]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - mm/slab.c
mm, sl[au]b: Taint kernel when we detect a corrupted slab
[~andy/linux] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same initializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'slab_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/slab.h>
90 #include        "slab.h"
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/poison.h>
93 #include        <linux/swap.h>
94 #include        <linux/cache.h>
95 #include        <linux/interrupt.h>
96 #include        <linux/init.h>
97 #include        <linux/compiler.h>
98 #include        <linux/cpuset.h>
99 #include        <linux/proc_fs.h>
100 #include        <linux/seq_file.h>
101 #include        <linux/notifier.h>
102 #include        <linux/kallsyms.h>
103 #include        <linux/cpu.h>
104 #include        <linux/sysctl.h>
105 #include        <linux/module.h>
106 #include        <linux/rcupdate.h>
107 #include        <linux/string.h>
108 #include        <linux/uaccess.h>
109 #include        <linux/nodemask.h>
110 #include        <linux/kmemleak.h>
111 #include        <linux/mempolicy.h>
112 #include        <linux/mutex.h>
113 #include        <linux/fault-inject.h>
114 #include        <linux/rtmutex.h>
115 #include        <linux/reciprocal_div.h>
116 #include        <linux/debugobjects.h>
117 #include        <linux/kmemcheck.h>
118 #include        <linux/memory.h>
119 #include        <linux/prefetch.h>
120
121 #include        <net/sock.h>
122
123 #include        <asm/cacheflush.h>
124 #include        <asm/tlbflush.h>
125 #include        <asm/page.h>
126
127 #include <trace/events/kmem.h>
128
129 #include        "internal.h"
130
131 /*
132  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
133  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
134  *
135  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
136  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
137  *
138  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
139  */
140
141 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
142 #define DEBUG           1
143 #define STATS           1
144 #define FORCED_DEBUG    1
145 #else
146 #define DEBUG           0
147 #define STATS           0
148 #define FORCED_DEBUG    0
149 #endif
150
151 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
152 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
153 #define REDZONE_ALIGN           max(BYTES_PER_WORD, __alignof__(unsigned long long))
154
155 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
156 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
157 #endif
158
159 /*
160  * true if a page was allocated from pfmemalloc reserves for network-based
161  * swap
162  */
163 static bool pfmemalloc_active __read_mostly;
164
165 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
166 #if DEBUG
167 # define CREATE_MASK    (SLAB_RED_ZONE | \
168                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
169                          SLAB_CACHE_DMA | \
170                          SLAB_STORE_USER | \
171                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
172                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
173                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
174 #else
175 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
176                          SLAB_CACHE_DMA | \
177                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
178                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
179                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
180 #endif
181
182 /*
183  * kmem_bufctl_t:
184  *
185  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
186  * linked offsets.
187  *
188  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
189  * slab an object belongs to.
190  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
191  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
192  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
193  * that does not use off-slab slabs.
194  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
195  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
196  * to have too many per slab.
197  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
198  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
199  */
200
201 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
202 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
203 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
204 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
206
207 /*
208  * struct slab_rcu
209  *
210  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
211  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
212  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
213  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
214  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
215  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
216  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
217  *
218  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
219  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
220  */
221 struct slab_rcu {
222         struct rcu_head head;
223         struct kmem_cache *cachep;
224         void *addr;
225 };
226
227 /*
228  * struct slab
229  *
230  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
231  * for a slab, or allocated from an general cache.
232  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
233  */
234 struct slab {
235         union {
236                 struct {
237                         struct list_head list;
238                         unsigned long colouroff;
239                         void *s_mem;            /* including colour offset */
240                         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
241                         kmem_bufctl_t free;
242                         unsigned short nodeid;
243                 };
244                 struct slab_rcu __slab_cover_slab_rcu;
245         };
246 };
247
248 /*
249  * struct array_cache
250  *
251  * Purpose:
252  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
253  * - reduce the number of linked list operations
254  * - reduce spinlock operations
255  *
256  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
257  * footprint.
258  *
259  */
260 struct array_cache {
261         unsigned int avail;
262         unsigned int limit;
263         unsigned int batchcount;
264         unsigned int touched;
265         spinlock_t lock;
266         void *entry[];  /*
267                          * Must have this definition in here for the proper
268                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
269                          * the entries.
270                          *
271                          * Entries should not be directly dereferenced as
272                          * entries belonging to slabs marked pfmemalloc will
273                          * have the lower bits set SLAB_OBJ_PFMEMALLOC
274                          */
275 };
276
277 #define SLAB_OBJ_PFMEMALLOC     1
278 static inline bool is_obj_pfmemalloc(void *objp)
279 {
280         return (unsigned long)objp & SLAB_OBJ_PFMEMALLOC;
281 }
282
283 static inline void set_obj_pfmemalloc(void **objp)
284 {
285         *objp = (void *)((unsigned long)*objp | SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
286         return;
287 }
288
289 static inline void clear_obj_pfmemalloc(void **objp)
290 {
291         *objp = (void *)((unsigned long)*objp & ~SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
292 }
293
294 /*
295  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
296  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
297  */
298 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
299 struct arraycache_init {
300         struct array_cache cache;
301         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
302 };
303
304 /*
305  * The slab lists for all objects.
306  */
307 struct kmem_list3 {
308         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
309         struct list_head slabs_full;
310         struct list_head slabs_free;
311         unsigned long free_objects;
312         unsigned int free_limit;
313         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
314         spinlock_t list_lock;
315         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
316         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
317         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
318         int free_touched;               /* updated without locking */
319 };
320
321 /*
322  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
323  */
324 #define NUM_INIT_LISTS (3 * MAX_NUMNODES)
325 static struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
326 #define CACHE_CACHE 0
327 #define SIZE_AC MAX_NUMNODES
328 #define SIZE_L3 (2 * MAX_NUMNODES)
329
330 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
331                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
332 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
333                         int node);
334 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp);
335 static void cache_reap(struct work_struct *unused);
336
337 /*
338  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
339  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
340  */
341 static __always_inline int index_of(const size_t size)
342 {
343         extern void __bad_size(void);
344
345         if (__builtin_constant_p(size)) {
346                 int i = 0;
347
348 #define CACHE(x) \
349         if (size <=x) \
350                 return i; \
351         else \
352                 i++;
353 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
354 #undef CACHE
355                 __bad_size();
356         } else
357                 __bad_size();
358         return 0;
359 }
360
361 static int slab_early_init = 1;
362
363 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
364 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
365
366 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
367 {
368         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
369         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
370         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
371         parent->shared = NULL;
372         parent->alien = NULL;
373         parent->colour_next = 0;
374         spin_lock_init(&parent->list_lock);
375         parent->free_objects = 0;
376         parent->free_touched = 0;
377 }
378
379 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
380         do {                                                            \
381                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
382                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
383         } while (0)
384
385 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
386         do {                                                            \
387         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
388         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
389         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
390         } while (0)
391
392 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
393 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
394
395 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
396 /*
397  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
398  * cpucache drain/refill cycles.
399  *
400  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
401  * which could lock up otherwise freeable slabs.
402  */
403 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
404 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
405
406 #if STATS
407 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
408 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
409 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
410 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
411 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
412 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
413         do {                                                            \
414                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
415                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
416         } while (0)
417 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
418 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
419 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
420 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
421 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
422         do {                                                            \
423                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
424                         (x)->max_freeable = i;                          \
425         } while (0)
426 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
427 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
428 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
429 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
430 #else
431 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
432 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
433 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
434 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
435 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { (void)(y); } while (0)
436 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
437 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
438 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
439 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
440 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
441 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
442 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
443 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
444 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
445 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
446 #endif
447
448 #if DEBUG
449
450 /*
451  * memory layout of objects:
452  * 0            : objp
453  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
454  *              the end of an object is aligned with the end of the real
455  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
456  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
457  *              redzone word.
458  * cachep->obj_offset: The real object.
459  * cachep->size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
460  * cachep->size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
461  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
462  */
463 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
464 {
465         return cachep->obj_offset;
466 }
467
468 static unsigned long long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
469 {
470         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
471         return (unsigned long long*) (objp + obj_offset(cachep) -
472                                       sizeof(unsigned long long));
473 }
474
475 static unsigned long long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
476 {
477         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
478         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
479                 return (unsigned long long *)(objp + cachep->size -
480                                               sizeof(unsigned long long) -
481                                               REDZONE_ALIGN);
482         return (unsigned long long *) (objp + cachep->size -
483                                        sizeof(unsigned long long));
484 }
485
486 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
487 {
488         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
489         return (void **)(objp + cachep->size - BYTES_PER_WORD);
490 }
491
492 #else
493
494 #define obj_offset(x)                   0
495 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
496 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
497 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
498
499 #endif
500
501 #ifdef CONFIG_TRACING
502 size_t slab_buffer_size(struct kmem_cache *cachep)
503 {
504         return cachep->size;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(slab_buffer_size);
507 #endif
508
509 /*
510  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab or
511  * overridden on the command line.
512  */
513 #define SLAB_MAX_ORDER_HI       1
514 #define SLAB_MAX_ORDER_LO       0
515 static int slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_LO;
516 static bool slab_max_order_set __initdata;
517
518 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
519 {
520         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
521         return page->slab_cache;
522 }
523
524 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
525 {
526         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
527
528         VM_BUG_ON(!PageSlab(page));
529         return page->slab_page;
530 }
531
532 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
533                                  unsigned int idx)
534 {
535         return slab->s_mem + cache->size * idx;
536 }
537
538 /*
539  * We want to avoid an expensive divide : (offset / cache->size)
540  *   Using the fact that size is a constant for a particular cache,
541  *   we can replace (offset / cache->size) by
542  *   reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size)
543  */
544 static inline unsigned int obj_to_index(const struct kmem_cache *cache,
545                                         const struct slab *slab, void *obj)
546 {
547         u32 offset = (obj - slab->s_mem);
548         return reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size);
549 }
550
551 /*
552  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
553  */
554 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
555 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
556 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
557         CACHE(ULONG_MAX)
558 #undef CACHE
559 };
560 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
561
562 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
563 struct cache_names {
564         char *name;
565         char *name_dma;
566 };
567
568 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
569 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
570 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
571         {NULL,}
572 #undef CACHE
573 };
574
575 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
576     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
577 static struct arraycache_init initarray_generic =
578     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
579
580 /* internal cache of cache description objs */
581 static struct kmem_list3 *cache_cache_nodelists[MAX_NUMNODES];
582 static struct kmem_cache cache_cache = {
583         .nodelists = cache_cache_nodelists,
584         .batchcount = 1,
585         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
586         .shared = 1,
587         .size = sizeof(struct kmem_cache),
588         .name = "kmem_cache",
589 };
590
591 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
592
593 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
594
595 /*
596  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
597  * for other slabs "off slab".
598  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
599  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
600  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
601  *
602  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
603  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
604  * then comes back up during hotplug
605  */
606 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
607 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
608
609 static struct lock_class_key debugobj_l3_key;
610 static struct lock_class_key debugobj_alc_key;
611
612 static void slab_set_lock_classes(struct kmem_cache *cachep,
613                 struct lock_class_key *l3_key, struct lock_class_key *alc_key,
614                 int q)
615 {
616         struct array_cache **alc;
617         struct kmem_list3 *l3;
618         int r;
619
620         l3 = cachep->nodelists[q];
621         if (!l3)
622                 return;
623
624         lockdep_set_class(&l3->list_lock, l3_key);
625         alc = l3->alien;
626         /*
627          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
628          * should go away when common slab code is taught to
629          * work even without alien caches.
630          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
631          * for alloc_alien_cache,
632          */
633         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
634                 return;
635         for_each_node(r) {
636                 if (alc[r])
637                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock, alc_key);
638         }
639 }
640
641 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
642 {
643         slab_set_lock_classes(cachep, &debugobj_l3_key, &debugobj_alc_key, node);
644 }
645
646 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
647 {
648         int node;
649
650         for_each_online_node(node)
651                 slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
652 }
653
654 static void init_node_lock_keys(int q)
655 {
656         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
657
658         if (slab_state < UP)
659                 return;
660
661         for (s = malloc_sizes; s->cs_size != ULONG_MAX; s++) {
662                 struct kmem_list3 *l3;
663
664                 l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
665                 if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
666                         continue;
667
668                 slab_set_lock_classes(s->cs_cachep, &on_slab_l3_key,
669                                 &on_slab_alc_key, q);
670         }
671 }
672
673 static inline void init_lock_keys(void)
674 {
675         int node;
676
677         for_each_node(node)
678                 init_node_lock_keys(node);
679 }
680 #else
681 static void init_node_lock_keys(int q)
682 {
683 }
684
685 static inline void init_lock_keys(void)
686 {
687 }
688
689 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
690 {
691 }
692
693 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
694 {
695 }
696 #endif
697
698 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, slab_reap_work);
699
700 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
701 {
702         return cachep->array[smp_processor_id()];
703 }
704
705 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
706                                                         gfp_t gfpflags)
707 {
708         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
709
710 #if DEBUG
711         /* This happens if someone tries to call
712          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
713          * the generic caches are initialized.
714          */
715         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
716 #endif
717         if (!size)
718                 return ZERO_SIZE_PTR;
719
720         while (size > csizep->cs_size)
721                 csizep++;
722
723         /*
724          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
725          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
726          * for large kmalloc calls required.
727          */
728 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
729         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
730                 return csizep->cs_dmacachep;
731 #endif
732         return csizep->cs_cachep;
733 }
734
735 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
736 {
737         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
738 }
739
740 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
741 {
742         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
743 }
744
745 /*
746  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
747  */
748 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
749                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
750                            unsigned int *num)
751 {
752         int nr_objs;
753         size_t mgmt_size;
754         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
755
756         /*
757          * The slab management structure can be either off the slab or
758          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
759          * slab is used for:
760          *
761          * - The struct slab
762          * - One kmem_bufctl_t for each object
763          * - Padding to respect alignment of @align
764          * - @buffer_size bytes for each object
765          *
766          * If the slab management structure is off the slab, then the
767          * alignment will already be calculated into the size. Because
768          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
769          * correct alignment when allocated.
770          */
771         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
772                 mgmt_size = 0;
773                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
774
775                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
776                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
777         } else {
778                 /*
779                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
780                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
781                  * least @align. In the worst case, this result will
782                  * be one greater than the number of objects that fit
783                  * into the memory allocation when taking the padding
784                  * into account.
785                  */
786                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
787                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
788
789                 /*
790                  * This calculated number will be either the right
791                  * amount, or one greater than what we want.
792                  */
793                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
794                        > slab_size)
795                         nr_objs--;
796
797                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
798                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
799
800                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
801         }
802         *num = nr_objs;
803         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
804 }
805
806 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__func__, cachep, msg)
807
808 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
809                         char *msg)
810 {
811         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
812                function, cachep->name, msg);
813         dump_stack();
814         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
815 }
816
817 /*
818  * By default on NUMA we use alien caches to stage the freeing of
819  * objects allocated from other nodes. This causes massive memory
820  * inefficiencies when using fake NUMA setup to split memory into a
821  * large number of small nodes, so it can be disabled on the command
822  * line
823   */
824
825 static int use_alien_caches __read_mostly = 1;
826 static int __init noaliencache_setup(char *s)
827 {
828         use_alien_caches = 0;
829         return 1;
830 }
831 __setup("noaliencache", noaliencache_setup);
832
833 static int __init slab_max_order_setup(char *str)
834 {
835         get_option(&str, &slab_max_order);
836         slab_max_order = slab_max_order < 0 ? 0 :
837                                 min(slab_max_order, MAX_ORDER - 1);
838         slab_max_order_set = true;
839
840         return 1;
841 }
842 __setup("slab_max_order=", slab_max_order_setup);
843
844 #ifdef CONFIG_NUMA
845 /*
846  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
847  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
848  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
849  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
850  */
851 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, slab_reap_node);
852
853 static void init_reap_node(int cpu)
854 {
855         int node;
856
857         node = next_node(cpu_to_mem(cpu), node_online_map);
858         if (node == MAX_NUMNODES)
859                 node = first_node(node_online_map);
860
861         per_cpu(slab_reap_node, cpu) = node;
862 }
863
864 static void next_reap_node(void)
865 {
866         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
867
868         node = next_node(node, node_online_map);
869         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
870                 node = first_node(node_online_map);
871         __this_cpu_write(slab_reap_node, node);
872 }
873
874 #else
875 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
876 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
877 #endif
878
879 /*
880  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
881  * via the workqueue/eventd.
882  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
883  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
884  * lock.
885  */
886 static void __cpuinit start_cpu_timer(int cpu)
887 {
888         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(slab_reap_work, cpu);
889
890         /*
891          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
892          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
893          * at that time.
894          */
895         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
896                 init_reap_node(cpu);
897                 INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(reap_work, cache_reap);
898                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work,
899                                         __round_jiffies_relative(HZ, cpu));
900         }
901 }
902
903 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
904                                             int batchcount, gfp_t gfp)
905 {
906         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
907         struct array_cache *nc = NULL;
908
909         nc = kmalloc_node(memsize, gfp, node);
910         /*
911          * The array_cache structures contain pointers to free object.
912          * However, when such objects are allocated or transferred to another
913          * cache the pointers are not cleared and they could be counted as
914          * valid references during a kmemleak scan. Therefore, kmemleak must
915          * not scan such objects.
916          */
917         kmemleak_no_scan(nc);
918         if (nc) {
919                 nc->avail = 0;
920                 nc->limit = entries;
921                 nc->batchcount = batchcount;
922                 nc->touched = 0;
923                 spin_lock_init(&nc->lock);
924         }
925         return nc;
926 }
927
928 static inline bool is_slab_pfmemalloc(struct slab *slabp)
929 {
930         struct page *page = virt_to_page(slabp->s_mem);
931
932         return PageSlabPfmemalloc(page);
933 }
934
935 /* Clears pfmemalloc_active if no slabs have pfmalloc set */
936 static void recheck_pfmemalloc_active(struct kmem_cache *cachep,
937                                                 struct array_cache *ac)
938 {
939         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
940         struct slab *slabp;
941         unsigned long flags;
942
943         if (!pfmemalloc_active)
944                 return;
945
946         spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
947         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
948                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
949                         goto out;
950
951         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
952                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
953                         goto out;
954
955         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
956                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
957                         goto out;
958
959         pfmemalloc_active = false;
960 out:
961         spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
962 }
963
964 static void *__ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
965                                                 gfp_t flags, bool force_refill)
966 {
967         int i;
968         void *objp = ac->entry[--ac->avail];
969
970         /* Ensure the caller is allowed to use objects from PFMEMALLOC slab */
971         if (unlikely(is_obj_pfmemalloc(objp))) {
972                 struct kmem_list3 *l3;
973
974                 if (gfp_pfmemalloc_allowed(flags)) {
975                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
976                         return objp;
977                 }
978
979                 /* The caller cannot use PFMEMALLOC objects, find another one */
980                 for (i = 1; i < ac->avail; i++) {
981                         /* If a !PFMEMALLOC object is found, swap them */
982                         if (!is_obj_pfmemalloc(ac->entry[i])) {
983                                 objp = ac->entry[i];
984                                 ac->entry[i] = ac->entry[ac->avail];
985                                 ac->entry[ac->avail] = objp;
986                                 return objp;
987                         }
988                 }
989
990                 /*
991                  * If there are empty slabs on the slabs_free list and we are
992                  * being forced to refill the cache, mark this one !pfmemalloc.
993                  */
994                 l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
995                 if (!list_empty(&l3->slabs_free) && force_refill) {
996                         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
997                         ClearPageSlabPfmemalloc(virt_to_page(slabp->s_mem));
998                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
999                         recheck_pfmemalloc_active(cachep, ac);
1000                         return objp;
1001                 }
1002
1003                 /* No !PFMEMALLOC objects available */
1004                 ac->avail++;
1005                 objp = NULL;
1006         }
1007
1008         return objp;
1009 }
1010
1011 static inline void *ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep,
1012                         struct array_cache *ac, gfp_t flags, bool force_refill)
1013 {
1014         void *objp;
1015
1016         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1017                 objp = __ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
1018         else
1019                 objp = ac->entry[--ac->avail];
1020
1021         return objp;
1022 }
1023
1024 static void *__ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1025                                                                 void *objp)
1026 {
1027         if (unlikely(pfmemalloc_active)) {
1028                 /* Some pfmemalloc slabs exist, check if this is one */
1029                 struct page *page = virt_to_page(objp);
1030                 if (PageSlabPfmemalloc(page))
1031                         set_obj_pfmemalloc(&objp);
1032         }
1033
1034         return objp;
1035 }
1036
1037 static inline void ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1038                                                                 void *objp)
1039 {
1040         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1041                 objp = __ac_put_obj(cachep, ac, objp);
1042
1043         ac->entry[ac->avail++] = objp;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Transfer objects in one arraycache to another.
1048  * Locking must be handled by the caller.
1049  *
1050  * Return the number of entries transferred.
1051  */
1052 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
1053                 struct array_cache *from, unsigned int max)
1054 {
1055         /* Figure out how many entries to transfer */
1056         int nr = min3(from->avail, max, to->limit - to->avail);
1057
1058         if (!nr)
1059                 return 0;
1060
1061         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
1062                         sizeof(void *) *nr);
1063
1064         from->avail -= nr;
1065         to->avail += nr;
1066         return nr;
1067 }
1068
1069 #ifndef CONFIG_NUMA
1070
1071 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1072 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1073
1074 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1075 {
1076         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
1077 }
1078
1079 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1080 {
1081 }
1082
1083 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1084 {
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
1089                 gfp_t flags)
1090 {
1091         return NULL;
1092 }
1093
1094 static inline void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
1095                  gfp_t flags, int nodeid)
1096 {
1097         return NULL;
1098 }
1099
1100 #else   /* CONFIG_NUMA */
1101
1102 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
1103 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
1104
1105 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1106 {
1107         struct array_cache **ac_ptr;
1108         int memsize = sizeof(void *) * nr_node_ids;
1109         int i;
1110
1111         if (limit > 1)
1112                 limit = 12;
1113         ac_ptr = kzalloc_node(memsize, gfp, node);
1114         if (ac_ptr) {
1115                 for_each_node(i) {
1116                         if (i == node || !node_online(i))
1117                                 continue;
1118                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d, gfp);
1119                         if (!ac_ptr[i]) {
1120                                 for (i--; i >= 0; i--)
1121                                         kfree(ac_ptr[i]);
1122                                 kfree(ac_ptr);
1123                                 return NULL;
1124                         }
1125                 }
1126         }
1127         return ac_ptr;
1128 }
1129
1130 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1131 {
1132         int i;
1133
1134         if (!ac_ptr)
1135                 return;
1136         for_each_node(i)
1137             kfree(ac_ptr[i]);
1138         kfree(ac_ptr);
1139 }
1140
1141 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1142                                 struct array_cache *ac, int node)
1143 {
1144         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1145
1146         if (ac->avail) {
1147                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1148                 /*
1149                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1150                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1151                  * into the free lists and getting them back later.
1152                  */
1153                 if (rl3->shared)
1154                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1155
1156                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1157                 ac->avail = 0;
1158                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1159         }
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1164  */
1165 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1166 {
1167         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
1168
1169         if (l3->alien) {
1170                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1171
1172                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1173                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1174                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1175                 }
1176         }
1177 }
1178
1179 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1180                                 struct array_cache **alien)
1181 {
1182         int i = 0;
1183         struct array_cache *ac;
1184         unsigned long flags;
1185
1186         for_each_online_node(i) {
1187                 ac = alien[i];
1188                 if (ac) {
1189                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1190                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1191                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1192                 }
1193         }
1194 }
1195
1196 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1197 {
1198         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1199         int nodeid = slabp->nodeid;
1200         struct kmem_list3 *l3;
1201         struct array_cache *alien = NULL;
1202         int node;
1203
1204         node = numa_mem_id();
1205
1206         /*
1207          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1208          * cache on this cpu.
1209          */
1210         if (likely(slabp->nodeid == node))
1211                 return 0;
1212
1213         l3 = cachep->nodelists[node];
1214         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1215         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1216                 alien = l3->alien[nodeid];
1217                 spin_lock(&alien->lock);
1218                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1219                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1220                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1221                 }
1222                 ac_put_obj(cachep, alien, objp);
1223                 spin_unlock(&alien->lock);
1224         } else {
1225                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1226                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1227                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1228         }
1229         return 1;
1230 }
1231 #endif
1232
1233 /*
1234  * Allocates and initializes nodelists for a node on each slab cache, used for
1235  * either memory or cpu hotplug.  If memory is being hot-added, the kmem_list3
1236  * will be allocated off-node since memory is not yet online for the new node.
1237  * When hotplugging memory or a cpu, existing nodelists are not replaced if
1238  * already in use.
1239  *
1240  * Must hold slab_mutex.
1241  */
1242 static int init_cache_nodelists_node(int node)
1243 {
1244         struct kmem_cache *cachep;
1245         struct kmem_list3 *l3;
1246         const int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1247
1248         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1249                 /*
1250                  * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1251                  * begin anything. Make sure some other cpu on this
1252                  * node has not already allocated this
1253                  */
1254                 if (!cachep->nodelists[node]) {
1255                         l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1256                         if (!l3)
1257                                 return -ENOMEM;
1258                         kmem_list3_init(l3);
1259                         l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1260                             ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1261
1262                         /*
1263                          * The l3s don't come and go as CPUs come and
1264                          * go.  slab_mutex is sufficient
1265                          * protection here.
1266                          */
1267                         cachep->nodelists[node] = l3;
1268                 }
1269
1270                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1271                 cachep->nodelists[node]->free_limit =
1272                         (1 + nr_cpus_node(node)) *
1273                         cachep->batchcount + cachep->num;
1274                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1275         }
1276         return 0;
1277 }
1278
1279 static void __cpuinit cpuup_canceled(long cpu)
1280 {
1281         struct kmem_cache *cachep;
1282         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1283         int node = cpu_to_mem(cpu);
1284         const struct cpumask *mask = cpumask_of_node(node);
1285
1286         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1287                 struct array_cache *nc;
1288                 struct array_cache *shared;
1289                 struct array_cache **alien;
1290
1291                 /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1292                 nc = cachep->array[cpu];
1293                 cachep->array[cpu] = NULL;
1294                 l3 = cachep->nodelists[node];
1295
1296                 if (!l3)
1297                         goto free_array_cache;
1298
1299                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1300
1301                 /* Free limit for this kmem_list3 */
1302                 l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1303                 if (nc)
1304                         free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1305
1306                 if (!cpumask_empty(mask)) {
1307                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1308                         goto free_array_cache;
1309                 }
1310
1311                 shared = l3->shared;
1312                 if (shared) {
1313                         free_block(cachep, shared->entry,
1314                                    shared->avail, node);
1315                         l3->shared = NULL;
1316                 }
1317
1318                 alien = l3->alien;
1319                 l3->alien = NULL;
1320
1321                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1322
1323                 kfree(shared);
1324                 if (alien) {
1325                         drain_alien_cache(cachep, alien);
1326                         free_alien_cache(alien);
1327                 }
1328 free_array_cache:
1329                 kfree(nc);
1330         }
1331         /*
1332          * In the previous loop, all the objects were freed to
1333          * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1334          * shrink each nodelist to its limit.
1335          */
1336         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1337                 l3 = cachep->nodelists[node];
1338                 if (!l3)
1339                         continue;
1340                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1341         }
1342 }
1343
1344 static int __cpuinit cpuup_prepare(long cpu)
1345 {
1346         struct kmem_cache *cachep;
1347         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1348         int node = cpu_to_mem(cpu);
1349         int err;
1350
1351         /*
1352          * We need to do this right in the beginning since
1353          * alloc_arraycache's are going to use this list.
1354          * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1355          * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1356          */
1357         err = init_cache_nodelists_node(node);
1358         if (err < 0)
1359                 goto bad;
1360
1361         /*
1362          * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1363          * array caches
1364          */
1365         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1366                 struct array_cache *nc;
1367                 struct array_cache *shared = NULL;
1368                 struct array_cache **alien = NULL;
1369
1370                 nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1371                                         cachep->batchcount, GFP_KERNEL);
1372                 if (!nc)
1373                         goto bad;
1374                 if (cachep->shared) {
1375                         shared = alloc_arraycache(node,
1376                                 cachep->shared * cachep->batchcount,
1377                                 0xbaadf00d, GFP_KERNEL);
1378                         if (!shared) {
1379                                 kfree(nc);
1380                                 goto bad;
1381                         }
1382                 }
1383                 if (use_alien_caches) {
1384                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, GFP_KERNEL);
1385                         if (!alien) {
1386                                 kfree(shared);
1387                                 kfree(nc);
1388                                 goto bad;
1389                         }
1390                 }
1391                 cachep->array[cpu] = nc;
1392                 l3 = cachep->nodelists[node];
1393                 BUG_ON(!l3);
1394
1395                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1396                 if (!l3->shared) {
1397                         /*
1398                          * We are serialised from CPU_DEAD or
1399                          * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1400                          */
1401                         l3->shared = shared;
1402                         shared = NULL;
1403                 }
1404 #ifdef CONFIG_NUMA
1405                 if (!l3->alien) {
1406                         l3->alien = alien;
1407                         alien = NULL;
1408                 }
1409 #endif
1410                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1411                 kfree(shared);
1412                 free_alien_cache(alien);
1413                 if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS)
1414                         slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
1415         }
1416         init_node_lock_keys(node);
1417
1418         return 0;
1419 bad:
1420         cpuup_canceled(cpu);
1421         return -ENOMEM;
1422 }
1423
1424 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1425                                     unsigned long action, void *hcpu)
1426 {
1427         long cpu = (long)hcpu;
1428         int err = 0;
1429
1430         switch (action) {
1431         case CPU_UP_PREPARE:
1432         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1433                 mutex_lock(&slab_mutex);
1434                 err = cpuup_prepare(cpu);
1435                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1436                 break;
1437         case CPU_ONLINE:
1438         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1439                 start_cpu_timer(cpu);
1440                 break;
1441 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1442         case CPU_DOWN_PREPARE:
1443         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1444                 /*
1445                  * Shutdown cache reaper. Note that the slab_mutex is
1446                  * held so that if cache_reap() is invoked it cannot do
1447                  * anything expensive but will only modify reap_work
1448                  * and reschedule the timer.
1449                 */
1450                 cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(slab_reap_work, cpu));
1451                 /* Now the cache_reaper is guaranteed to be not running. */
1452                 per_cpu(slab_reap_work, cpu).work.func = NULL;
1453                 break;
1454         case CPU_DOWN_FAILED:
1455         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1456                 start_cpu_timer(cpu);
1457                 break;
1458         case CPU_DEAD:
1459         case CPU_DEAD_FROZEN:
1460                 /*
1461                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1462                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1463                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1464                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1465                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1466                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1467                  */
1468                 /* fall through */
1469 #endif
1470         case CPU_UP_CANCELED:
1471         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1472                 mutex_lock(&slab_mutex);
1473                 cpuup_canceled(cpu);
1474                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1475                 break;
1476         }
1477         return notifier_from_errno(err);
1478 }
1479
1480 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1481         &cpuup_callback, NULL, 0
1482 };
1483
1484 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
1485 /*
1486  * Drains freelist for a node on each slab cache, used for memory hot-remove.
1487  * Returns -EBUSY if all objects cannot be drained so that the node is not
1488  * removed.
1489  *
1490  * Must hold slab_mutex.
1491  */
1492 static int __meminit drain_cache_nodelists_node(int node)
1493 {
1494         struct kmem_cache *cachep;
1495         int ret = 0;
1496
1497         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1498                 struct kmem_list3 *l3;
1499
1500                 l3 = cachep->nodelists[node];
1501                 if (!l3)
1502                         continue;
1503
1504                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1505
1506                 if (!list_empty(&l3->slabs_full) ||
1507                     !list_empty(&l3->slabs_partial)) {
1508                         ret = -EBUSY;
1509                         break;
1510                 }
1511         }
1512         return ret;
1513 }
1514
1515 static int __meminit slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
1516                                         unsigned long action, void *arg)
1517 {
1518         struct memory_notify *mnb = arg;
1519         int ret = 0;
1520         int nid;
1521
1522         nid = mnb->status_change_nid;
1523         if (nid < 0)
1524                 goto out;
1525
1526         switch (action) {
1527         case MEM_GOING_ONLINE:
1528                 mutex_lock(&slab_mutex);
1529                 ret = init_cache_nodelists_node(nid);
1530                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1531                 break;
1532         case MEM_GOING_OFFLINE:
1533                 mutex_lock(&slab_mutex);
1534                 ret = drain_cache_nodelists_node(nid);
1535                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1536                 break;
1537         case MEM_ONLINE:
1538         case MEM_OFFLINE:
1539         case MEM_CANCEL_ONLINE:
1540         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
1541                 break;
1542         }
1543 out:
1544         return notifier_from_errno(ret);
1545 }
1546 #endif /* CONFIG_NUMA && CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1547
1548 /*
1549  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1550  */
1551 static void __init init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1552                                 int nodeid)
1553 {
1554         struct kmem_list3 *ptr;
1555
1556         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_NOWAIT, nodeid);
1557         BUG_ON(!ptr);
1558
1559         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1560         /*
1561          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1562          */
1563         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1564
1565         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1566         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1571  * size of kmem_list3.
1572  */
1573 static void __init set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1574 {
1575         int node;
1576
1577         for_each_online_node(node) {
1578                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1579                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1580                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1581                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1582         }
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1587  * before smp_init().
1588  */
1589 void __init kmem_cache_init(void)
1590 {
1591         size_t left_over;
1592         struct cache_sizes *sizes;
1593         struct cache_names *names;
1594         int i;
1595         int order;
1596         int node;
1597
1598         if (num_possible_nodes() == 1)
1599                 use_alien_caches = 0;
1600
1601         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1602                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1603                 if (i < MAX_NUMNODES)
1604                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1605         }
1606         set_up_list3s(&cache_cache, CACHE_CACHE);
1607
1608         /*
1609          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1610          * page orders on machines with more than 32MB of memory if
1611          * not overridden on the command line.
1612          */
1613         if (!slab_max_order_set && totalram_pages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1614                 slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_HI;
1615
1616         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1617          * from caches that do not exist yet:
1618          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1619          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1620          *    cache_cache is statically allocated.
1621          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1622          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1623          *    array at the end of the bootstrap.
1624          * 2) Create the first kmalloc cache.
1625          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1626          *    An __init data area is used for the head array.
1627          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1628          *    head arrays.
1629          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1630          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1631          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1632          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1633          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1634          */
1635
1636         node = numa_mem_id();
1637
1638         /* 1) create the cache_cache */
1639         INIT_LIST_HEAD(&slab_caches);
1640         list_add(&cache_cache.list, &slab_caches);
1641         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1642         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1643         cache_cache.nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE + node];
1644
1645         /*
1646          * struct kmem_cache size depends on nr_node_ids & nr_cpu_ids
1647          */
1648         cache_cache.size = offsetof(struct kmem_cache, array[nr_cpu_ids]) +
1649                                   nr_node_ids * sizeof(struct kmem_list3 *);
1650         cache_cache.object_size = cache_cache.size;
1651         cache_cache.size = ALIGN(cache_cache.size,
1652                                         cache_line_size());
1653         cache_cache.reciprocal_buffer_size =
1654                 reciprocal_value(cache_cache.size);
1655
1656         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1657                 cache_estimate(order, cache_cache.size,
1658                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1659                 if (cache_cache.num)
1660                         break;
1661         }
1662         BUG_ON(!cache_cache.num);
1663         cache_cache.gfporder = order;
1664         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1665         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1666                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1667
1668         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1669         sizes = malloc_sizes;
1670         names = cache_names;
1671
1672         /*
1673          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1674          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1675          * bug.
1676          */
1677
1678         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = __kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1679                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1680                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1681                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1682                                         NULL);
1683
1684         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1685                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1686                         __kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1687                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1688                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1689                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1690                                 NULL);
1691         }
1692
1693         slab_early_init = 0;
1694
1695         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1696                 /*
1697                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1698                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1699                  * eliminates "false sharing".
1700                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1701                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1702                  */
1703                 if (!sizes->cs_cachep) {
1704                         sizes->cs_cachep = __kmem_cache_create(names->name,
1705                                         sizes->cs_size,
1706                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1707                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1708                                         NULL);
1709                 }
1710 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1711                 sizes->cs_dmacachep = __kmem_cache_create(
1712                                         names->name_dma,
1713                                         sizes->cs_size,
1714                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1715                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1716                                                 SLAB_PANIC,
1717                                         NULL);
1718 #endif
1719                 sizes++;
1720                 names++;
1721         }
1722         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1723         {
1724                 struct array_cache *ptr;
1725
1726                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1727
1728                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1729                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1730                        sizeof(struct arraycache_init));
1731                 /*
1732                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1733                  */
1734                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1735
1736                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1737
1738                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1739
1740                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1741                        != &initarray_generic.cache);
1742                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1743                        sizeof(struct arraycache_init));
1744                 /*
1745                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1746                  */
1747                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1748
1749                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1750                     ptr;
1751         }
1752         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1753         {
1754                 int nid;
1755
1756                 for_each_online_node(nid) {
1757                         init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE + nid], nid);
1758
1759                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1760                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1761
1762                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1763                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1764                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1765                         }
1766                 }
1767         }
1768
1769         slab_state = UP;
1770 }
1771
1772 void __init kmem_cache_init_late(void)
1773 {
1774         struct kmem_cache *cachep;
1775
1776         slab_state = UP;
1777
1778         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1779         mutex_lock(&slab_mutex);
1780         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list)
1781                 if (enable_cpucache(cachep, GFP_NOWAIT))
1782                         BUG();
1783         mutex_unlock(&slab_mutex);
1784
1785         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1786         init_lock_keys();
1787
1788         /* Done! */
1789         slab_state = FULL;
1790
1791         /*
1792          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1793          * cpu_cache_get for all new cpus
1794          */
1795         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1796
1797 #ifdef CONFIG_NUMA
1798         /*
1799          * Register a memory hotplug callback that initializes and frees
1800          * nodelists.
1801          */
1802         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
1803 #endif
1804
1805         /*
1806          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1807          * of the kernel is not yet operational.
1808          */
1809 }
1810
1811 static int __init cpucache_init(void)
1812 {
1813         int cpu;
1814
1815         /*
1816          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1817          */
1818         for_each_online_cpu(cpu)
1819                 start_cpu_timer(cpu);
1820
1821         /* Done! */
1822         slab_state = FULL;
1823         return 0;
1824 }
1825 __initcall(cpucache_init);
1826
1827 static noinline void
1828 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfpflags, int nodeid)
1829 {
1830         struct kmem_list3 *l3;
1831         struct slab *slabp;
1832         unsigned long flags;
1833         int node;
1834
1835         printk(KERN_WARNING
1836                 "SLAB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1837                 nodeid, gfpflags);
1838         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, order: %d\n",
1839                 cachep->name, cachep->size, cachep->gfporder);
1840
1841         for_each_online_node(node) {
1842                 unsigned long active_objs = 0, num_objs = 0, free_objects = 0;
1843                 unsigned long active_slabs = 0, num_slabs = 0;
1844
1845                 l3 = cachep->nodelists[node];
1846                 if (!l3)
1847                         continue;
1848
1849                 spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
1850                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
1851                         active_objs += cachep->num;
1852                         active_slabs++;
1853                 }
1854                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
1855                         active_objs += slabp->inuse;
1856                         active_slabs++;
1857                 }
1858                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
1859                         num_slabs++;
1860
1861                 free_objects += l3->free_objects;
1862                 spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
1863
1864                 num_slabs += active_slabs;
1865                 num_objs = num_slabs * cachep->num;
1866                 printk(KERN_WARNING
1867                         "  node %d: slabs: %ld/%ld, objs: %ld/%ld, free: %ld\n",
1868                         node, active_slabs, num_slabs, active_objs, num_objs,
1869                         free_objects);
1870         }
1871 }
1872
1873 /*
1874  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1875  *
1876  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1877  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1878  * would be relatively rare and ignorable.
1879  */
1880 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1881 {
1882         struct page *page;
1883         int nr_pages;
1884         int i;
1885
1886 #ifndef CONFIG_MMU
1887         /*
1888          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1889          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1890          */
1891         flags |= __GFP_COMP;
1892 #endif
1893
1894         flags |= cachep->allocflags;
1895         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1896                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1897
1898         page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
1899         if (!page) {
1900                 if (!(flags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1901                         slab_out_of_memory(cachep, flags, nodeid);
1902                 return NULL;
1903         }
1904
1905         /* Record if ALLOC_NO_WATERMARKS was set when allocating the slab */
1906         if (unlikely(page->pfmemalloc))
1907                 pfmemalloc_active = true;
1908
1909         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1910         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1911                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1912                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1913         else
1914                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1915                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1916         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1917                 __SetPageSlab(page + i);
1918
1919                 if (page->pfmemalloc)
1920                         SetPageSlabPfmemalloc(page + i);
1921         }
1922
1923         if (kmemcheck_enabled && !(cachep->flags & SLAB_NOTRACK)) {
1924                 kmemcheck_alloc_shadow(page, cachep->gfporder, flags, nodeid);
1925
1926                 if (cachep->ctor)
1927                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, nr_pages);
1928                 else
1929                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, nr_pages);
1930         }
1931
1932         return page_address(page);
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Interface to system's page release.
1937  */
1938 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1939 {
1940         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1941         struct page *page = virt_to_page(addr);
1942         const unsigned long nr_freed = i;
1943
1944         kmemcheck_free_shadow(page, cachep->gfporder);
1945
1946         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1947                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1948                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1949         else
1950                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1951                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1952         while (i--) {
1953                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1954                 __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1955                 __ClearPageSlab(page);
1956                 page++;
1957         }
1958         if (current->reclaim_state)
1959                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1960         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1961 }
1962
1963 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1964 {
1965         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1966         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1967
1968         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1969         if (OFF_SLAB(cachep))
1970                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1971 }
1972
1973 #if DEBUG
1974
1975 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1976 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1977                             unsigned long caller)
1978 {
1979         int size = cachep->object_size;
1980
1981         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1982
1983         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1984                 return;
1985
1986         *addr++ = 0x12345678;
1987         *addr++ = caller;
1988         *addr++ = smp_processor_id();
1989         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1990         {
1991                 unsigned long *sptr = &caller;
1992                 unsigned long svalue;
1993
1994                 while (!kstack_end(sptr)) {
1995                         svalue = *sptr++;
1996                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1997                                 *addr++ = svalue;
1998                                 size -= sizeof(unsigned long);
1999                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
2000                                         break;
2001                         }
2002                 }
2003
2004         }
2005         *addr++ = 0x87654321;
2006 }
2007 #endif
2008
2009 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
2010 {
2011         int size = cachep->object_size;
2012         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
2013
2014         memset(addr, val, size);
2015         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
2016 }
2017
2018 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
2019 {
2020         int i;
2021         unsigned char error = 0;
2022         int bad_count = 0;
2023
2024         printk(KERN_ERR "%03x: ", offset);
2025         for (i = 0; i < limit; i++) {
2026                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
2027                         error = data[offset + i];
2028                         bad_count++;
2029                 }
2030         }
2031         print_hex_dump(KERN_CONT, "", 0, 16, 1,
2032                         &data[offset], limit, 1);
2033
2034         if (bad_count == 1) {
2035                 error ^= POISON_FREE;
2036                 if (!(error & (error - 1))) {
2037                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
2038                                         "bad RAM.\n");
2039 #ifdef CONFIG_X86
2040                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
2041                                         "test tool.\n");
2042 #else
2043                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
2044 #endif
2045                 }
2046         }
2047 }
2048 #endif
2049
2050 #if DEBUG
2051
2052 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
2053 {
2054         int i, size;
2055         char *realobj;
2056
2057         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2058                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%llx/0x%llx.\n",
2059                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
2060                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
2061         }
2062
2063         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
2064                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
2065                         *dbg_userword(cachep, objp));
2066                 print_symbol("(%s)",
2067                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
2068                 printk("\n");
2069         }
2070         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2071         size = cachep->object_size;
2072         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
2073                 int limit;
2074                 limit = 16;
2075                 if (i + limit > size)
2076                         limit = size - i;
2077                 dump_line(realobj, i, limit);
2078         }
2079 }
2080
2081 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
2082 {
2083         char *realobj;
2084         int size, i;
2085         int lines = 0;
2086
2087         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2088         size = cachep->object_size;
2089
2090         for (i = 0; i < size; i++) {
2091                 char exp = POISON_FREE;
2092                 if (i == size - 1)
2093                         exp = POISON_END;
2094                 if (realobj[i] != exp) {
2095                         int limit;
2096                         /* Mismatch ! */
2097                         /* Print header */
2098                         if (lines == 0) {
2099                                 printk(KERN_ERR
2100                                         "Slab corruption (%s): %s start=%p, len=%d\n",
2101                                         print_tainted(), cachep->name, realobj, size);
2102                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
2103                         }
2104                         /* Hexdump the affected line */
2105                         i = (i / 16) * 16;
2106                         limit = 16;
2107                         if (i + limit > size)
2108                                 limit = size - i;
2109                         dump_line(realobj, i, limit);
2110                         i += 16;
2111                         lines++;
2112                         /* Limit to 5 lines */
2113                         if (lines > 5)
2114                                 break;
2115                 }
2116         }
2117         if (lines != 0) {
2118                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
2119                  * exist:
2120                  */
2121                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
2122                 unsigned int objnr;
2123
2124                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2125                 if (objnr) {
2126                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
2127                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2128                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
2129                                realobj, size);
2130                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2131                 }
2132                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
2133                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
2134                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2135                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
2136                                realobj, size);
2137                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2138                 }
2139         }
2140 }
2141 #endif
2142
2143 #if DEBUG
2144 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2145 {
2146         int i;
2147         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2148                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2149
2150                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2151 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2152                         if (cachep->size % PAGE_SIZE == 0 &&
2153                                         OFF_SLAB(cachep))
2154                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2155                                         cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
2156                         else
2157                                 check_poison_obj(cachep, objp);
2158 #else
2159                         check_poison_obj(cachep, objp);
2160 #endif
2161                 }
2162                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2163                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2164                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
2165                                            "was overwritten");
2166                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2167                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
2168                                            "was overwritten");
2169                 }
2170         }
2171 }
2172 #else
2173 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2174 {
2175 }
2176 #endif
2177
2178 /**
2179  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
2180  * @cachep: cache pointer being destroyed
2181  * @slabp: slab pointer being destroyed
2182  *
2183  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
2184  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
2185  * cache-lock is not held/needed.
2186  */
2187 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2188 {
2189         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
2190
2191         slab_destroy_debugcheck(cachep, slabp);
2192         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
2193                 struct slab_rcu *slab_rcu;
2194
2195                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
2196                 slab_rcu->cachep = cachep;
2197                 slab_rcu->addr = addr;
2198                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
2199         } else {
2200                 kmem_freepages(cachep, addr);
2201                 if (OFF_SLAB(cachep))
2202                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
2203         }
2204 }
2205
2206 static void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2207 {
2208         int i;
2209         struct kmem_list3 *l3;
2210
2211         for_each_online_cpu(i)
2212             kfree(cachep->array[i]);
2213
2214         /* NUMA: free the list3 structures */
2215         for_each_online_node(i) {
2216                 l3 = cachep->nodelists[i];
2217                 if (l3) {
2218                         kfree(l3->shared);
2219                         free_alien_cache(l3->alien);
2220                         kfree(l3);
2221                 }
2222         }
2223         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2224 }
2225
2226
2227 /**
2228  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
2229  * @cachep: pointer to the cache that is being created
2230  * @size: size of objects to be created in this cache.
2231  * @align: required alignment for the objects.
2232  * @flags: slab allocation flags
2233  *
2234  * Also calculates the number of objects per slab.
2235  *
2236  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
2237  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
2238  * towards high-order requests, this should be changed.
2239  */
2240 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
2241                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
2242 {
2243         unsigned long offslab_limit;
2244         size_t left_over = 0;
2245         int gfporder;
2246
2247         for (gfporder = 0; gfporder <= KMALLOC_MAX_ORDER; gfporder++) {
2248                 unsigned int num;
2249                 size_t remainder;
2250
2251                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
2252                 if (!num)
2253                         continue;
2254
2255                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2256                         /*
2257                          * Max number of objs-per-slab for caches which
2258                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
2259                          * looping condition in cache_grow().
2260                          */
2261                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
2262                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
2263
2264                         if (num > offslab_limit)
2265                                 break;
2266                 }
2267
2268                 /* Found something acceptable - save it away */
2269                 cachep->num = num;
2270                 cachep->gfporder = gfporder;
2271                 left_over = remainder;
2272
2273                 /*
2274                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
2275                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
2276                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
2277                  */
2278                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2279                         break;
2280
2281                 /*
2282                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
2283                  * currently bad for the gfp()s.
2284                  */
2285                 if (gfporder >= slab_max_order)
2286                         break;
2287
2288                 /*
2289                  * Acceptable internal fragmentation?
2290                  */
2291                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
2292                         break;
2293         }
2294         return left_over;
2295 }
2296
2297 static int __init_refok setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2298 {
2299         if (slab_state >= FULL)
2300                 return enable_cpucache(cachep, gfp);
2301
2302         if (slab_state == DOWN) {
2303                 /*
2304                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2305                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2306                  * further caches will BUG().
2307                  */
2308                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2309
2310                 /*
2311                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2312                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2313                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2314                  */
2315                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2316                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2317                         slab_state = PARTIAL_L3;
2318                 else
2319                         slab_state = PARTIAL_ARRAYCACHE;
2320         } else {
2321                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2322                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), gfp);
2323
2324                 if (slab_state == PARTIAL_ARRAYCACHE) {
2325                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2326                         slab_state = PARTIAL_L3;
2327                 } else {
2328                         int node;
2329                         for_each_online_node(node) {
2330                                 cachep->nodelists[node] =
2331                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2332                                                 gfp, node);
2333                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2334                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2335                         }
2336                 }
2337         }
2338         cachep->nodelists[numa_mem_id()]->next_reap =
2339                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2340                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2341
2342         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2343         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2344         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2345         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2346         cachep->batchcount = 1;
2347         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2348         return 0;
2349 }
2350
2351 /**
2352  * __kmem_cache_create - Create a cache.
2353  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2354  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2355  * @align: The required alignment for the objects.
2356  * @flags: SLAB flags
2357  * @ctor: A constructor for the objects.
2358  *
2359  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2360  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2361  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
2362  *
2363  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2364  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2365  *
2366  * The flags are
2367  *
2368  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2369  * to catch references to uninitialised memory.
2370  *
2371  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2372  * for buffer overruns.
2373  *
2374  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2375  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2376  * as davem.
2377  */
2378 struct kmem_cache *
2379 __kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2380         unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
2381 {
2382         size_t left_over, slab_size, ralign;
2383         struct kmem_cache *cachep = NULL;
2384         gfp_t gfp;
2385
2386 #if DEBUG
2387 #if FORCED_DEBUG
2388         /*
2389          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2390          * large objects, if the increased size would increase the object size
2391          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2392          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2393          */
2394         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + REDZONE_ALIGN +
2395                                                 2 * sizeof(unsigned long long)))
2396                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2397         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2398                 flags |= SLAB_POISON;
2399 #endif
2400         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2401                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2402 #endif
2403         /*
2404          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2405          * isn't available.
2406          */
2407         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2408
2409         /*
2410          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2411          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2412          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2413          */
2414         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2415                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2416                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2417         }
2418
2419         /* calculate the final buffer alignment: */
2420
2421         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2422         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2423                 /*
2424                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2425                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2426                  * one cacheline.
2427                  */
2428                 ralign = cache_line_size();
2429                 while (size <= ralign / 2)
2430                         ralign /= 2;
2431         } else {
2432                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2433         }
2434
2435         /*
2436          * Redzoning and user store require word alignment or possibly larger.
2437          * Note this will be overridden by architecture or caller mandated
2438          * alignment if either is greater than BYTES_PER_WORD.
2439          */
2440         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2441                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2442
2443         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2444                 ralign = REDZONE_ALIGN;
2445                 /* If redzoning, ensure that the second redzone is suitably
2446                  * aligned, by adjusting the object size accordingly. */
2447                 size += REDZONE_ALIGN - 1;
2448                 size &= ~(REDZONE_ALIGN - 1);
2449         }
2450
2451         /* 2) arch mandated alignment */
2452         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2453                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2454         }
2455         /* 3) caller mandated alignment */
2456         if (ralign < align) {
2457                 ralign = align;
2458         }
2459         /* disable debug if necessary */
2460         if (ralign > __alignof__(unsigned long long))
2461                 flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2462         /*
2463          * 4) Store it.
2464          */
2465         align = ralign;
2466
2467         if (slab_is_available())
2468                 gfp = GFP_KERNEL;
2469         else
2470                 gfp = GFP_NOWAIT;
2471
2472         /* Get cache's description obj. */
2473         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, gfp);
2474         if (!cachep)
2475                 return NULL;
2476
2477         cachep->nodelists = (struct kmem_list3 **)&cachep->array[nr_cpu_ids];
2478         cachep->object_size = size;
2479         cachep->align = align;
2480 #if DEBUG
2481
2482         /*
2483          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2484          * into align above.
2485          */
2486         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2487                 /* add space for red zone words */
2488                 cachep->obj_offset += sizeof(unsigned long long);
2489                 size += 2 * sizeof(unsigned long long);
2490         }
2491         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2492                 /* user store requires one word storage behind the end of
2493                  * the real object. But if the second red zone needs to be
2494                  * aligned to 64 bits, we must allow that much space.
2495                  */
2496                 if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2497                         size += REDZONE_ALIGN;
2498                 else
2499                         size += BYTES_PER_WORD;
2500         }
2501 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2502         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2503             && cachep->object_size > cache_line_size() && ALIGN(size, align) < PAGE_SIZE) {
2504                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - ALIGN(size, align);
2505                 size = PAGE_SIZE;
2506         }
2507 #endif
2508 #endif
2509
2510         /*
2511          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2512          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2513          * it too early on. Always use on-slab management when
2514          * SLAB_NOLEAKTRACE to avoid recursive calls into kmemleak)
2515          */
2516         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init &&
2517             !(flags & SLAB_NOLEAKTRACE))
2518                 /*
2519                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2520                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2521                  */
2522                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2523
2524         size = ALIGN(size, align);
2525
2526         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2527
2528         if (!cachep->num) {
2529                 printk(KERN_ERR
2530                        "kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2531                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2532                 return NULL;
2533         }
2534         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2535                           + sizeof(struct slab), align);
2536
2537         /*
2538          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2539          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2540          */
2541         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2542                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2543                 left_over -= slab_size;
2544         }
2545
2546         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2547                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2548                 slab_size =
2549                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2550
2551 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2552                 /* If we're going to use the generic kernel_map_pages()
2553                  * poisoning, then it's going to smash the contents of
2554                  * the redzone and userword anyhow, so switch them off.
2555                  */
2556                 if (size % PAGE_SIZE == 0 && flags & SLAB_POISON)
2557                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2558 #endif
2559         }
2560
2561         cachep->colour_off = cache_line_size();
2562         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2563         if (cachep->colour_off < align)
2564                 cachep->colour_off = align;
2565         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2566         cachep->slab_size = slab_size;
2567         cachep->flags = flags;
2568         cachep->allocflags = 0;
2569         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG && (flags & SLAB_CACHE_DMA))
2570                 cachep->allocflags |= GFP_DMA;
2571         cachep->size = size;
2572         cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value(size);
2573
2574         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2575                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2576                 /*
2577                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2578                  * But since we go off slab only for object size greater than
2579                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2580                  * this should not happen at all.
2581                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2582                  */
2583                 BUG_ON(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep->slabp_cache));
2584         }
2585         cachep->ctor = ctor;
2586         cachep->name = name;
2587
2588         if (setup_cpu_cache(cachep, gfp)) {
2589                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2590                 return NULL;
2591         }
2592
2593         if (flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS) {
2594                 /*
2595                  * Would deadlock through slab_destroy()->call_rcu()->
2596                  * debug_object_activate()->kmem_cache_alloc().
2597                  */
2598                 WARN_ON_ONCE(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU);
2599
2600                 slab_set_debugobj_lock_classes(cachep);
2601         }
2602
2603         /* cache setup completed, link it into the list */
2604         list_add(&cachep->list, &slab_caches);
2605         return cachep;
2606 }
2607
2608 #if DEBUG
2609 static void check_irq_off(void)
2610 {
2611         BUG_ON(!irqs_disabled());
2612 }
2613
2614 static void check_irq_on(void)
2615 {
2616         BUG_ON(irqs_disabled());
2617 }
2618
2619 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2620 {
2621 #ifdef CONFIG_SMP
2622         check_irq_off();
2623         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_mem_id()]->list_lock);
2624 #endif
2625 }
2626
2627 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2628 {
2629 #ifdef CONFIG_SMP
2630         check_irq_off();
2631         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2632 #endif
2633 }
2634
2635 #else
2636 #define check_irq_off() do { } while(0)
2637 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2638 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2639 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2640 #endif
2641
2642 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2643                         struct array_cache *ac,
2644                         int force, int node);
2645
2646 static void do_drain(void *arg)
2647 {
2648         struct kmem_cache *cachep = arg;
2649         struct array_cache *ac;
2650         int node = numa_mem_id();
2651
2652         check_irq_off();
2653         ac = cpu_cache_get(cachep);
2654         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2655         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2656         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2657         ac->avail = 0;
2658 }
2659
2660 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2661 {
2662         struct kmem_list3 *l3;
2663         int node;
2664
2665         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1);
2666         check_irq_on();
2667         for_each_online_node(node) {
2668                 l3 = cachep->nodelists[node];
2669                 if (l3 && l3->alien)
2670                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2671         }
2672
2673         for_each_online_node(node) {
2674                 l3 = cachep->nodelists[node];
2675                 if (l3)
2676                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2677         }
2678 }
2679
2680 /*
2681  * Remove slabs from the list of free slabs.
2682  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2683  *
2684  * Returns the actual number of slabs released.
2685  */
2686 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2687                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2688 {
2689         struct list_head *p;
2690         int nr_freed;
2691         struct slab *slabp;
2692
2693         nr_freed = 0;
2694         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2695
2696                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2697                 p = l3->slabs_free.prev;
2698                 if (p == &l3->slabs_free) {
2699                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2700                         goto out;
2701                 }
2702
2703                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2704 #if DEBUG
2705                 BUG_ON(slabp->inuse);
2706 #endif
2707                 list_del(&slabp->list);
2708                 /*
2709                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2710                  * to the cache.
2711                  */
2712                 l3->free_objects -= cache->num;
2713                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2714                 slab_destroy(cache, slabp);
2715                 nr_freed++;
2716         }
2717 out:
2718         return nr_freed;
2719 }
2720
2721 /* Called with slab_mutex held to protect against cpu hotplug */
2722 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2723 {
2724         int ret = 0, i = 0;
2725         struct kmem_list3 *l3;
2726
2727         drain_cpu_caches(cachep);
2728
2729         check_irq_on();
2730         for_each_online_node(i) {
2731                 l3 = cachep->nodelists[i];
2732                 if (!l3)
2733                         continue;
2734
2735                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2736
2737                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2738                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2739         }
2740         return (ret ? 1 : 0);
2741 }
2742
2743 /**
2744  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2745  * @cachep: The cache to shrink.
2746  *
2747  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2748  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2749  */
2750 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2751 {
2752         int ret;
2753         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2754
2755         get_online_cpus();
2756         mutex_lock(&slab_mutex);
2757         ret = __cache_shrink(cachep);
2758         mutex_unlock(&slab_mutex);
2759         put_online_cpus();
2760         return ret;
2761 }
2762 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2763
2764 /**
2765  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2766  * @cachep: the cache to destroy
2767  *
2768  * Remove a &struct kmem_cache object from the slab cache.
2769  *
2770  * It is expected this function will be called by a module when it is
2771  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2772  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2773  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2774  *
2775  * The cache must be empty before calling this function.
2776  *
2777  * The caller must guarantee that no one will allocate memory from the cache
2778  * during the kmem_cache_destroy().
2779  */
2780 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2781 {
2782         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2783
2784         /* Find the cache in the chain of caches. */
2785         get_online_cpus();
2786         mutex_lock(&slab_mutex);
2787         /*
2788          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2789          */
2790         list_del(&cachep->list);
2791         if (__cache_shrink(cachep)) {
2792                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2793                 list_add(&cachep->list, &slab_caches);
2794                 mutex_unlock(&slab_mutex);
2795                 put_online_cpus();
2796                 return;
2797         }
2798
2799         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2800                 rcu_barrier();
2801
2802         __kmem_cache_destroy(cachep);
2803         mutex_unlock(&slab_mutex);
2804         put_online_cpus();
2805 }
2806 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2807
2808 /*
2809  * Get the memory for a slab management obj.
2810  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2811  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2812  * come from the same cache which is getting created because,
2813  * when we are searching for an appropriate cache for these
2814  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2815  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2816  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2817  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2818  */
2819 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2820                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2821                                    int nodeid)
2822 {
2823         struct slab *slabp;
2824
2825         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2826                 /* Slab management obj is off-slab. */
2827                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2828                                               local_flags, nodeid);
2829                 /*
2830                  * If the first object in the slab is leaked (it's allocated
2831                  * but no one has a reference to it), we want to make sure
2832                  * kmemleak does not treat the ->s_mem pointer as a reference
2833                  * to the object. Otherwise we will not report the leak.
2834                  */
2835                 kmemleak_scan_area(&slabp->list, sizeof(struct list_head),
2836                                    local_flags);
2837                 if (!slabp)
2838                         return NULL;
2839         } else {
2840                 slabp = objp + colour_off;
2841                 colour_off += cachep->slab_size;
2842         }
2843         slabp->inuse = 0;
2844         slabp->colouroff = colour_off;
2845         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2846         slabp->nodeid = nodeid;
2847         slabp->free = 0;
2848         return slabp;
2849 }
2850
2851 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2852 {
2853         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2854 }
2855
2856 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2857                             struct slab *slabp)
2858 {
2859         int i;
2860
2861         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2862                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2863 #if DEBUG
2864                 /* need to poison the objs? */
2865                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2866                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2867                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2868                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2869
2870                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2871                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2872                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2873                 }
2874                 /*
2875                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2876                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2877                  * They must also be threaded.
2878                  */
2879                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2880                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep));
2881
2882                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2883                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2884                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2885                                            " end of an object");
2886                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2887                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2888                                            " start of an object");
2889                 }
2890                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2891                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2892                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2893                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
2894 #else
2895                 if (cachep->ctor)
2896                         cachep->ctor(objp);
2897 #endif
2898                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2899         }
2900         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2901 }
2902
2903 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2904 {
2905         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG) {
2906                 if (flags & GFP_DMA)
2907                         BUG_ON(!(cachep->allocflags & GFP_DMA));
2908                 else
2909                         BUG_ON(cachep->allocflags & GFP_DMA);
2910         }
2911 }
2912
2913 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2914                                 int nodeid)
2915 {
2916         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2917         kmem_bufctl_t next;
2918
2919         slabp->inuse++;
2920         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2921 #if DEBUG
2922         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2923         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2924 #endif
2925         slabp->free = next;
2926
2927         return objp;
2928 }
2929
2930 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2931                                 void *objp, int nodeid)
2932 {
2933         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2934
2935 #if DEBUG
2936         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2937         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2938
2939         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2940                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2941                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2942                 BUG();
2943         }
2944 #endif
2945         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2946         slabp->free = objnr;
2947         slabp->inuse--;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2952  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2953  * virtual address for kfree, ksize, and slab debugging.
2954  */
2955 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2956                            void *addr)
2957 {
2958         int nr_pages;
2959         struct page *page;
2960
2961         page = virt_to_page(addr);
2962
2963         nr_pages = 1;
2964         if (likely(!PageCompound(page)))
2965                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2966
2967         do {
2968                 page->slab_cache = cache;
2969                 page->slab_page = slab;
2970                 page++;
2971         } while (--nr_pages);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2976  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2977  */
2978 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
2979                 gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
2980 {
2981         struct slab *slabp;
2982         size_t offset;
2983         gfp_t local_flags;
2984         struct kmem_list3 *l3;
2985
2986         /*
2987          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2988          * critical path in kmem_cache_alloc().
2989          */
2990         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
2991         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
2992
2993         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2994         check_irq_off();
2995         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2996         spin_lock(&l3->list_lock);
2997
2998         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2999         offset = l3->colour_next;
3000         l3->colour_next++;
3001         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
3002                 l3->colour_next = 0;
3003         spin_unlock(&l3->list_lock);
3004
3005         offset *= cachep->colour_off;
3006
3007         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3008                 local_irq_enable();
3009
3010         /*
3011          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
3012          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
3013          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
3014          * will eventually be caught here (where it matters).
3015          */
3016         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3017
3018         /*
3019          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
3020          * 'nodeid'.
3021          */
3022         if (!objp)
3023                 objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
3024         if (!objp)
3025                 goto failed;
3026
3027         /* Get slab management. */
3028         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
3029                         local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
3030         if (!slabp)
3031                 goto opps1;
3032
3033         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
3034
3035         cache_init_objs(cachep, slabp);
3036
3037         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3038                 local_irq_disable();
3039         check_irq_off();
3040         spin_lock(&l3->list_lock);
3041
3042         /* Make slab active. */
3043         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
3044         STATS_INC_GROWN(cachep);
3045         l3->free_objects += cachep->num;
3046         spin_unlock(&l3->list_lock);
3047         return 1;
3048 opps1:
3049         kmem_freepages(cachep, objp);
3050 failed:
3051         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3052                 local_irq_disable();
3053         return 0;
3054 }
3055
3056 #if DEBUG
3057
3058 /*
3059  * Perform extra freeing checks:
3060  * - detect bad pointers.
3061  * - POISON/RED_ZONE checking
3062  */
3063 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
3064 {
3065         if (!virt_addr_valid(objp)) {
3066                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
3067                        (unsigned long)objp);
3068                 BUG();
3069         }
3070 }
3071
3072 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
3073 {
3074         unsigned long long redzone1, redzone2;
3075
3076         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
3077         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
3078
3079         /*
3080          * Redzone is ok.
3081          */
3082         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
3083                 return;
3084
3085         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
3086                 slab_error(cache, "double free detected");
3087         else
3088                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
3089
3090         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx.\n",
3091                         obj, redzone1, redzone2);
3092 }
3093
3094 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3095                                    void *caller)
3096 {
3097         struct page *page;
3098         unsigned int objnr;
3099         struct slab *slabp;
3100
3101         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3102
3103         objp -= obj_offset(cachep);
3104         kfree_debugcheck(objp);
3105         page = virt_to_head_page(objp);
3106
3107         slabp = page->slab_page;
3108
3109         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3110                 verify_redzone_free(cachep, objp);
3111                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3112                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3113         }
3114         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3115                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3116
3117         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
3118
3119         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
3120         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
3121
3122 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3123         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
3124 #endif
3125         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3126 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3127                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
3128                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
3129                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3130                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
3131                 } else {
3132                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3133                 }
3134 #else
3135                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3136 #endif
3137         }
3138         return objp;
3139 }
3140
3141 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
3142 {
3143         kmem_bufctl_t i;
3144         int entries = 0;
3145
3146         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
3147         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
3148                 entries++;
3149                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
3150                         goto bad;
3151         }
3152         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
3153 bad:
3154                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
3155                         "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Tainted(%s). Hexdump:\n",
3156                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse,
3157                         print_tainted());
3158                 print_hex_dump(KERN_ERR, "", DUMP_PREFIX_OFFSET, 16, 1, slabp,
3159                         sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t),
3160                         1);
3161                 BUG();
3162         }
3163 }
3164 #else
3165 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
3166 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
3167 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
3168 #endif
3169
3170 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3171                                                         bool force_refill)
3172 {
3173         int batchcount;
3174         struct kmem_list3 *l3;
3175         struct array_cache *ac;
3176         int node;
3177
3178         check_irq_off();
3179         node = numa_mem_id();
3180         if (unlikely(force_refill))
3181                 goto force_grow;
3182 retry:
3183         ac = cpu_cache_get(cachep);
3184         batchcount = ac->batchcount;
3185         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
3186                 /*
3187                  * If there was little recent activity on this cache, then
3188                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
3189                  * refill bouncing.
3190                  */
3191                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
3192         }
3193         l3 = cachep->nodelists[node];
3194
3195         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
3196         spin_lock(&l3->list_lock);
3197
3198         /* See if we can refill from the shared array */
3199         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount)) {
3200                 l3->shared->touched = 1;
3201                 goto alloc_done;
3202         }
3203
3204         while (batchcount > 0) {
3205                 struct list_head *entry;
3206                 struct slab *slabp;
3207                 /* Get slab alloc is to come from. */
3208                 entry = l3->slabs_partial.next;
3209                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
3210                         l3->free_touched = 1;
3211                         entry = l3->slabs_free.next;
3212                         if (entry == &l3->slabs_free)
3213                                 goto must_grow;
3214                 }
3215
3216                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3217                 check_slabp(cachep, slabp);
3218                 check_spinlock_acquired(cachep);
3219
3220                 /*
3221                  * The slab was either on partial or free list so
3222                  * there must be at least one object available for
3223                  * allocation.
3224                  */
3225                 BUG_ON(slabp->inuse >= cachep->num);
3226
3227                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
3228                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
3229                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3230                         STATS_SET_HIGH(cachep);
3231
3232                         ac_put_obj(cachep, ac, slab_get_obj(cachep, slabp,
3233                                                                         node));
3234                 }
3235                 check_slabp(cachep, slabp);
3236
3237                 /* move slabp to correct slabp list: */
3238                 list_del(&slabp->list);
3239                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
3240                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3241                 else
3242                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3243         }
3244
3245 must_grow:
3246         l3->free_objects -= ac->avail;
3247 alloc_done:
3248         spin_unlock(&l3->list_lock);
3249
3250         if (unlikely(!ac->avail)) {
3251                 int x;
3252 force_grow:
3253                 x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, node, NULL);
3254
3255                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
3256                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3257
3258                 /* no objects in sight? abort */
3259                 if (!x && (ac->avail == 0 || force_refill))
3260                         return NULL;
3261
3262                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
3263                         goto retry;
3264         }
3265         ac->touched = 1;
3266
3267         return ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
3268 }
3269
3270 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3271                                                 gfp_t flags)
3272 {
3273         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3274 #if DEBUG
3275         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3276 #endif
3277 }
3278
3279 #if DEBUG
3280 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3281                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
3282 {
3283         if (!objp)
3284                 return objp;
3285         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3286 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3287                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3288                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3289                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
3290                 else
3291                         check_poison_obj(cachep, objp);
3292 #else
3293                 check_poison_obj(cachep, objp);
3294 #endif
3295                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3296         }
3297         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3298                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3299
3300         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3301                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3302                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3303                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3304                                                 " object was overwritten");
3305                         printk(KERN_ERR
3306                                 "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx\n",
3307                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3308                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3309                 }
3310                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3311                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3312         }
3313 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3314         {
3315                 struct slab *slabp;
3316                 unsigned objnr;
3317
3318                 slabp = virt_to_head_page(objp)->slab_page;
3319                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->size;
3320                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3321         }
3322 #endif
3323         objp += obj_offset(cachep);
3324         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON)
3325                 cachep->ctor(objp);
3326         if (ARCH_SLAB_MINALIGN &&
3327             ((unsigned long)objp & (ARCH_SLAB_MINALIGN-1))) {
3328                 printk(KERN_ERR "0x%p: not aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN=%d\n",
3329                        objp, (int)ARCH_SLAB_MINALIGN);
3330         }
3331         return objp;
3332 }
3333 #else
3334 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3335 #endif
3336
3337 static bool slab_should_failslab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3338 {
3339         if (cachep == &cache_cache)
3340                 return false;
3341
3342         return should_failslab(cachep->object_size, flags, cachep->flags);
3343 }
3344
3345 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3346 {
3347         void *objp;
3348         struct array_cache *ac;
3349         bool force_refill = false;
3350
3351         check_irq_off();
3352
3353         ac = cpu_cache_get(cachep);
3354         if (likely(ac->avail)) {
3355                 ac->touched = 1;
3356                 objp = ac_get_obj(cachep, ac, flags, false);
3357
3358                 /*
3359                  * Allow for the possibility all avail objects are not allowed
3360                  * by the current flags
3361                  */
3362                 if (objp) {
3363                         STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3364                         goto out;
3365                 }
3366                 force_refill = true;
3367         }
3368
3369         STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3370         objp = cache_alloc_refill(cachep, flags, force_refill);
3371         /*
3372          * the 'ac' may be updated by cache_alloc_refill(),
3373          * and kmemleak_erase() requires its correct value.
3374          */
3375         ac = cpu_cache_get(cachep);
3376
3377 out:
3378         /*
3379          * To avoid a false negative, if an object that is in one of the
3380          * per-CPU caches is leaked, we need to make sure kmemleak doesn't
3381          * treat the array pointers as a reference to the object.
3382          */
3383         if (objp)
3384                 kmemleak_erase(&ac->entry[ac->avail]);
3385         return objp;
3386 }
3387
3388 #ifdef CONFIG_NUMA
3389 /*
3390  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3391  *
3392  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3393  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3394  */
3395 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3396 {
3397         int nid_alloc, nid_here;
3398
3399         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3400                 return NULL;
3401         nid_alloc = nid_here = numa_mem_id();
3402         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3403                 nid_alloc = cpuset_slab_spread_node();
3404         else if (current->mempolicy)
3405                 nid_alloc = slab_node();
3406         if (nid_alloc != nid_here)
3407                 return ____cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3408         return NULL;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3413  * certain node and fall back is permitted. First we scan all the
3414  * available nodelists for available objects. If that fails then we
3415  * perform an allocation without specifying a node. This allows the page
3416  * allocator to do its reclaim / fallback magic. We then insert the
3417  * slab into the proper nodelist and then allocate from it.
3418  */
3419 static void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3420 {
3421         struct zonelist *zonelist;
3422         gfp_t local_flags;
3423         struct zoneref *z;
3424         struct zone *zone;
3425         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
3426         void *obj = NULL;
3427         int nid;
3428         unsigned int cpuset_mems_cookie;
3429
3430         if (flags & __GFP_THISNODE)
3431                 return NULL;
3432
3433         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
3434
3435 retry_cpuset:
3436         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3437         zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
3438
3439 retry:
3440         /*
3441          * Look through allowed nodes for objects available
3442          * from existing per node queues.
3443          */
3444         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
3445                 nid = zone_to_nid(zone);
3446
3447                 if (cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
3448                         cache->nodelists[nid] &&
3449                         cache->nodelists[nid]->free_objects) {
3450                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3451                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3452                                 if (obj)
3453                                         break;
3454                 }
3455         }
3456
3457         if (!obj) {
3458                 /*
3459                  * This allocation will be performed within the constraints
3460                  * of the current cpuset / memory policy requirements.
3461                  * We may trigger various forms of reclaim on the allowed
3462                  * set and go into memory reserves if necessary.
3463                  */
3464                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3465                         local_irq_enable();
3466                 kmem_flagcheck(cache, flags);
3467                 obj = kmem_getpages(cache, local_flags, numa_mem_id());
3468                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3469                         local_irq_disable();
3470                 if (obj) {
3471                         /*
3472                          * Insert into the appropriate per node queues
3473                          */
3474                         nid = page_to_nid(virt_to_page(obj));
3475                         if (cache_grow(cache, flags, nid, obj)) {
3476                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3477                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3478                                 if (!obj)
3479                                         /*
3480                                          * Another processor may allocate the
3481                                          * objects in the slab since we are
3482                                          * not holding any locks.
3483                                          */
3484                                         goto retry;
3485                         } else {
3486                                 /* cache_grow already freed obj */
3487                                 obj = NULL;
3488                         }
3489                 }
3490         }
3491
3492         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !obj))
3493                 goto retry_cpuset;
3494         return obj;
3495 }
3496
3497 /*
3498  * A interface to enable slab creation on nodeid
3499  */
3500 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3501                                 int nodeid)
3502 {
3503         struct list_head *entry;
3504         struct slab *slabp;
3505         struct kmem_list3 *l3;
3506         void *obj;
3507         int x;
3508
3509         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3510         BUG_ON(!l3);
3511
3512 retry:
3513         check_irq_off();
3514         spin_lock(&l3->list_lock);
3515         entry = l3->slabs_partial.next;
3516         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3517                 l3->free_touched = 1;
3518                 entry = l3->slabs_free.next;
3519                 if (entry == &l3->slabs_free)
3520                         goto must_grow;
3521         }
3522
3523         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3524         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3525         check_slabp(cachep, slabp);
3526
3527         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3528         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3529         STATS_SET_HIGH(cachep);
3530
3531         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3532
3533         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3534         check_slabp(cachep, slabp);
3535         l3->free_objects--;
3536         /* move slabp to correct slabp list: */
3537         list_del(&slabp->list);
3538
3539         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3540                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3541         else
3542                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3543
3544         spin_unlock(&l3->list_lock);
3545         goto done;
3546
3547 must_grow:
3548         spin_unlock(&l3->list_lock);
3549         x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, nodeid, NULL);
3550         if (x)
3551                 goto retry;
3552
3553         return fallback_alloc(cachep, flags);
3554
3555 done:
3556         return obj;
3557 }
3558
3559 /**
3560  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3561  * @cachep: The cache to allocate from.
3562  * @flags: See kmalloc().
3563  * @nodeid: node number of the target node.
3564  * @caller: return address of caller, used for debug information
3565  *
3566  * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
3567  * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
3568  *
3569  * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
3570  */
3571 static __always_inline void *
3572 __cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid,
3573                    void *caller)
3574 {
3575         unsigned long save_flags;
3576         void *ptr;
3577         int slab_node = numa_mem_id();
3578
3579         flags &= gfp_allowed_mask;
3580
3581         lockdep_trace_alloc(flags);
3582
3583         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3584                 return NULL;
3585
3586         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3587         local_irq_save(save_flags);
3588
3589         if (nodeid == NUMA_NO_NODE)
3590                 nodeid = slab_node;
3591
3592         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
3593                 /* Node not bootstrapped yet */
3594                 ptr = fallback_alloc(cachep, flags);
3595                 goto out;
3596         }
3597
3598         if (nodeid == slab_node) {
3599                 /*
3600                  * Use the locally cached objects if possible.
3601                  * However ____cache_alloc does not allow fallback
3602                  * to other nodes. It may fail while we still have
3603                  * objects on other nodes available.
3604                  */
3605                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3606                 if (ptr)
3607                         goto out;
3608         }
3609         /* ___cache_alloc_node can fall back to other nodes */
3610         ptr = ____cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3611   out:
3612         local_irq_restore(save_flags);
3613         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, caller);
3614         kmemleak_alloc_recursive(ptr, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3615                                  flags);
3616
3617         if (likely(ptr))
3618                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, ptr, cachep->object_size);
3619
3620         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && ptr))
3621                 memset(ptr, 0, cachep->object_size);
3622
3623         return ptr;
3624 }
3625
3626 static __always_inline void *
3627 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3628 {
3629         void *objp;
3630
3631         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3632                 objp = alternate_node_alloc(cache, flags);
3633                 if (objp)
3634                         goto out;
3635         }
3636         objp = ____cache_alloc(cache, flags);
3637
3638         /*
3639          * We may just have run out of memory on the local node.
3640          * ____cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3641          */
3642         if (!objp)
3643                 objp = ____cache_alloc_node(cache, flags, numa_mem_id());
3644
3645   out:
3646         return objp;
3647 }
3648 #else
3649
3650 static __always_inline void *
3651 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3652 {
3653         return ____cache_alloc(cachep, flags);
3654 }
3655
3656 #endif /* CONFIG_NUMA */
3657
3658 static __always_inline void *
3659 __cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, void *caller)
3660 {
3661         unsigned long save_flags;
3662         void *objp;
3663
3664         flags &= gfp_allowed_mask;
3665
3666         lockdep_trace_alloc(flags);
3667
3668         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3669                 return NULL;
3670
3671         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3672         local_irq_save(save_flags);
3673         objp = __do_cache_alloc(cachep, flags);
3674         local_irq_restore(save_flags);
3675         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp, caller);
3676         kmemleak_alloc_recursive(objp, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3677                                  flags);
3678         prefetchw(objp);
3679
3680         if (likely(objp))
3681                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, objp, cachep->object_size);
3682
3683         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && objp))
3684                 memset(objp, 0, cachep->object_size);
3685
3686         return objp;
3687 }
3688
3689 /*
3690  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3691  */
3692 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3693                        int node)
3694 {
3695         int i;
3696         struct kmem_list3 *l3;
3697
3698         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3699                 void *objp;
3700                 struct slab *slabp;
3701
3702                 clear_obj_pfmemalloc(&objpp[i]);
3703                 objp = objpp[i];
3704
3705                 slabp = virt_to_slab(objp);
3706                 l3 = cachep->nodelists[node];
3707                 list_del(&slabp->list);
3708                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3709                 check_slabp(cachep, slabp);
3710                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3711                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3712                 l3->free_objects++;
3713                 check_slabp(cachep, slabp);
3714
3715                 /* fixup slab chains */
3716                 if (slabp->inuse == 0) {
3717                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3718                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3719                                 /* No need to drop any previously held
3720                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3721                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3722                                  * a different cache, refer to comments before
3723                                  * alloc_slabmgmt.
3724                                  */
3725                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3726                         } else {
3727                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3728                         }
3729                 } else {
3730                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3731                          * partial list on free - maximum time for the
3732                          * other objects to be freed, too.
3733                          */
3734                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3735                 }
3736         }
3737 }
3738
3739 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3740 {
3741         int batchcount;
3742         struct kmem_list3 *l3;
3743         int node = numa_mem_id();
3744
3745         batchcount = ac->batchcount;
3746 #if DEBUG
3747         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3748 #endif
3749         check_irq_off();
3750         l3 = cachep->nodelists[node];
3751         spin_lock(&l3->list_lock);
3752         if (l3->shared) {
3753                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3754                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3755                 if (max) {
3756                         if (batchcount > max)
3757                                 batchcount = max;
3758                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3759                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3760                         shared_array->avail += batchcount;
3761                         goto free_done;
3762                 }
3763         }
3764
3765         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3766 free_done:
3767 #if STATS
3768         {
3769                 int i = 0;
3770                 struct list_head *p;
3771
3772                 p = l3->slabs_free.next;
3773                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3774                         struct slab *slabp;
3775
3776                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3777                         BUG_ON(slabp->inuse);
3778
3779                         i++;
3780                         p = p->next;
3781                 }
3782                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3783         }
3784 #endif
3785         spin_unlock(&l3->list_lock);
3786         ac->avail -= batchcount;
3787         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3788 }
3789
3790 /*
3791  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3792  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3793  */
3794 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3795     void *caller)
3796 {
3797         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3798
3799         check_irq_off();
3800         kmemleak_free_recursive(objp, cachep->flags);
3801         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, caller);
3802
3803         kmemcheck_slab_free(cachep, objp, cachep->object_size);
3804
3805         /*
3806          * Skip calling cache_free_alien() when the platform is not numa.
3807          * This will avoid cache misses that happen while accessing slabp (which
3808          * is per page memory  reference) to get nodeid. Instead use a global
3809          * variable to skip the call, which is mostly likely to be present in
3810          * the cache.
3811          */
3812         if (nr_online_nodes > 1 && cache_free_alien(cachep, objp))
3813                 return;
3814
3815         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3816                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3817         } else {
3818                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3819                 cache_flusharray(cachep, ac);
3820         }
3821
3822         ac_put_obj(cachep, ac, objp);
3823 }
3824
3825 /**
3826  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3827  * @cachep: The cache to allocate from.
3828  * @flags: See kmalloc().
3829  *
3830  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3831  * if the cache has no available objects.
3832  */
3833 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3834 {
3835         void *ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3836
3837         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret,
3838                                cachep->object_size, cachep->size, flags);
3839
3840         return ret;
3841 }
3842 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3843
3844 #ifdef CONFIG_TRACING
3845 void *
3846 kmem_cache_alloc_trace(size_t size, struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3847 {
3848         void *ret;
3849
3850         ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3851
3852         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret,
3853                       size, slab_buffer_size(cachep), flags);
3854         return ret;
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3857 #endif
3858
3859 #ifdef CONFIG_NUMA
3860 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3861 {
3862         void *ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3863                                        __builtin_return_address(0));
3864
3865         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3866                                     cachep->object_size, cachep->size,
3867                                     flags, nodeid);
3868
3869         return ret;
3870 }
3871 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3872
3873 #ifdef CONFIG_TRACING
3874 void *kmem_cache_alloc_node_trace(size_t size,
3875                                   struct kmem_cache *cachep,
3876                                   gfp_t flags,
3877                                   int nodeid)
3878 {
3879         void *ret;
3880
3881         ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3882                                   __builtin_return_address(0));
3883         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3884                            size, slab_buffer_size(cachep),
3885                            flags, nodeid);
3886         return ret;
3887 }
3888 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3889 #endif
3890
3891 static __always_inline void *
3892 __do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, void *caller)
3893 {
3894         struct kmem_cache *cachep;
3895
3896         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3897         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3898                 return cachep;
3899         return kmem_cache_alloc_node_trace(size, cachep, flags, node);
3900 }
3901
3902 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3903 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3904 {
3905         return __do_kmalloc_node(size, flags, node,
3906                         __builtin_return_address(0));
3907 }
3908 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3909
3910 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
3911                 int node, unsigned long caller)
3912 {
3913         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, (void *)caller);
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
3916 #else
3917 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3918 {
3919         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, NULL);
3920 }
3921 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3922 #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_TRACING */
3923 #endif /* CONFIG_NUMA */
3924
3925 /**
3926  * __do_kmalloc - allocate memory
3927  * @size: how many bytes of memory are required.
3928  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3929  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3930  */
3931 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3932                                           void *caller)
3933 {
3934         struct kmem_cache *cachep;
3935         void *ret;
3936
3937         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3938          * __ with kmem_.
3939          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3940          * functions.
3941          */
3942         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3943         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3944                 return cachep;
3945         ret = __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3946
3947         trace_kmalloc((unsigned long) caller, ret,
3948                       size, cachep->size, flags);
3949
3950         return ret;
3951 }
3952
3953
3954 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3955 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3956 {
3957         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3958 }
3959 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3960
3961 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
3962 {
3963         return __do_kmalloc(size, flags, (void *)caller);
3964 }
3965 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3966
3967 #else
3968 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3969 {
3970         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3971 }
3972 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3973 #endif
3974
3975 /**
3976  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3977  * @cachep: The cache the allocation was from.
3978  * @objp: The previously allocated object.
3979  *
3980  * Free an object which was previously allocated from this
3981  * cache.
3982  */
3983 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3984 {
3985         unsigned long flags;
3986
3987         local_irq_save(flags);
3988         debug_check_no_locks_freed(objp, cachep->object_size);
3989         if (!(cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
3990                 debug_check_no_obj_freed(objp, cachep->object_size);
3991         __cache_free(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3992         local_irq_restore(flags);
3993
3994         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, objp);
3995 }
3996 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3997
3998 /**
3999  * kfree - free previously allocated memory
4000  * @objp: pointer returned by kmalloc.
4001  *
4002  * If @objp is NULL, no operation is performed.
4003  *
4004  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
4005  * or you will run into trouble.
4006  */
4007 void kfree(const void *objp)
4008 {
4009         struct kmem_cache *c;
4010         unsigned long flags;
4011
4012         trace_kfree(_RET_IP_, objp);
4013
4014         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)))
4015                 return;
4016         local_irq_save(flags);
4017         kfree_debugcheck(objp);
4018         c = virt_to_cache(objp);
4019         debug_check_no_locks_freed(objp, c->object_size);
4020
4021         debug_check_no_obj_freed(objp, c->object_size);
4022         __cache_free(c, (void *)objp, __builtin_return_address(0));
4023         local_irq_restore(flags);
4024 }
4025 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4026
4027 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
4028 {
4029         return cachep->object_size;
4030 }
4031 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
4032
4033 /*
4034  * This initializes kmem_list3 or resizes various caches for all nodes.
4035  */
4036 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4037 {
4038         int node;
4039         struct kmem_list3 *l3;
4040         struct array_cache *new_shared;
4041         struct array_cache **new_alien = NULL;
4042
4043         for_each_online_node(node) {
4044
4045                 if (use_alien_caches) {
4046                         new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, gfp);
4047                         if (!new_alien)
4048                                 goto fail;
4049                 }
4050
4051                 new_shared = NULL;
4052                 if (cachep->shared) {
4053                         new_shared = alloc_arraycache(node,
4054                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
4055                                         0xbaadf00d, gfp);
4056                         if (!new_shared) {
4057                                 free_alien_cache(new_alien);
4058                                 goto fail;
4059                         }
4060                 }
4061
4062                 l3 = cachep->nodelists[node];
4063                 if (l3) {
4064                         struct array_cache *shared = l3->shared;
4065
4066                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4067
4068                         if (shared)
4069                                 free_block(cachep, shared->entry,
4070                                                 shared->avail, node);
4071
4072                         l3->shared = new_shared;
4073                         if (!l3->alien) {
4074                                 l3->alien = new_alien;
4075                                 new_alien = NULL;
4076                         }
4077                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4078                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4079                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4080                         kfree(shared);
4081                         free_alien_cache(new_alien);
4082                         continue;
4083                 }
4084                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), gfp, node);
4085                 if (!l3) {
4086                         free_alien_cache(new_alien);
4087                         kfree(new_shared);
4088                         goto fail;
4089                 }
4090
4091                 kmem_list3_init(l3);
4092                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
4093                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
4094                 l3->shared = new_shared;
4095                 l3->alien = new_alien;
4096                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4097                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4098                 cachep->nodelists[node] = l3;
4099         }
4100         return 0;
4101
4102 fail:
4103         if (!cachep->list.next) {
4104                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
4105                 node--;
4106                 while (node >= 0) {
4107                         if (cachep->nodelists[node]) {
4108                                 l3 = cachep->nodelists[node];
4109
4110                                 kfree(l3->shared);
4111                                 free_alien_cache(l3->alien);
4112                                 kfree(l3);
4113                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
4114                         }
4115                         node--;
4116                 }
4117         }
4118         return -ENOMEM;
4119 }
4120
4121 struct ccupdate_struct {
4122         struct kmem_cache *cachep;
4123         struct array_cache *new[0];
4124 };
4125
4126 static void do_ccupdate_local(void *info)
4127 {
4128         struct ccupdate_struct *new = info;
4129         struct array_cache *old;
4130
4131         check_irq_off();
4132         old = cpu_cache_get(new->cachep);
4133
4134         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
4135         new->new[smp_processor_id()] = old;
4136 }
4137
4138 /* Always called with the slab_mutex held */
4139 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
4140                                 int batchcount, int shared, gfp_t gfp)
4141 {
4142         struct ccupdate_struct *new;
4143         int i;
4144
4145         new = kzalloc(sizeof(*new) + nr_cpu_ids * sizeof(struct array_cache *),
4146                       gfp);
4147         if (!new)
4148                 return -ENOMEM;
4149
4150         for_each_online_cpu(i) {
4151                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_mem(i), limit,
4152                                                 batchcount, gfp);
4153                 if (!new->new[i]) {
4154                         for (i--; i >= 0; i--)
4155                                 kfree(new->new[i]);
4156                         kfree(new);
4157                         return -ENOMEM;
4158                 }
4159         }
4160         new->cachep = cachep;
4161
4162         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1);
4163
4164         check_irq_on();
4165         cachep->batchcount = batchcount;
4166         cachep->limit = limit;
4167         cachep->shared = shared;
4168
4169         for_each_online_cpu(i) {
4170                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
4171                 if (!ccold)
4172                         continue;
4173                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4174                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_mem(i));
4175                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4176                 kfree(ccold);
4177         }
4178         kfree(new);
4179         return alloc_kmemlist(cachep, gfp);
4180 }
4181
4182 /* Called with slab_mutex held always */
4183 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4184 {
4185         int err;
4186         int limit, shared;
4187
4188         /*
4189          * The head array serves three purposes:
4190          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
4191          * - reduce the number of spinlock operations.
4192          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
4193          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
4194          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
4195          * Bonwick.
4196          */
4197         if (cachep->size > 131072)
4198                 limit = 1;
4199         else if (cachep->size > PAGE_SIZE)
4200                 limit = 8;
4201         else if (cachep->size > 1024)
4202                 limit = 24;
4203         else if (cachep->size > 256)
4204                 limit = 54;
4205         else
4206                 limit = 120;
4207
4208         /*
4209          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
4210          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
4211          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
4212          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
4213          * replaces Bonwick's magazine layer.
4214          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
4215          * to a larger limit. Thus disabled by default.
4216          */
4217         shared = 0;
4218         if (cachep->size <= PAGE_SIZE && num_possible_cpus() > 1)
4219                 shared = 8;
4220
4221 #if DEBUG
4222         /*
4223          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
4224          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
4225          */
4226         if (limit > 32)
4227                 limit = 32;
4228 #endif
4229         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared, gfp);
4230         if (err)
4231                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
4232                        cachep->name, -err);
4233         return err;
4234 }
4235
4236 /*
4237  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
4238  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
4239  * if drain_array() is used on the shared array.
4240  */
4241 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
4242                          struct array_cache *ac, int force, int node)
4243 {
4244         int tofree;
4245
4246         if (!ac || !ac->avail)
4247                 return;
4248         if (ac->touched && !force) {
4249                 ac->touched = 0;
4250         } else {
4251                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4252                 if (ac->avail) {
4253                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
4254                         if (tofree > ac->avail)
4255                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
4256                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
4257                         ac->avail -= tofree;
4258                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
4259                                 sizeof(void *) * ac->avail);
4260                 }
4261                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4262         }
4263 }
4264
4265 /**
4266  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
4267  * @w: work descriptor
4268  *
4269  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
4270  * Purpose:
4271  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
4272  * - return freeable pages to the main free memory pool.
4273  *
4274  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
4275  * again on the next iteration.
4276  */
4277 static void cache_reap(struct work_struct *w)
4278 {
4279         struct kmem_cache *searchp;
4280         struct kmem_list3 *l3;
4281         int node = numa_mem_id();
4282         struct delayed_work *work = to_delayed_work(w);
4283
4284         if (!mutex_trylock(&slab_mutex))
4285                 /* Give up. Setup the next iteration. */
4286                 goto out;
4287
4288         list_for_each_entry(searchp, &slab_caches, list) {
4289                 check_irq_on();
4290
4291                 /*
4292                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
4293                  * have established with reasonable certainty that
4294                  * we can do some work if the lock was obtained.
4295                  */
4296                 l3 = searchp->nodelists[node];
4297
4298                 reap_alien(searchp, l3);
4299
4300                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
4301
4302                 /*
4303                  * These are racy checks but it does not matter
4304                  * if we skip one check or scan twice.
4305                  */
4306                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
4307                         goto next;
4308
4309                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
4310
4311                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
4312
4313                 if (l3->free_touched)
4314                         l3->free_touched = 0;
4315                 else {
4316                         int freed;
4317
4318                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
4319                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
4320                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
4321                 }
4322 next:
4323                 cond_resched();
4324         }
4325         check_irq_on();
4326         mutex_unlock(&slab_mutex);
4327         next_reap_node();
4328 out:
4329         /* Set up the next iteration */
4330         schedule_delayed_work(work, round_jiffies_relative(REAPTIMEOUT_CPUC));
4331 }
4332
4333 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4334
4335 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4336 {
4337         /*
4338          * Output format version, so at least we can change it
4339          * without _too_ many complaints.
4340          */
4341 #if STATS
4342         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
4343 #else
4344         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4345 #endif
4346         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4347                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4348         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4349         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4350 #if STATS
4351         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
4352                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
4353         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
4354 #endif
4355         seq_putc(m, '\n');
4356 }
4357
4358 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4359 {
4360         loff_t n = *pos;
4361
4362         mutex_lock(&slab_mutex);
4363         if (!n)
4364                 print_slabinfo_header(m);
4365
4366         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4367 }
4368
4369 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4370 {
4371         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4372 }
4373
4374 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4375 {
4376         mutex_unlock(&slab_mutex);
4377 }
4378
4379 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4380 {
4381         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4382         struct slab *slabp;
4383         unsigned long active_objs;
4384         unsigned long num_objs;
4385         unsigned long active_slabs = 0;
4386         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
4387         const char *name;
4388         char *error = NULL;
4389         int node;
4390         struct kmem_list3 *l3;
4391
4392         active_objs = 0;
4393         num_slabs = 0;
4394         for_each_online_node(node) {
4395                 l3 = cachep->nodelists[node];
4396                 if (!l3)
4397                         continue;
4398
4399                 check_irq_on();
4400                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4401
4402                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
4403                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
4404                                 error = "slabs_full accounting error";
4405                         active_objs += cachep->num;
4406                         active_slabs++;
4407                 }
4408                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
4409                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
4410                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
4411                         if (!slabp->inuse && !error)
4412                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
4413                         active_objs += slabp->inuse;
4414                         active_slabs++;
4415                 }
4416                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
4417                         if (slabp->inuse && !error)
4418                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
4419                         num_slabs++;
4420                 }
4421                 free_objects += l3->free_objects;
4422                 if (l3->shared)
4423                         shared_avail += l3->shared->avail;
4424
4425                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4426         }
4427         num_slabs += active_slabs;
4428         num_objs = num_slabs * cachep->num;
4429         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
4430                 error = "free_objects accounting error";
4431
4432         name = cachep->name;
4433         if (error)
4434                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
4435
4436         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
4437                    name, active_objs, num_objs, cachep->size,
4438                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
4439         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
4440                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
4441         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
4442                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
4443 #if STATS
4444         {                       /* list3 stats */
4445                 unsigned long high = cachep->high_mark;
4446                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
4447                 unsigned long grown = cachep->grown;
4448                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
4449                 unsigned long errors = cachep->errors;
4450                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4451                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4452                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4453                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4454
4455                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu "
4456                            "%4lu %4lu %4lu %4lu %4lu",
4457                            allocs, high, grown,
4458                            reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4459                            node_frees, overflows);
4460         }
4461         /* cpu stats */
4462         {
4463                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4464                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4465                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4466                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4467
4468                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4469                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4470         }
4471 #endif
4472         seq_putc(m, '\n');
4473         return 0;
4474 }
4475
4476 /*
4477  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4478  *
4479  * Output layout:
4480  * cache-name
4481  * num-active-objs
4482  * total-objs
4483  * object size
4484  * num-active-slabs
4485  * total-slabs
4486  * num-pages-per-slab
4487  * + further values on SMP and with statistics enabled
4488  */
4489
4490 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4491         .start = s_start,
4492         .next = s_next,
4493         .stop = s_stop,
4494         .show = s_show,
4495 };
4496
4497 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4498 /**
4499  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4500  * @file: unused
4501  * @buffer: user buffer
4502  * @count: data length
4503  * @ppos: unused
4504  */
4505 static ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4506                        size_t count, loff_t *ppos)
4507 {
4508         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4509         int limit, batchcount, shared, res;
4510         struct kmem_cache *cachep;
4511
4512         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4513                 return -EINVAL;
4514         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4515                 return -EFAULT;
4516         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4517
4518         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4519         if (!tmp)
4520                 return -EINVAL;
4521         *tmp = '\0';
4522         tmp++;
4523         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4524                 return -EINVAL;
4525
4526         /* Find the cache in the chain of caches. */
4527         mutex_lock(&slab_mutex);
4528         res = -EINVAL;
4529         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
4530                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4531                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4532                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4533                                 res = 0;
4534                         } else {
4535                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4536                                                        batchcount, shared,
4537                                                        GFP_KERNEL);
4538                         }
4539                         break;
4540                 }
4541         }
4542         mutex_unlock(&slab_mutex);
4543         if (res >= 0)
4544                 res = count;
4545         return res;
4546 }
4547
4548 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4549 {
4550         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4551 }
4552
4553 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4554         .open           = slabinfo_open,
4555         .read           = seq_read,
4556         .write          = slabinfo_write,
4557         .llseek         = seq_lseek,
4558         .release        = seq_release,
4559 };
4560
4561 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4562
4563 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4564 {
4565         mutex_lock(&slab_mutex);
4566         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4567 }
4568
4569 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4570 {
4571         unsigned long *p;
4572         int l;
4573         if (!v)
4574                 return 1;
4575         l = n[1];
4576         p = n + 2;
4577         while (l) {
4578                 int i = l/2;
4579                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4580                 if (*q == v) {
4581                         q[1]++;
4582                         return 1;
4583                 }
4584                 if (*q > v) {
4585                         l = i;
4586                 } else {
4587                         p = q + 2;
4588                         l -= i + 1;
4589                 }
4590         }
4591         if (++n[1] == n[0])
4592                 return 0;
4593         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4594         p[0] = v;
4595         p[1] = 1;
4596         return 1;
4597 }
4598
4599 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4600 {
4601         void *p;
4602         int i;
4603         if (n[0] == n[1])
4604                 return;
4605         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->size) {
4606                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4607                         continue;
4608                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4609                         return;
4610         }
4611 }
4612
4613 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4614 {
4615 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4616         unsigned long offset, size;
4617         char modname[MODULE_NAME_LEN], name[KSYM_NAME_LEN];
4618
4619         if (lookup_symbol_attrs(address, &size, &offset, modname, name) == 0) {
4620                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4621                 if (modname[0])
4622                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4623                 return;
4624         }
4625 #endif
4626         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4627 }
4628
4629 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4630 {
4631         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4632         struct slab *slabp;
4633         struct kmem_list3 *l3;
4634         const char *name;
4635         unsigned long *n = m->private;
4636         int node;
4637         int i;
4638
4639         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4640                 return 0;
4641         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4642                 return 0;
4643
4644         /* OK, we can do it */
4645
4646         n[1] = 0;
4647
4648         for_each_online_node(node) {
4649                 l3 = cachep->nodelists[node];
4650                 if (!l3)
4651                         continue;
4652
4653                 check_irq_on();
4654                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4655
4656                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4657                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4658                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4659                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4660                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4661         }
4662         name = cachep->name;
4663         if (n[0] == n[1]) {
4664                 /* Increase the buffer size */
4665                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4666                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4667                 if (!m->private) {
4668                         /* Too bad, we are really out */
4669                         m->private = n;
4670                         mutex_lock(&slab_mutex);
4671                         return -ENOMEM;
4672                 }
4673                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4674                 kfree(n);
4675                 mutex_lock(&slab_mutex);
4676                 /* Now make sure this entry will be retried */
4677                 m->count = m->size;
4678                 return 0;
4679         }
4680         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4681                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4682                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4683                 seq_putc(m, '\n');
4684         }
4685
4686         return 0;
4687 }
4688
4689 static const struct seq_operations slabstats_op = {
4690         .start = leaks_start,
4691         .next = s_next,
4692         .stop = s_stop,
4693         .show = leaks_show,
4694 };
4695
4696 static int slabstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4697 {
4698         unsigned long *n = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
4699         int ret = -ENOMEM;
4700         if (n) {
4701                 ret = seq_open(file, &slabstats_op);
4702                 if (!ret) {
4703                         struct seq_file *m = file->private_data;
4704                         *n = PAGE_SIZE / (2 * sizeof(unsigned long));
4705                         m->private = n;
4706                         n = NULL;
4707                 }
4708                 kfree(n);
4709         }
4710         return ret;
4711 }
4712
4713 static const struct file_operations proc_slabstats_operations = {
4714         .open           = slabstats_open,
4715         .read           = seq_read,
4716         .llseek         = seq_lseek,
4717         .release        = seq_release_private,
4718 };
4719 #endif
4720
4721 static int __init slab_proc_init(void)
4722 {
4723         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUSR,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4724 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4725         proc_create("slab_allocators", 0, NULL, &proc_slabstats_operations);
4726 #endif
4727         return 0;
4728 }
4729 module_init(slab_proc_init);
4730 #endif
4731
4732 /**
4733  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4734  * @objp: Pointer to the object
4735  *
4736  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4737  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4738  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4739  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4740  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4741  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4742  * must not be freed during the duration of the call.
4743  */
4744 size_t ksize(const void *objp)
4745 {
4746         BUG_ON(!objp);
4747         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR))
4748                 return 0;
4749
4750         return virt_to_cache(objp)->object_size;
4751 }
4752 EXPORT_SYMBOL(ksize);