760         if (err)
3761                 return err;
3762
3763         /* Mutex is not taken during early boot */
3764         if (slab_state <= UP)
3765                 return 0;
3766
3767         memcg_propagate_slab_attrs(s);
3768         mutex_unlock(&slab_mutex);
3769         err = sysfs_slab_add(s);
3770         mutex_lock(&slab_mutex);
3771
3772         if (err)
3773                 kmem_cache_close(s);
3774
3775         return err;
3776 }
3777
3778 #ifdef CONFIG_SMP
3779 /*
3780  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3781  * necessary.
3782  */
3783 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3784                 unsigned long action, void *hcpu)
3785 {
3786         long cpu = (long)hcpu;
3787         struct kmem_cache *s;
3788         unsigned long flags;
3789
3790         switch (action) {
3791         case CPU_UP_CANCELED:
3792         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3793         case CPU_DEAD:
3794         case CPU_DEAD_FROZEN:
3795                 mutex_lock(&slab_mutex);
3796                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3797                         local_irq_save(flags);
3798                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3799                         local_irq_restore(flags);
3800                 }
3801                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3802                 break;
3803         default:
3804                 break;
3805         }
3806         return NOTIFY_OK;
3807 }
3808
3809 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3810         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3811 };
3812
3813 #endif
3814
3815 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3816 {
3817         struct kmem_cache *s;
3818         void *ret;
3819
3820         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3821                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3822
3823         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
3824
3825         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3826                 return s;
3827
3828         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
3829
3830         /* Honor the call site pointer we received. */
3831         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3832
3833         return ret;
3834 }
3835
3836 #ifdef CONFIG_NUMA
3837 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3838                                         int node, unsigned long caller)
3839 {
3840         struct kmem_cache *s;
3841         void *ret;
3842
3843         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3844                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3845
3846                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3847                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3848                                    gfpflags, node);
3849
3850                 return ret;
3851         }
3852
3853         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
3854
3855         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3856                 return s;
3857
3858         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
3859
3860         /* Honor the call site pointer we received. */
3861         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3862
3863         return ret;
3864 }
3865 #endif
3866
3867 #ifdef CONFIG_SYSFS
3868 static int count_inuse(struct page *page)
3869 {
3870         return page->inuse;
3871 }
3872
3873 static int count_total(struct page *page)
3874 {
3875         return page->objects;
3876 }
3877 #endif
3878
3879 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3880 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3881                                                 unsigned long *map)
3882 {
3883         void *p;
3884         void *addr = page_address(page);
3885
3886         if (!check_slab(s, page) ||
3887                         !on_freelist(s, page, NULL))
3888                 return 0;
3889
3890         /* Now we know that a valid freelist exists */
3891         bitmap_zero(map, page->objects);
3892
3893         get_map(s, page, map);
3894         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3895                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3896                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3897                                 return 0;
3898         }
3899
3900         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3901                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3902                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3903                                 return 0;
3904         return 1;
3905 }
3906
3907 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3908                                                 unsigned long *map)
3909 {
3910         slab_lock(page);
3911         validate_slab(s, page, map);
3912         slab_unlock(page);
3913 }
3914
3915 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3916                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3917 {
3918         unsigned long count = 0;
3919         struct page *page;
3920         unsigned long flags;
3921
3922         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3923
3924         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3925                 validate_slab_slab(s, page, map);
3926                 count++;
3927         }
3928         if (count != n->nr_partial)
3929                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3930                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3931
3932         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3933                 goto out;
3934
3935         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3936                 validate_slab_slab(s, page, map);
3937                 count++;
3938         }
3939         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3940                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3941                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3942                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3943
3944 out:
3945         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3946         return count;
3947 }
3948
3949 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3950 {
3951         int node;
3952         unsigned long count = 0;
3953         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3954                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3955
3956         if (!map)
3957                 return -ENOMEM;
3958
3959         flush_all(s);
3960         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3961                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3962
3963                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3964         }
3965         kfree(map);
3966         return count;
3967 }
3968 /*
3969  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3970  * and freed.
3971  */
3972
3973 struct location {
3974         unsigned long count;
3975         unsigned long addr;
3976         long long sum_time;
3977         long min_time;
3978         long max_time;
3979         long min_pid;
3980         long max_pid;
3981         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3982         nodemask_t nodes;
3983 };
3984
3985 struct loc_track {
3986         unsigned long max;
3987         unsigned long count;
3988         struct location *loc;
3989 };
3990
3991 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3992 {
3993         if (t->max)
3994 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
3995                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3996                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3997 #else
3998                 __free_pages_nopagedebug((unsigned long)t->loc,
3999                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4000 #endif
4001 }
4002
4003 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4004 {
4005         struct location *l;
4006         int order;
4007
4008         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4009
4010 #ifndef CONFIG_SPRD_PAGERECORDER
4011         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4012 #else
4013         l = (void *)__get_free_pages_nopagedebug(flags, order);
4014 #endif
4015
4016         if (!l)
4017                 return 0;
4018
4019         if (t->count) {
4020                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4021                 free_loc_track(t);
4022         }
4023         t->max = max;
4024         t->loc = l;
4025         return 1;
4026 }
4027
4028 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4029                                 const struct track *track)
4030 {
4031         long start, end, pos;
4032         struct location *l;
4033         unsigned long caddr;
4034         unsigned long age = jiffies - track->when;
4035
4036         start = -1;
4037         end = t->count;
4038
4039         for ( ; ; ) {
4040                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4041
4042                 /*
4043                  * There is nothing at "end". If we end up there
4044                  * we need to add something to before end.
4045                  */
4046                 if (pos == end)
4047                         break;
4048
4049                 caddr = t->loc[pos].addr;
4050                 if (track->addr == caddr) {
4051
4052                         l = &t->loc[pos];
4053                         l->count++;
4054                         if (track->when) {
4055                                 l->sum_time += age;
4056                                 if (age < l->min_time)
4057                                         l->min_time = age;
4058                                 if (age > l->max_time)
4059                                         l->max_time = age;
4060
4061                                 if (track->pid < l->min_pid)
4062                                         l->min_pid = track->pid;
4063                                 if (track->pid > l->max_pid)
4064                                         l->max_pid = track->pid;
4065
4066                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4067                                                 to_cpumask(l->cpus));
4068                         }
4069                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4070                         return 1;
4071                 }
4072
4073                 if (track->addr < caddr)
4074                         end = pos;
4075                 else
4076                         start = pos;
4077         }
4078
4079         /*
4080          * Not found. Insert new tracking element.
4081          */
4082         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4083                 return 0;
4084
4085         l = t->loc + pos;
4086         if (pos < t->count)
4087                 memmove(l + 1, l,
4088                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4089         t->count++;
4090         l->count = 1;
4091         l->addr = track->addr;
4092         l->sum_time = age;
4093         l->min_time = age;
4094         l->max_time = age;
4095         l->min_pid = track->pid;
4096         l->max_pid = track->pid;
4097         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4098         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4099         nodes_clear(l->nodes);
4100         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4101         return 1;
4102 }
4103
4104 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4105                 struct page *page, enum track_item alloc,
4106                 unsigned long *map)
4107 {
4108         void *addr = page_address(page);
4109         void *p;
4110
4111         bitmap_zero(map, page->objects);
4112         get_map(s, page, map);
4113
4114         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4115                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4116                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4117 }
4118
4119 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4120                                         enum track_item alloc)
4121 {
4122         int len = 0;
4123         unsigned long i;
4124         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4125         int node;
4126         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4127                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4128
4129         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4130                                      GFP_TEMPORARY)) {
4131                 kfree(map);
4132                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4133         }
4134         /* Push back cpu slabs */
4135         flush_all(s);
4136
4137         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4138                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4139                 unsigned long flags;
4140                 struct page *page;
4141
4142                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4143                         continue;
4144
4145                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4146                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4147                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4148                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4149                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4150                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4151         }
4152
4153         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4154                 struct location *l = &t.loc[i];
4155
4156                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4157                         break;
4158                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4159
4160                 if (l->addr)
4161                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4162                 else
4163                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4164
4165                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4166                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4167                                 l->min_time,
4168                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4169                                 l->max_time);
4170                 } else
4171                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4172                                 l->min_time);
4173
4174                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4175                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4176                                 l->min_pid, l->max_pid);
4177                 else
4178                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4179                                 l->min_pid);
4180
4181                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4182                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4183                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4184                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4185                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4186                                                  to_cpumask(l->cpus));
4187                 }
4188
4189                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4190                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4191                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4192                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4193                                         l->nodes);
4194                 }
4195
4196                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4197         }
4198
4199         free_loc_track(&t);
4200         kfree(map);
4201         if (!t.count)
4202                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4203         return len;
4204 }
4205 #endif
4206
4207 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4208 static void resiliency_test(void)
4209 {
4210         u8 *p;
4211
4212         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4213
4214         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4215         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4216         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4217
4218         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4219         p[16] = 0x12;
4220         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4221                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4222
4223         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4224
4225         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4226         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4227         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4228         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4229                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4230         printk(KERN_ERR
4231                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4232
4233         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4234         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4235         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4236         *p = 0x56;
4237         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4238                                                                         p);
4239         printk(KERN_ERR
4240                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4241         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4242
4243         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4244         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4245         kfree(p);
4246         *p = 0x78;
4247         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4248         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4249
4250         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4251         kfree(p);
4252         p[50] = 0x9a;
4253         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4254                         p);
4255         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4256
4257         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4258         kfree(p);
4259         p[512] = 0xab;
4260         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4261         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4262 }
4263 #else
4264 #ifdef CONFIG_SYSFS
4265 static void resiliency_test(void) {};
4266 #endif
4267 #endif
4268
4269 #ifdef CONFIG_SYSFS
4270 enum slab_stat_type {
4271         SL_ALL,                 /* All slabs */
4272         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4273         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4274         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4275         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4276 };
4277
4278 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4279 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4280 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4281 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4282 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4283
4284 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4285                             char *buf, unsigned long flags)
4286 {
4287         unsigned long total = 0;
4288         int node;
4289         int x;
4290         unsigned long *nodes;
4291         unsigned long *per_cpu;
4292
4293         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4294         if (!nodes)
4295                 return -ENOMEM;
4296         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4297
4298         if (flags & SO_CPU) {
4299                 int cpu;
4300
4301                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4302                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4303                         int node;
4304                         struct page *page;
4305
4306                         page = ACCESS_ONCE(c->page);
4307                         if (!page)
4308                                 continue;
4309
4310                         node = page_to_nid(page);
4311                         if (flags & SO_TOTAL)
4312                                 x = page->objects;
4313                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4314                                 x = page->inuse;
4315                         else
4316                                 x = 1;
4317
4318                         total += x;
4319                         nodes[node] += x;
4320
4321                         page = ACCESS_ONCE(c->partial);
4322                         if (page) {
4323                                 node = page_to_nid(page);
4324                                 if (flags & SO_TOTAL)
4325                                         WARN_ON_ONCE(1);
4326                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4327                                         WARN_ON_ONCE(1);
4328                                 else
4329                                         x = page->pages;
4330                                 total += x;
4331                                 nodes[node] += x;
4332                         }
4333
4334                         per_cpu[node]++;
4335                 }
4336         }
4337
4338         lock_memory_hotplug();
4339 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4340         if (flags & SO_ALL) {
4341                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4342                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4343
4344                 if (flags & SO_TOTAL)
4345                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4346                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4347                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4348                                 count_partial(n, count_free);
4349
4350                         else
4351                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4352                         total += x;
4353                         nodes[node] += x;
4354                 }
4355
4356         } else
4357 #endif
4358         if (flags & SO_PARTIAL) {
4359                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4360                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4361
4362                         if (flags & SO_TOTAL)
4363                                 x = count_partial(n, count_total);
4364                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4365                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4366                         else
4367                                 x = n->nr_partial;
4368                         total += x;
4369                         nodes[node] += x;
4370                 }
4371         }
4372         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4373 #ifdef CONFIG_NUMA
4374         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4375                 if (nodes[node])
4376                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4377                                         node, nodes[node]);
4378 #endif
4379         unlock_memory_hotplug();
4380         kfree(nodes);
4381         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4382 }
4383
4384 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4385 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4386 {
4387         int node;
4388
4389         for_each_online_node(node) {
4390                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4391
4392                 if (!n)
4393                         continue;
4394
4395                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4396                         return 1;
4397         }
4398         return 0;
4399 }
4400 #endif
4401
4402 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4403 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4404
4405 struct slab_attribute {
4406         struct attribute attr;
4407         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4408         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4409 };
4410
4411 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4412         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4413         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4414
4415 #define SLAB_ATTR(_name) \
4416         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4417         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4418
4419 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4420 {
4421         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4422 }
4423 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4424
4425 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4426 {
4427         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4428 }
4429 SLAB_ATTR_RO(align);
4430
4431 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4432 {
4433         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4434 }
4435 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4436
4437 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4438 {
4439         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4440 }
4441 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4442
4443 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4444                                 const char *buf, size_t length)
4445 {
4446         unsigned long order;
4447         int err;
4448
4449         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4450         if (err)
4451                 return err;
4452
4453         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4454                 return -EINVAL;
4455
4456         calculate_sizes(s, order);
4457         return length;
4458 }
4459
4460 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4461 {
4462         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4463 }
4464 SLAB_ATTR(order);
4465
4466 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4467 {
4468         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4469 }
4470
4471 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4472                                  size_t length)
4473 {
4474         unsigned long min;
4475         int err;
4476
4477         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4478         if (err)
4479                 return err;
4480
4481         set_min_partial(s, min);
4482         return length;
4483 }
4484 SLAB_ATTR(min_partial);
4485
4486 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4487 {
4488         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4489 }
4490
4491 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4492                                  size_t length)
4493 {
4494         unsigned long objects;
4495         int err;
4496
4497         err = strict_strtoul(buf, 10, &objects);
4498         if (err)
4499                 return err;
4500         if (objects && kmem_cache_debug(s))
4501                 return -EINVAL;
4502
4503         s->cpu_partial = objects;
4504         flush_all(s);
4505         return length;
4506 }
4507 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4508
4509 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4510 {
4511         if (!s->ctor)
4512                 return 0;
4513         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4514 }
4515 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4516
4517 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4518 {
4519         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4520 }
4521 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4522
4523 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4524 {
4525         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4526 }
4527 SLAB_ATTR_RO(partial);
4528
4529 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4530 {
4531         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4532 }
4533 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4534
4535 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4536 {
4537         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4538 }
4539 SLAB_ATTR_RO(objects);
4540
4541 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4542 {
4543         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4544 }
4545 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4546
4547 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4548 {
4549         int objects = 0;
4550         int pages = 0;
4551         int cpu;
4552         int len;
4553
4554         for_each_online_cpu(cpu) {
4555                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4556
4557                 if (page) {
4558                         pages += page->pages;
4559                         objects += page->pobjects;
4560                 }
4561         }
4562
4563         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4564
4565 #ifdef CONFIG_SMP
4566         for_each_online_cpu(cpu) {
4567                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4568
4569                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4570                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4571                                 page->pobjects, page->pages);
4572         }
4573 #endif
4574         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4575 }
4576 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4577
4578 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4579 {
4580         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4581 }
4582
4583 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4584                                 const char *buf, size_t length)
4585 {
4586         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4587         if (buf[0] == '1')
4588                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4589         return length;
4590 }
4591 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4592
4593 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4594 {
4595         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4596 }
4597 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4598
4599 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4600 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4601 {
4602         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4603 }
4604 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4605 #endif
4606
4607 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4608 {
4609         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4610 }
4611 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4612
4613 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4614 {
4615         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4616 }
4617 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4618
4619 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4620 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4621 {
4622         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4623 }
4624 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4625
4626 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4627 {
4628         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4629 }
4630 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4631
4632 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4633 {
4634         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4635 }
4636
4637 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4638                                 const char *buf, size_t length)
4639 {
4640         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4641         if (buf[0] == '1') {
4642                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4643                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4644         }
4645         return length;
4646 }
4647 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4648
4649 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4650 {
4651         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4652 }
4653
4654 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4655                                                         size_t length)
4656 {
4657         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4658         if (buf[0] == '1') {
4659                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4660                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4661         }
4662         return length;
4663 }
4664 SLAB_ATTR(trace);
4665
4666 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4667 {
4668         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4669 }
4670
4671 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4672                                 const char *buf, size_t length)
4673 {
4674         if (any_slab_objects(s))
4675                 return -EBUSY;
4676
4677         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4678         if (buf[0] == '1') {
4679                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4680                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4681         }
4682         calculate_sizes(s, -1);
4683         return length;
4684 }
4685 SLAB_ATTR(red_zone);
4686
4687 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4688 {
4689         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4690 }
4691
4692 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4693                                 const char *buf, size_t length)
4694 {
4695         if (any_slab_objects(s))
4696                 return -EBUSY;
4697
4698         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4699         if (buf[0] == '1') {
4700                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4701                 s->flags |= SLAB_POISON;
4702         }
4703         calculate_sizes(s, -1);
4704         return length;
4705 }
4706 SLAB_ATTR(poison);
4707
4708 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4709 {
4710         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4711 }
4712
4713 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4714                                 const char *buf, size_t length)
4715 {
4716         if (any_slab_objects(s))
4717                 return -EBUSY;
4718
4719         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4720         if (buf[0] == '1') {
4721                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4722                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4723         }
4724         calculate_sizes(s, -1);
4725         return length;
4726 }
4727 SLAB_ATTR(store_user);
4728
4729 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4730 {
4731         return 0;
4732 }
4733
4734 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4735                         const char *buf, size_t length)
4736 {
4737         int ret = -EINVAL;
4738
4739         if (buf[0] == '1') {
4740                 ret = validate_slab_cache(s);
4741                 if (ret >= 0)
4742                         ret = length;
4743         }
4744         return ret;
4745 }
4746 SLAB_ATTR(validate);
4747
4748 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4749 {
4750         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4751                 return -ENOSYS;
4752         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4753 }
4754 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4755
4756 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4757 {
4758         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4759                 return -ENOSYS;
4760         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4761 }
4762 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4763 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4764
4765 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4766 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4767 {
4768         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4769 }
4770
4771 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4772                                                         size_t length)
4773 {
4774         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4775         if (buf[0] == '1')
4776                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4777         return length;
4778 }
4779 SLAB_ATTR(failslab);
4780 #endif
4781
4782 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4783 {
4784         return 0;
4785 }
4786
4787 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4788                         const char *buf, size_t length)
4789 {
4790         if (buf[0] == '1') {
4791                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4792
4793                 if (rc)
4794                         return rc;
4795         } else
4796                 return -EINVAL;
4797         return length;
4798 }
4799 SLAB_ATTR(shrink);
4800
4801 #ifdef CONFIG_NUMA
4802 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4803 {
4804         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4805 }
4806
4807 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4808                                 const char *buf, size_t length)
4809 {
4810         unsigned long ratio;
4811         int err;
4812
4813         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4814         if (err)
4815                 return err;
4816
4817         if (ratio <= 100)
4818                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4819
4820         return length;
4821 }
4822 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4823 #endif
4824
4825 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4826 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4827 {
4828         unsigned long sum  = 0;
4829         int cpu;
4830         int len;
4831         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4832
4833         if (!data)
4834                 return -ENOMEM;
4835
4836         for_each_online_cpu(cpu) {
4837                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4838
4839                 data[cpu] = x;
4840                 sum += x;
4841         }
4842
4843         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4844
4845 #ifdef CONFIG_SMP
4846         for_each_online_cpu(cpu) {
4847                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4848                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4849         }
4850 #endif
4851         kfree(data);
4852         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4853 }
4854
4855 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4856 {
4857         int cpu;
4858
4859         for_each_online_cpu(cpu)
4860                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4861 }
4862
4863 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4864 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4865 {                                                               \
4866         return show_stat(s, buf, si);                           \
4867 }                                                               \
4868 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4869                                 const char *buf, size_t length) \
4870 {                                                               \
4871         if (buf[0] != '0')                                      \
4872                 return -EINVAL;                                 \
4873         clear_stat(s, si);                                      \
4874         return length;                                          \
4875 }                                                               \
4876 SLAB_ATTR(text);                                                \
4877
4878 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4879 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4880 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4881 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4882 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4883 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4884 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4885 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4886 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4887 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4888 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4889 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4890 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4891 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4892 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4893 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4894 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4895 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4896 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4897 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4898 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4899 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4900 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
4901 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
4902 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
4903 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
4904 #endif
4905
4906 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4907         &slab_size_attr.attr,
4908         &object_size_attr.attr,
4909         &objs_per_slab_attr.attr,
4910         &order_attr.attr,
4911         &min_partial_attr.attr,
4912         &cpu_partial_attr.attr,
4913         &objects_attr.attr,
4914         &objects_partial_attr.attr,
4915         &partial_attr.attr,
4916         &cpu_slabs_attr.attr,
4917         &ctor_attr.attr,
4918         &aliases_attr.attr,
4919         &align_attr.attr,
4920         &hwcache_align_attr.attr,
4921         &reclaim_account_attr.attr,
4922         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4923         &shrink_attr.attr,
4924         &reserved_attr.attr,
4925         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
4926 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4927         &total_objects_attr.attr,
4928         &slabs_attr.attr,
4929         &sanity_checks_attr.attr,
4930         &trace_attr.attr,
4931         &red_zone_attr.attr,
4932         &poison_attr.attr,
4933         &store_user_attr.attr,
4934         &validate_attr.attr,
4935         &alloc_calls_attr.attr,
4936         &free_calls_attr.attr,
4937 #endif
4938 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4939         &cache_dma_attr.attr,
4940 #endif
4941 #ifdef CONFIG_NUMA
4942         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4943 #endif
4944 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4945         &alloc_fastpath_attr.attr,
4946         &alloc_slowpath_attr.attr,
4947         &free_fastpath_attr.attr,
4948         &free_slowpath_attr.attr,
4949         &free_frozen_attr.attr,
4950         &free_add_partial_attr.attr,
4951         &free_remove_partial_attr.attr,
4952         &alloc_from_partial_attr.attr,
4953         &alloc_slab_attr.attr,
4954         &alloc_refill_attr.attr,
4955         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4956         &free_slab_attr.attr,
4957         &cpuslab_flush_attr.attr,
4958         &deactivate_full_attr.attr,
4959         &deactivate_empty_attr.attr,
4960         &deactivate_to_head_attr.attr,
4961         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4962         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4963         &deactivate_bypass_attr.attr,
4964         &order_fallback_attr.attr,
4965         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4966         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4967         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
4968         &cpu_partial_free_attr.attr,
4969         &cpu_partial_node_attr.attr,
4970         &cpu_partial_drain_attr.attr,
4971 #endif
4972 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4973         &failslab_attr.attr,
4974 #endif
4975
4976         NULL
4977 };
4978
4979 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4980         .attrs = slab_attrs,
4981 };
4982
4983 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4984                                 struct attribute *attr,
4985                                 char *buf)
4986 {
4987         struct slab_attribute *attribute;
4988         struct kmem_cache *s;
4989         int err;
4990
4991         attribute = to_slab_attr(attr);
4992         s = to_slab(kobj);
4993
4994         if (!attribute->show)
4995                 return -EIO;
4996
4997         err = attribute->show(s, buf);
4998
4999         return err;
5000 }
5001
5002 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5003                                 struct attribute *attr,
5004                                 const char *buf, size_t len)
5005 {
5006         struct slab_attribute *attribute;
5007         struct kmem_cache *s;
5008         int err;
5009
5010         attribute = to_slab_attr(attr);
5011         s = to_slab(kobj);
5012
5013         if (!attribute->store)
5014                 return -EIO;
5015
5016         err = attribute->store(s, buf, len);
5017 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5018         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
5019                 int i;
5020
5021                 mutex_lock(&slab_mutex);
5022                 if (s->max_attr_size < len)
5023                         s->max_attr_size = len;
5024
5025                 /*
5026                  * This is a best effort propagation, so this function's return
5027                  * value will be determined by the parent cache only. This is
5028                  * basically because not all attributes will have a well
5029                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
5030                  * have permanent effects.
5031                  *
5032                  * Returning the error value of any of the children that fail
5033                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
5034                  * error code won't be able to know anything about the state of
5035                  * the cache.
5036                  *
5037                  * Only returning the error code for the parent cache at least
5038                  * has well defined semantics. The cache being written to
5039                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
5040                  * through the descendants with best-effort propagation.
5041                  */
5042                 for_each_memcg_cache_index(i) {
5043                         struct kmem_cache *c = cache_from_memcg(s, i);
5044                         if (c)
5045                                 attribute->store(c, buf, len);
5046                 }
5047                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5048         }
5049 #endif
5050         return err;
5051 }
5052
5053 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5054 {
5055 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5056         int i;
5057         char *buffer = NULL;
5058
5059         if (!is_root_cache(s))
5060                 return;
5061
5062         /*
5063          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5064          * in copying default values around
5065          */
5066         if (!s->max_attr_size)
5067                 return;
5068
5069         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5070                 char mbuf[64];
5071                 char *buf;
5072                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5073
5074                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5075                         continue;
5076
5077                 /*
5078                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5079                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5080                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5081                  *
5082                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5083                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5084                  * theoretically happen.
5085                  */
5086                 if (buffer)
5087                         buf = buffer;
5088                 else if (s->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5089                         buf = mbuf;
5090                 else {
5091                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5092                         if (WARN_ON(!buffer))
5093                                 continue;
5094                         buf = buffer;
5095                 }
5096
5097                 attr->show(s->memcg_params->root_cache, buf);
5098                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5099         }
5100
5101         if (buffer)
5102                 free_page((unsigned long)buffer);
5103 #endif
5104 }
5105
5106 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5107         .show = slab_attr_show,
5108         .store = slab_attr_store,
5109 };
5110
5111 static struct kobj_type slab_ktype = {
5112         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5113 };
5114
5115 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5116 {
5117         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5118
5119         if (ktype == &slab_ktype)
5120                 return 1;
5121         return 0;
5122 }
5123
5124 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5125         .filter = uevent_filter,
5126 };
5127
5128 static struct kset *slab_kset;
5129
5130 #define ID_STR_LENGTH 64
5131
5132 /* Create a unique string id for a slab cache:
5133  *
5134  * Format       :[flags-]size
5135  */
5136 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5137 {
5138         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5139         char *p = name;
5140
5141         BUG_ON(!name);
5142
5143         *p++ = ':';
5144         /*
5145          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5146          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5147          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5148          * are matched during merging to guarantee that the id is
5149          * unique.
5150          */
5151         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5152                 *p++ = 'd';
5153         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5154                 *p++ = 'a';
5155         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5156                 *p++ = 'F';
5157         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5158                 *p++ = 't';
5159         if (p != name + 1)
5160                 *p++ = '-';
5161         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5162
5163 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5164         if (!is_root_cache(s))
5165                 p += sprintf(p, "-%08d", memcg_cache_id(s->memcg_params->memcg));
5166 #endif
5167
5168         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5169         return name;
5170 }
5171
5172 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5173 {
5174         int err;
5175         const char *name;
5176         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5177
5178         if (unmergeable) {
5179                 /*
5180                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5181                  * This is typically the case for debug situations. In that
5182                  * case we can catch duplicate names easily.
5183                  */
5184                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5185                 name = s->name;
5186         } else {
5187                 /*
5188                  * Create a unique name for the slab as a target
5189                  * for the symlinks.
5190                  */
5191                 name = create_unique_id(s);
5192         }
5193
5194         s->kobj.kset = slab_kset;
5195         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5196         if (err) {
5197                 kobject_put(&s->kobj);
5198                 return err;
5199         }
5200
5201         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5202         if (err) {
5203                 kobject_del(&s->kobj);
5204                 kobject_put(&s->kobj);
5205                 return err;
5206         }
5207         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5208         if (!unmergeable) {
5209                 /* Setup first alias */
5210                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5211                 kfree(name);
5212         }
5213         return 0;
5214 }
5215
5216 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5217 {
5218         if (slab_state < FULL)
5219                 /*
5220                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5221                  * cache from sysfs.
5222                  */
5223                 return;
5224
5225         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5226         kobject_del(&s->kobj);
5227         kobject_put(&s->kobj);
5228 }
5229
5230 /*
5231  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5232  * available lest we lose that information.
5233  */
5234 struct saved_alias {
5235         struct kmem_cache *s;
5236         const char *name;
5237         struct saved_alias *next;
5238 };
5239
5240 static struct saved_alias *alias_list;
5241
5242 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5243 {
5244         struct saved_alias *al;
5245
5246         if (slab_state == FULL) {
5247                 /*
5248                  * If we have a leftover link then remove it.
5249                  */
5250                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5251                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5252         }
5253
5254         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5255         if (!al)
5256                 return -ENOMEM;
5257
5258         al->s = s;
5259         al->name = name;
5260         al->next = alias_list;
5261         alias_list = al;
5262         return 0;
5263 }
5264
5265 static int __init slab_sysfs_init(void)
5266 {
5267         struct kmem_cache *s;
5268         int err;
5269
5270         mutex_lock(&slab_mutex);
5271
5272         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5273         if (!slab_kset) {
5274                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5275                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5276                 return -ENOSYS;
5277         }
5278
5279         slab_state = FULL;
5280
5281         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5282                 err = sysfs_slab_add(s);
5283                 if (err)
5284                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5285                                                 " to sysfs\n", s->name);
5286         }
5287
5288         while (alias_list) {
5289                 struct saved_alias *al = alias_list;
5290
5291                 alias_list = alias_list->next;
5292                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5293                 if (err)
5294                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5295                                         " %s to sysfs\n", al->name);
5296                 kfree(al);
5297         }
5298
5299         mutex_unlock(&slab_mutex);
5300         resiliency_test();
5301         return 0;
5302 }
5303
5304 __initcall(slab_sysfs_init);
5305 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5306
5307 /*
5308  * The /proc/slabinfo ABI
5309  */
5310 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5311 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5312 {
5313         unsigned long nr_partials = 0;
5314         unsigned long nr_slabs = 0;
5315         unsigned long nr_objs = 0;
5316         unsigned long nr_free = 0;
5317         int node;
5318
5319         for_each_online_node(node) {
5320                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5321
5322                 if (!n)
5323                         continue;
5324
5325                 nr_partials += n->nr_partial;
5326                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5327                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5328                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5329         }
5330
5331         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5332         sinfo->num_objs = nr_objs;
5333         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5334         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5335         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5336         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5337 }
5338
5339 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5340 {
5341 }
5342
5343 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5344                        size_t count, loff_t *ppos)
5345 {
5346         return -EIO;
5347 }
5348 #endif /* CONFIG_SLABINFO */