]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - mm/slab.c
Merge branch 'submit1' of viper:/spare/repo/irq-remove-2.6 into irqcleanups
[~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 intializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'cache_chain_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/slab.h>
90 #include        <linux/mm.h>
91 #include        <linux/poison.h>
92 #include        <linux/swap.h>
93 #include        <linux/cache.h>
94 #include        <linux/interrupt.h>
95 #include        <linux/init.h>
96 #include        <linux/compiler.h>
97 #include        <linux/cpuset.h>
98 #include        <linux/seq_file.h>
99 #include        <linux/notifier.h>
100 #include        <linux/kallsyms.h>
101 #include        <linux/cpu.h>
102 #include        <linux/sysctl.h>
103 #include        <linux/module.h>
104 #include        <linux/rcupdate.h>
105 #include        <linux/string.h>
106 #include        <linux/nodemask.h>
107 #include        <linux/mempolicy.h>
108 #include        <linux/mutex.h>
109 #include        <linux/rtmutex.h>
110
111 #include        <asm/uaccess.h>
112 #include        <asm/cacheflush.h>
113 #include        <asm/tlbflush.h>
114 #include        <asm/page.h>
115
116 /*
117  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
118  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
119  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
120  *
121  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
122  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
123  *
124  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
125  */
126
127 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
128 #define DEBUG           1
129 #define STATS           1
130 #define FORCED_DEBUG    1
131 #else
132 #define DEBUG           0
133 #define STATS           0
134 #define FORCED_DEBUG    0
135 #endif
136
137 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
138 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
139
140 #ifndef cache_line_size
141 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
142 #endif
143
144 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
145 /*
146  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
147  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
148  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
149  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
150  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
151  * Note that this flag disables some debug features.
152  */
153 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
154 #endif
155
156 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
157 /*
158  * Enforce a minimum alignment for all caches.
159  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
160  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
161  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
162  * some debug features.
163  */
164 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
165 #endif
166
167 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
168 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
169 #endif
170
171 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
172 #if DEBUG
173 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
174                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
175                          SLAB_CACHE_DMA | \
176                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
177                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
178                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
179 #else
180 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
181                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
182                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
183                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
184 #endif
185
186 /*
187  * kmem_bufctl_t:
188  *
189  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
190  * linked offsets.
191  *
192  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
193  * slab an object belongs to.
194  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
195  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
196  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
197  * that does not use off-slab slabs.
198  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
199  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
200  * to have too many per slab.
201  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
202  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
203  */
204
205 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
206 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
207 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
208 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
209 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
210
211 /*
212  * struct slab
213  *
214  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
215  * for a slab, or allocated from an general cache.
216  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
217  */
218 struct slab {
219         struct list_head list;
220         unsigned long colouroff;
221         void *s_mem;            /* including colour offset */
222         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
223         kmem_bufctl_t free;
224         unsigned short nodeid;
225 };
226
227 /*
228  * struct slab_rcu
229  *
230  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
231  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
232  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
233  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
234  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
235  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
236  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
237  *
238  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
239  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
240  *
241  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
242  */
243 struct slab_rcu {
244         struct rcu_head head;
245         struct kmem_cache *cachep;
246         void *addr;
247 };
248
249 /*
250  * struct array_cache
251  *
252  * Purpose:
253  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
254  * - reduce the number of linked list operations
255  * - reduce spinlock operations
256  *
257  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
258  * footprint.
259  *
260  */
261 struct array_cache {
262         unsigned int avail;
263         unsigned int limit;
264         unsigned int batchcount;
265         unsigned int touched;
266         spinlock_t lock;
267         void *entry[0]; /*
268                          * Must have this definition in here for the proper
269                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
270                          * the entries.
271                          * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
272                          */
273 };
274
275 /*
276  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
277  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
278  */
279 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
280 struct arraycache_init {
281         struct array_cache cache;
282         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
283 };
284
285 /*
286  * The slab lists for all objects.
287  */
288 struct kmem_list3 {
289         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
290         struct list_head slabs_full;
291         struct list_head slabs_free;
292         unsigned long free_objects;
293         unsigned int free_limit;
294         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
295         spinlock_t list_lock;
296         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
297         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
298         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
299         int free_touched;               /* updated without locking */
300 };
301
302 /*
303  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
304  */
305 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
306 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
307 #define CACHE_CACHE 0
308 #define SIZE_AC 1
309 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
310
311 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
312                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
313 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
314                         int node);
315 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep);
316 static void cache_reap(void *unused);
317
318 /*
319  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
320  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
321  */
322 static __always_inline int index_of(const size_t size)
323 {
324         extern void __bad_size(void);
325
326         if (__builtin_constant_p(size)) {
327                 int i = 0;
328
329 #define CACHE(x) \
330         if (size <=x) \
331                 return i; \
332         else \
333                 i++;
334 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
335 #undef CACHE
336                 __bad_size();
337         } else
338                 __bad_size();
339         return 0;
340 }
341
342 static int slab_early_init = 1;
343
344 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
345 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
346
347 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
348 {
349         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
350         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
351         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
352         parent->shared = NULL;
353         parent->alien = NULL;
354         parent->colour_next = 0;
355         spin_lock_init(&parent->list_lock);
356         parent->free_objects = 0;
357         parent->free_touched = 0;
358 }
359
360 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
361         do {                                                            \
362                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
363                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
364         } while (0)
365
366 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
367         do {                                                            \
368         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
369         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
370         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
371         } while (0)
372
373 /*
374  * struct kmem_cache
375  *
376  * manages a cache.
377  */
378
379 struct kmem_cache {
380 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
381         struct array_cache *array[NR_CPUS];
382 /* 2) Cache tunables. Protected by cache_chain_mutex */
383         unsigned int batchcount;
384         unsigned int limit;
385         unsigned int shared;
386
387         unsigned int buffer_size;
388 /* 3) touched by every alloc & free from the backend */
389         struct kmem_list3 *nodelists[MAX_NUMNODES];
390
391         unsigned int flags;             /* constant flags */
392         unsigned int num;               /* # of objs per slab */
393
394 /* 4) cache_grow/shrink */
395         /* order of pgs per slab (2^n) */
396         unsigned int gfporder;
397
398         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
399         gfp_t gfpflags;
400
401         size_t colour;                  /* cache colouring range */
402         unsigned int colour_off;        /* colour offset */
403         struct kmem_cache *slabp_cache;
404         unsigned int slab_size;
405         unsigned int dflags;            /* dynamic flags */
406
407         /* constructor func */
408         void (*ctor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
409
410         /* de-constructor func */
411         void (*dtor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
412
413 /* 5) cache creation/removal */
414         const char *name;
415         struct list_head next;
416
417 /* 6) statistics */
418 #if STATS
419         unsigned long num_active;
420         unsigned long num_allocations;
421         unsigned long high_mark;
422         unsigned long grown;
423         unsigned long reaped;
424         unsigned long errors;
425         unsigned long max_freeable;
426         unsigned long node_allocs;
427         unsigned long node_frees;
428         unsigned long node_overflow;
429         atomic_t allochit;
430         atomic_t allocmiss;
431         atomic_t freehit;
432         atomic_t freemiss;
433 #endif
434 #if DEBUG
435         /*
436          * If debugging is enabled, then the allocator can add additional
437          * fields and/or padding to every object. buffer_size contains the total
438          * object size including these internal fields, the following two
439          * variables contain the offset to the user object and its size.
440          */
441         int obj_offset;
442         int obj_size;
443 #endif
444 };
445
446 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
447 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
448
449 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
450 /*
451  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
452  * cpucache drain/refill cycles.
453  *
454  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
455  * which could lock up otherwise freeable slabs.
456  */
457 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
458 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
459
460 #if STATS
461 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
462 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
463 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
464 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
465 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
466 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
467         do {                                                            \
468                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
469                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
470         } while (0)
471 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
472 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
473 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
474 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
475 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
476         do {                                                            \
477                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
478                         (x)->max_freeable = i;                          \
479         } while (0)
480 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
481 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
482 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
483 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
484 #else
485 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
486 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
487 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
488 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
489 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { } while (0)
490 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
491 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
492 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
493 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
494 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
495 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
496 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
497 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
498 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
499 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
500 #endif
501
502 #if DEBUG
503
504 /*
505  * memory layout of objects:
506  * 0            : objp
507  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
508  *              the end of an object is aligned with the end of the real
509  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
510  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
511  *              redzone word.
512  * cachep->obj_offset: The real object.
513  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
514  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
515  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
516  */
517 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
518 {
519         return cachep->obj_offset;
520 }
521
522 static int obj_size(struct kmem_cache *cachep)
523 {
524         return cachep->obj_size;
525 }
526
527 static unsigned long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
528 {
529         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
530         return (unsigned long*) (objp+obj_offset(cachep)-BYTES_PER_WORD);
531 }
532
533 static unsigned long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
534 {
535         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
536         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
537                 return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size -
538                                          2 * BYTES_PER_WORD);
539         return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
540 }
541
542 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
543 {
544         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
545         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
546 }
547
548 #else
549
550 #define obj_offset(x)                   0
551 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
552 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
553 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
554 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
555
556 #endif
557
558 /*
559  * Maximum size of an obj (in 2^order pages) and absolute limit for the gfp
560  * order.
561  */
562 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
563 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
564 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
565 #elif defined(CONFIG_MMU)
566 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
567 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
568 #else
569 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
570 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
571 #endif
572
573 /*
574  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
575  */
576 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
577 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
578 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
579
580 /*
581  * Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the page
582  * allocator.  These are used to find the slab an obj belongs to.  With kfree(),
583  * these are used to find the cache which an obj belongs to.
584  */
585 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
586 {
587         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
588 }
589
590 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
591 {
592         if (unlikely(PageCompound(page)))
593                 page = (struct page *)page_private(page);
594         BUG_ON(!PageSlab(page));
595         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
596 }
597
598 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
599 {
600         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
601 }
602
603 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
604 {
605         if (unlikely(PageCompound(page)))
606                 page = (struct page *)page_private(page);
607         BUG_ON(!PageSlab(page));
608         return (struct slab *)page->lru.prev;
609 }
610
611 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
612 {
613         struct page *page = virt_to_page(obj);
614         return page_get_cache(page);
615 }
616
617 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
618 {
619         struct page *page = virt_to_page(obj);
620         return page_get_slab(page);
621 }
622
623 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
624                                  unsigned int idx)
625 {
626         return slab->s_mem + cache->buffer_size * idx;
627 }
628
629 static inline unsigned int obj_to_index(struct kmem_cache *cache,
630                                         struct slab *slab, void *obj)
631 {
632         return (unsigned)(obj - slab->s_mem) / cache->buffer_size;
633 }
634
635 /*
636  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
637  */
638 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
639 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
640 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
641         CACHE(ULONG_MAX)
642 #undef CACHE
643 };
644 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
645
646 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
647 struct cache_names {
648         char *name;
649         char *name_dma;
650 };
651
652 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
653 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
654 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
655         {NULL,}
656 #undef CACHE
657 };
658
659 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
660     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
661 static struct arraycache_init initarray_generic =
662     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
663
664 /* internal cache of cache description objs */
665 static struct kmem_cache cache_cache = {
666         .batchcount = 1,
667         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
668         .shared = 1,
669         .buffer_size = sizeof(struct kmem_cache),
670         .name = "kmem_cache",
671 #if DEBUG
672         .obj_size = sizeof(struct kmem_cache),
673 #endif
674 };
675
676 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
677
678 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
679
680 /*
681  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
682  * for other slabs "off slab".
683  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
684  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
685  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
686  *
687  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
688  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
689  * then comes back up during hotplug
690  */
691 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
692 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
693
694 static inline void init_lock_keys(void)
695
696 {
697         int q;
698         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
699
700         while (s->cs_size != ULONG_MAX) {
701                 for_each_node(q) {
702                         struct array_cache **alc;
703                         int r;
704                         struct kmem_list3 *l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
705                         if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
706                                 continue;
707                         lockdep_set_class(&l3->list_lock, &on_slab_l3_key);
708                         alc = l3->alien;
709                         /*
710                          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
711                          * should go away when common slab code is taught to
712                          * work even without alien caches.
713                          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
714                          * for alloc_alien_cache,
715                          */
716                         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
717                                 continue;
718                         for_each_node(r) {
719                                 if (alc[r])
720                                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock,
721                                              &on_slab_alc_key);
722                         }
723                 }
724                 s++;
725         }
726 }
727 #else
728 static inline void init_lock_keys(void)
729 {
730 }
731 #endif
732
733 /* Guard access to the cache-chain. */
734 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
735 static struct list_head cache_chain;
736
737 /*
738  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
739  * until the general caches are up.
740  */
741 static enum {
742         NONE,
743         PARTIAL_AC,
744         PARTIAL_L3,
745         FULL
746 } g_cpucache_up;
747
748 /*
749  * used by boot code to determine if it can use slab based allocator
750  */
751 int slab_is_available(void)
752 {
753         return g_cpucache_up == FULL;
754 }
755
756 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
757
758 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
759 {
760         return cachep->array[smp_processor_id()];
761 }
762
763 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
764                                                         gfp_t gfpflags)
765 {
766         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
767
768 #if DEBUG
769         /* This happens if someone tries to call
770          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
771          * the generic caches are initialized.
772          */
773         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
774 #endif
775         while (size > csizep->cs_size)
776                 csizep++;
777
778         /*
779          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
780          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
781          * for large kmalloc calls required.
782          */
783         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
784                 return csizep->cs_dmacachep;
785         return csizep->cs_cachep;
786 }
787
788 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
789 {
790         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
791 }
792
793 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
794 {
795         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
796 }
797
798 /*
799  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
800  */
801 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
802                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
803                            unsigned int *num)
804 {
805         int nr_objs;
806         size_t mgmt_size;
807         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
808
809         /*
810          * The slab management structure can be either off the slab or
811          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
812          * slab is used for:
813          *
814          * - The struct slab
815          * - One kmem_bufctl_t for each object
816          * - Padding to respect alignment of @align
817          * - @buffer_size bytes for each object
818          *
819          * If the slab management structure is off the slab, then the
820          * alignment will already be calculated into the size. Because
821          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
822          * correct alignment when allocated.
823          */
824         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
825                 mgmt_size = 0;
826                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
827
828                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
829                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
830         } else {
831                 /*
832                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
833                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
834                  * least @align. In the worst case, this result will
835                  * be one greater than the number of objects that fit
836                  * into the memory allocation when taking the padding
837                  * into account.
838                  */
839                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
840                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
841
842                 /*
843                  * This calculated number will be either the right
844                  * amount, or one greater than what we want.
845                  */
846                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
847                        > slab_size)
848                         nr_objs--;
849
850                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
851                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
852
853                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
854         }
855         *num = nr_objs;
856         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
857 }
858
859 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
860
861 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
862                         char *msg)
863 {
864         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
865                function, cachep->name, msg);
866         dump_stack();
867 }
868
869 #ifdef CONFIG_NUMA
870 /*
871  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
872  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
873  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
874  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
875  */
876 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
877
878 static void init_reap_node(int cpu)
879 {
880         int node;
881
882         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
883         if (node == MAX_NUMNODES)
884                 node = first_node(node_online_map);
885
886         __get_cpu_var(reap_node) = node;
887 }
888
889 static void next_reap_node(void)
890 {
891         int node = __get_cpu_var(reap_node);
892
893         /*
894          * Also drain per cpu pages on remote zones
895          */
896         if (node != numa_node_id())
897                 drain_node_pages(node);
898
899         node = next_node(node, node_online_map);
900         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
901                 node = first_node(node_online_map);
902         __get_cpu_var(reap_node) = node;
903 }
904
905 #else
906 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
907 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
908 #endif
909
910 /*
911  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
912  * via the workqueue/eventd.
913  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
914  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
915  * lock.
916  */
917 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
918 {
919         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
920
921         /*
922          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
923          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
924          * at that time.
925          */
926         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
927                 init_reap_node(cpu);
928                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
929                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
930         }
931 }
932
933 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
934                                             int batchcount)
935 {
936         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
937         struct array_cache *nc = NULL;
938
939         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
940         if (nc) {
941                 nc->avail = 0;
942                 nc->limit = entries;
943                 nc->batchcount = batchcount;
944                 nc->touched = 0;
945                 spin_lock_init(&nc->lock);
946         }
947         return nc;
948 }
949
950 /*
951  * Transfer objects in one arraycache to another.
952  * Locking must be handled by the caller.
953  *
954  * Return the number of entries transferred.
955  */
956 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
957                 struct array_cache *from, unsigned int max)
958 {
959         /* Figure out how many entries to transfer */
960         int nr = min(min(from->avail, max), to->limit - to->avail);
961
962         if (!nr)
963                 return 0;
964
965         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
966                         sizeof(void *) *nr);
967
968         from->avail -= nr;
969         to->avail += nr;
970         to->touched = 1;
971         return nr;
972 }
973
974 #ifndef CONFIG_NUMA
975
976 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
977 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
978
979 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
980 {
981         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
982 }
983
984 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
985 {
986 }
987
988 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
989 {
990         return 0;
991 }
992
993 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
994                 gfp_t flags)
995 {
996         return NULL;
997 }
998
999 static inline void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
1000                  gfp_t flags, int nodeid)
1001 {
1002         return NULL;
1003 }
1004
1005 #else   /* CONFIG_NUMA */
1006
1007 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
1008 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
1009
1010 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
1011 {
1012         struct array_cache **ac_ptr;
1013         int memsize = sizeof(void *) * MAX_NUMNODES;
1014         int i;
1015
1016         if (limit > 1)
1017                 limit = 12;
1018         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1019         if (ac_ptr) {
1020                 for_each_node(i) {
1021                         if (i == node || !node_online(i)) {
1022                                 ac_ptr[i] = NULL;
1023                                 continue;
1024                         }
1025                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
1026                         if (!ac_ptr[i]) {
1027                                 for (i--; i <= 0; i--)
1028                                         kfree(ac_ptr[i]);
1029                                 kfree(ac_ptr);
1030                                 return NULL;
1031                         }
1032                 }
1033         }
1034         return ac_ptr;
1035 }
1036
1037 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1038 {
1039         int i;
1040
1041         if (!ac_ptr)
1042                 return;
1043         for_each_node(i)
1044             kfree(ac_ptr[i]);
1045         kfree(ac_ptr);
1046 }
1047
1048 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1049                                 struct array_cache *ac, int node)
1050 {
1051         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1052
1053         if (ac->avail) {
1054                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1055                 /*
1056                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1057                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1058                  * into the free lists and getting them back later.
1059                  */
1060                 if (rl3->shared)
1061                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1062
1063                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1064                 ac->avail = 0;
1065                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1066         }
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1071  */
1072 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1073 {
1074         int node = __get_cpu_var(reap_node);
1075
1076         if (l3->alien) {
1077                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1078
1079                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1080                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1081                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1082                 }
1083         }
1084 }
1085
1086 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1087                                 struct array_cache **alien)
1088 {
1089         int i = 0;
1090         struct array_cache *ac;
1091         unsigned long flags;
1092
1093         for_each_online_node(i) {
1094                 ac = alien[i];
1095                 if (ac) {
1096                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1097                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1098                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1099                 }
1100         }
1101 }
1102
1103 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1104 {
1105         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1106         int nodeid = slabp->nodeid;
1107         struct kmem_list3 *l3;
1108         struct array_cache *alien = NULL;
1109         int node;
1110
1111         node = numa_node_id();
1112
1113         /*
1114          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1115          * cache on this cpu.
1116          */
1117         if (likely(slabp->nodeid == node))
1118                 return 0;
1119
1120         l3 = cachep->nodelists[node];
1121         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1122         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1123                 alien = l3->alien[nodeid];
1124                 spin_lock(&alien->lock);
1125                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1126                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1127                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1128                 }
1129                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
1130                 spin_unlock(&alien->lock);
1131         } else {
1132                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1133                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1134                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1135         }
1136         return 1;
1137 }
1138 #endif
1139
1140 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1141                                     unsigned long action, void *hcpu)
1142 {
1143         long cpu = (long)hcpu;
1144         struct kmem_cache *cachep;
1145         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1146         int node = cpu_to_node(cpu);
1147         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1148
1149         switch (action) {
1150         case CPU_UP_PREPARE:
1151                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1152                 /*
1153                  * We need to do this right in the beginning since
1154                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
1155                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1156                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1157                  */
1158
1159                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1160                         /*
1161                          * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1162                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
1163                          * node has not already allocated this
1164                          */
1165                         if (!cachep->nodelists[node]) {
1166                                 l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1167                                 if (!l3)
1168                                         goto bad;
1169                                 kmem_list3_init(l3);
1170                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1171                                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1172
1173                                 /*
1174                                  * The l3s don't come and go as CPUs come and
1175                                  * go.  cache_chain_mutex is sufficient
1176                                  * protection here.
1177                                  */
1178                                 cachep->nodelists[node] = l3;
1179                         }
1180
1181                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1182                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
1183                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
1184                                 cachep->batchcount + cachep->num;
1185                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1186                 }
1187
1188                 /*
1189                  * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1190                  * array caches
1191                  */
1192                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1193                         struct array_cache *nc;
1194                         struct array_cache *shared;
1195                         struct array_cache **alien;
1196
1197                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1198                                                 cachep->batchcount);
1199                         if (!nc)
1200                                 goto bad;
1201                         shared = alloc_arraycache(node,
1202                                         cachep->shared * cachep->batchcount,
1203                                         0xbaadf00d);
1204                         if (!shared)
1205                                 goto bad;
1206
1207                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
1208                         if (!alien)
1209                                 goto bad;
1210                         cachep->array[cpu] = nc;
1211                         l3 = cachep->nodelists[node];
1212                         BUG_ON(!l3);
1213
1214                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1215                         if (!l3->shared) {
1216                                 /*
1217                                  * We are serialised from CPU_DEAD or
1218                                  * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1219                                  */
1220                                 l3->shared = shared;
1221                                 shared = NULL;
1222                         }
1223 #ifdef CONFIG_NUMA
1224                         if (!l3->alien) {
1225                                 l3->alien = alien;
1226                                 alien = NULL;
1227                         }
1228 #endif
1229                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1230                         kfree(shared);
1231                         free_alien_cache(alien);
1232                 }
1233                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1234                 break;
1235         case CPU_ONLINE:
1236                 start_cpu_timer(cpu);
1237                 break;
1238 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1239         case CPU_DEAD:
1240                 /*
1241                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1242                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1243                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1244                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1245                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1246                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1247                  */
1248                 /* fall thru */
1249         case CPU_UP_CANCELED:
1250                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1251                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1252                         struct array_cache *nc;
1253                         struct array_cache *shared;
1254                         struct array_cache **alien;
1255                         cpumask_t mask;
1256
1257                         mask = node_to_cpumask(node);
1258                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1259                         nc = cachep->array[cpu];
1260                         cachep->array[cpu] = NULL;
1261                         l3 = cachep->nodelists[node];
1262
1263                         if (!l3)
1264                                 goto free_array_cache;
1265
1266                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1267
1268                         /* Free limit for this kmem_list3 */
1269                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1270                         if (nc)
1271                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1272
1273                         if (!cpus_empty(mask)) {
1274                                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1275                                 goto free_array_cache;
1276                         }
1277
1278                         shared = l3->shared;
1279                         if (shared) {
1280                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
1281                                            l3->shared->avail, node);
1282                                 l3->shared = NULL;
1283                         }
1284
1285                         alien = l3->alien;
1286                         l3->alien = NULL;
1287
1288                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1289
1290                         kfree(shared);
1291                         if (alien) {
1292                                 drain_alien_cache(cachep, alien);
1293                                 free_alien_cache(alien);
1294                         }
1295 free_array_cache:
1296                         kfree(nc);
1297                 }
1298                 /*
1299                  * In the previous loop, all the objects were freed to
1300                  * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1301                  * shrink each nodelist to its limit.
1302                  */
1303                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1304                         l3 = cachep->nodelists[node];
1305                         if (!l3)
1306                                 continue;
1307                         drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1308                 }
1309                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1310                 break;
1311 #endif
1312         }
1313         return NOTIFY_OK;
1314 bad:
1315         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1316         return NOTIFY_BAD;
1317 }
1318
1319 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1320         &cpuup_callback, NULL, 0
1321 };
1322
1323 /*
1324  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1325  */
1326 static void init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1327                         int nodeid)
1328 {
1329         struct kmem_list3 *ptr;
1330
1331         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
1332         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
1333         BUG_ON(!ptr);
1334
1335         local_irq_disable();
1336         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1337         /*
1338          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1339          */
1340         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1341
1342         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1343         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1344         local_irq_enable();
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1349  * before smp_init().
1350  */
1351 void __init kmem_cache_init(void)
1352 {
1353         size_t left_over;
1354         struct cache_sizes *sizes;
1355         struct cache_names *names;
1356         int i;
1357         int order;
1358         int node;
1359
1360         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1361                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1362                 if (i < MAX_NUMNODES)
1363                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1364         }
1365
1366         /*
1367          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1368          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1369          */
1370         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1371                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1372
1373         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1374          * from caches that do not exist yet:
1375          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1376          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1377          *    cache_cache is statically allocated.
1378          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1379          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1380          *    array at the end of the bootstrap.
1381          * 2) Create the first kmalloc cache.
1382          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1383          *    An __init data area is used for the head array.
1384          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1385          *    head arrays.
1386          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1387          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1388          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1389          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1390          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1391          */
1392
1393         node = numa_node_id();
1394
1395         /* 1) create the cache_cache */
1396         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1397         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1398         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1399         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1400         cache_cache.nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1401
1402         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size,
1403                                         cache_line_size());
1404
1405         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1406                 cache_estimate(order, cache_cache.buffer_size,
1407                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1408                 if (cache_cache.num)
1409                         break;
1410         }
1411         BUG_ON(!cache_cache.num);
1412         cache_cache.gfporder = order;
1413         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1414         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1415                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1416
1417         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1418         sizes = malloc_sizes;
1419         names = cache_names;
1420
1421         /*
1422          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1423          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1424          * bug.
1425          */
1426
1427         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1428                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1429                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1430                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1431                                         NULL, NULL);
1432
1433         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1434                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1435                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1436                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1437                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1438                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1439                                 NULL, NULL);
1440         }
1441
1442         slab_early_init = 0;
1443
1444         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1445                 /*
1446                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1447                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1448                  * eliminates "false sharing".
1449                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1450                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1451                  */
1452                 if (!sizes->cs_cachep) {
1453                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1454                                         sizes->cs_size,
1455                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1456                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1457                                         NULL, NULL);
1458                 }
1459
1460                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1461                                         sizes->cs_size,
1462                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1463                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1464                                                 SLAB_PANIC,
1465                                         NULL, NULL);
1466                 sizes++;
1467                 names++;
1468         }
1469         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1470         {
1471                 struct array_cache *ptr;
1472
1473                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1474
1475                 local_irq_disable();
1476                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1477                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1478                        sizeof(struct arraycache_init));
1479                 /*
1480                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1481                  */
1482                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1483
1484                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1485                 local_irq_enable();
1486
1487                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1488
1489                 local_irq_disable();
1490                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1491                        != &initarray_generic.cache);
1492                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1493                        sizeof(struct arraycache_init));
1494                 /*
1495                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1496                  */
1497                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1498
1499                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1500                     ptr;
1501                 local_irq_enable();
1502         }
1503         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1504         {
1505                 int nid;
1506
1507                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1508                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE], node);
1509
1510                 for_each_online_node(nid) {
1511                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1512                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1513
1514                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1515                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1516                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1517                         }
1518                 }
1519         }
1520
1521         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1522         {
1523                 struct kmem_cache *cachep;
1524                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1525                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1526                         if (enable_cpucache(cachep))
1527                                 BUG();
1528                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1529         }
1530
1531         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1532         init_lock_keys();
1533
1534
1535         /* Done! */
1536         g_cpucache_up = FULL;
1537
1538         /*
1539          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1540          * cpu_cache_get for all new cpus
1541          */
1542         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1543
1544         /*
1545          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1546          * of the kernel is not yet operational.
1547          */
1548 }
1549
1550 static int __init cpucache_init(void)
1551 {
1552         int cpu;
1553
1554         /*
1555          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1556          */
1557         for_each_online_cpu(cpu)
1558                 start_cpu_timer(cpu);
1559         return 0;
1560 }
1561 __initcall(cpucache_init);
1562
1563 /*
1564  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1565  *
1566  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1567  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1568  * would be relatively rare and ignorable.
1569  */
1570 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1571 {
1572         struct page *page;
1573         int nr_pages;
1574         int i;
1575
1576 #ifndef CONFIG_MMU
1577         /*
1578          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1579          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1580          */
1581         flags |= __GFP_COMP;
1582 #endif
1583
1584         /*
1585          * Under NUMA we want memory on the indicated node. We will handle
1586          * the needed fallback ourselves since we want to serve from our
1587          * per node object lists first for other nodes.
1588          */
1589         flags |= cachep->gfpflags | GFP_THISNODE;
1590
1591         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1592         if (!page)
1593                 return NULL;
1594
1595         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1596         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1597                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1598                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1599         else
1600                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1601                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1602         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1603                 __SetPageSlab(page + i);
1604         return page_address(page);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Interface to system's page release.
1609  */
1610 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1611 {
1612         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1613         struct page *page = virt_to_page(addr);
1614         const unsigned long nr_freed = i;
1615
1616         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1617                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1618                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1619         else
1620                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1621                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1622         while (i--) {
1623                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1624                 __ClearPageSlab(page);
1625                 page++;
1626         }
1627         if (current->reclaim_state)
1628                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1629         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1630 }
1631
1632 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1633 {
1634         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1635         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1636
1637         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1638         if (OFF_SLAB(cachep))
1639                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1640 }
1641
1642 #if DEBUG
1643
1644 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1645 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1646                             unsigned long caller)
1647 {
1648         int size = obj_size(cachep);
1649
1650         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1651
1652         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1653                 return;
1654
1655         *addr++ = 0x12345678;
1656         *addr++ = caller;
1657         *addr++ = smp_processor_id();
1658         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1659         {
1660                 unsigned long *sptr = &caller;
1661                 unsigned long svalue;
1662
1663                 while (!kstack_end(sptr)) {
1664                         svalue = *sptr++;
1665                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1666                                 *addr++ = svalue;
1667                                 size -= sizeof(unsigned long);
1668                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1669                                         break;
1670                         }
1671                 }
1672
1673         }
1674         *addr++ = 0x87654321;
1675 }
1676 #endif
1677
1678 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1679 {
1680         int size = obj_size(cachep);
1681         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1682
1683         memset(addr, val, size);
1684         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1685 }
1686
1687 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1688 {
1689         int i;
1690         unsigned char error = 0;
1691         int bad_count = 0;
1692
1693         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1694         for (i = 0; i < limit; i++) {
1695                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
1696                         error = data[offset + i];
1697                         bad_count++;
1698                 }
1699                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset + i]);
1700         }
1701         printk("\n");
1702
1703         if (bad_count == 1) {
1704                 error ^= POISON_FREE;
1705                 if (!(error & (error - 1))) {
1706                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
1707                                         "bad RAM.\n");
1708 #ifdef CONFIG_X86
1709                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
1710                                         "test tool.\n");
1711 #else
1712                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
1713 #endif
1714                 }
1715         }
1716 }
1717 #endif
1718
1719 #if DEBUG
1720
1721 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
1722 {
1723         int i, size;
1724         char *realobj;
1725
1726         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1727                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1728                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1729                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1730         }
1731
1732         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1733                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1734                         *dbg_userword(cachep, objp));
1735                 print_symbol("(%s)",
1736                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1737                 printk("\n");
1738         }
1739         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1740         size = obj_size(cachep);
1741         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1742                 int limit;
1743                 limit = 16;
1744                 if (i + limit > size)
1745                         limit = size - i;
1746                 dump_line(realobj, i, limit);
1747         }
1748 }
1749
1750 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1751 {
1752         char *realobj;
1753         int size, i;
1754         int lines = 0;
1755
1756         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1757         size = obj_size(cachep);
1758
1759         for (i = 0; i < size; i++) {
1760                 char exp = POISON_FREE;
1761                 if (i == size - 1)
1762                         exp = POISON_END;
1763                 if (realobj[i] != exp) {
1764                         int limit;
1765                         /* Mismatch ! */
1766                         /* Print header */
1767                         if (lines == 0) {
1768                                 printk(KERN_ERR
1769                                         "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1770                                         realobj, size);
1771                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1772                         }
1773                         /* Hexdump the affected line */
1774                         i = (i / 16) * 16;
1775                         limit = 16;
1776                         if (i + limit > size)
1777                                 limit = size - i;
1778                         dump_line(realobj, i, limit);
1779                         i += 16;
1780                         lines++;
1781                         /* Limit to 5 lines */
1782                         if (lines > 5)
1783                                 break;
1784                 }
1785         }
1786         if (lines != 0) {
1787                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1788                  * exist:
1789                  */
1790                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1791                 unsigned int objnr;
1792
1793                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
1794                 if (objnr) {
1795                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
1796                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1797                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1798                                realobj, size);
1799                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1800                 }
1801                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
1802                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
1803                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1804                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1805                                realobj, size);
1806                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1807                 }
1808         }
1809 }
1810 #endif
1811
1812 #if DEBUG
1813 /**
1814  * slab_destroy_objs - destroy a slab and its objects
1815  * @cachep: cache pointer being destroyed
1816  * @slabp: slab pointer being destroyed
1817  *
1818  * Call the registered destructor for each object in a slab that is being
1819  * destroyed.
1820  */
1821 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1822 {
1823         int i;
1824         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1825                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1826
1827                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1828 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1829                         if (cachep->buffer_size % PAGE_SIZE == 0 &&
1830                                         OFF_SLAB(cachep))
1831                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
1832                                         cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
1833                         else
1834                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1835 #else
1836                         check_poison_obj(cachep, objp);
1837 #endif
1838                 }
1839                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1840                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1841                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1842                                            "was overwritten");
1843                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1844                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1845                                            "was overwritten");
1846                 }
1847                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1848                         (cachep->dtor) (objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
1849         }
1850 }
1851 #else
1852 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1853 {
1854         if (cachep->dtor) {
1855                 int i;
1856                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1857                         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1858                         (cachep->dtor) (objp, cachep, 0);
1859                 }
1860         }
1861 }
1862 #endif
1863
1864 /**
1865  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
1866  * @cachep: cache pointer being destroyed
1867  * @slabp: slab pointer being destroyed
1868  *
1869  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1870  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
1871  * cache-lock is not held/needed.
1872  */
1873 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1874 {
1875         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1876
1877         slab_destroy_objs(cachep, slabp);
1878         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1879                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1880
1881                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
1882                 slab_rcu->cachep = cachep;
1883                 slab_rcu->addr = addr;
1884                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1885         } else {
1886                 kmem_freepages(cachep, addr);
1887                 if (OFF_SLAB(cachep))
1888                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1889         }
1890 }
1891
1892 /*
1893  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1894  * size of kmem_list3.
1895  */
1896 static void set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1897 {
1898         int node;
1899
1900         for_each_online_node(node) {
1901                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1902                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1903                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1904                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1905         }
1906 }
1907
1908 static void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1909 {
1910         int i;
1911         struct kmem_list3 *l3;
1912
1913         for_each_online_cpu(i)
1914             kfree(cachep->array[i]);
1915
1916         /* NUMA: free the list3 structures */
1917         for_each_online_node(i) {
1918                 l3 = cachep->nodelists[i];
1919                 if (l3) {
1920                         kfree(l3->shared);
1921                         free_alien_cache(l3->alien);
1922                         kfree(l3);
1923                 }
1924         }
1925         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1926 }
1927
1928
1929 /**
1930  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
1931  * @cachep: pointer to the cache that is being created
1932  * @size: size of objects to be created in this cache.
1933  * @align: required alignment for the objects.
1934  * @flags: slab allocation flags
1935  *
1936  * Also calculates the number of objects per slab.
1937  *
1938  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1939  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1940  * towards high-order requests, this should be changed.
1941  */
1942 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
1943                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
1944 {
1945         unsigned long offslab_limit;
1946         size_t left_over = 0;
1947         int gfporder;
1948
1949         for (gfporder = 0; gfporder <= MAX_GFP_ORDER; gfporder++) {
1950                 unsigned int num;
1951                 size_t remainder;
1952
1953                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
1954                 if (!num)
1955                         continue;
1956
1957                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1958                         /*
1959                          * Max number of objs-per-slab for caches which
1960                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
1961                          * looping condition in cache_grow().
1962                          */
1963                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
1964                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1965
1966                         if (num > offslab_limit)
1967                                 break;
1968                 }
1969
1970                 /* Found something acceptable - save it away */
1971                 cachep->num = num;
1972                 cachep->gfporder = gfporder;
1973                 left_over = remainder;
1974
1975                 /*
1976                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1977                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1978                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1979                  */
1980                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1981                         break;
1982
1983                 /*
1984                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1985                  * currently bad for the gfp()s.
1986                  */
1987                 if (gfporder >= slab_break_gfp_order)
1988                         break;
1989
1990                 /*
1991                  * Acceptable internal fragmentation?
1992                  */
1993                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
1994                         break;
1995         }
1996         return left_over;
1997 }
1998
1999 static int setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep)
2000 {
2001         if (g_cpucache_up == FULL)
2002                 return enable_cpucache(cachep);
2003
2004         if (g_cpucache_up == NONE) {
2005                 /*
2006                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2007                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2008                  * further caches will BUG().
2009                  */
2010                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2011
2012                 /*
2013                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2014                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2015                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2016                  */
2017                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2018                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2019                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
2020                 else
2021                         g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
2022         } else {
2023                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2024                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
2025
2026                 if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
2027                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2028                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
2029                 } else {
2030                         int node;
2031                         for_each_online_node(node) {
2032                                 cachep->nodelists[node] =
2033                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2034                                                 GFP_KERNEL, node);
2035                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2036                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2037                         }
2038                 }
2039         }
2040         cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
2041                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2042                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2043
2044         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2045         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2046         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2047         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2048         cachep->batchcount = 1;
2049         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 /**
2054  * kmem_cache_create - Create a cache.
2055  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2056  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2057  * @align: The required alignment for the objects.
2058  * @flags: SLAB flags
2059  * @ctor: A constructor for the objects.
2060  * @dtor: A destructor for the objects.
2061  *
2062  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2063  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2064  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
2065  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
2066  *
2067  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2068  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2069  *
2070  * The flags are
2071  *
2072  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2073  * to catch references to uninitialised memory.
2074  *
2075  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2076  * for buffer overruns.
2077  *
2078  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2079  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2080  * as davem.
2081  */
2082 struct kmem_cache *
2083 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2084         unsigned long flags,
2085         void (*ctor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long),
2086         void (*dtor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long))
2087 {
2088         size_t left_over, slab_size, ralign;
2089         struct kmem_cache *cachep = NULL, *pc;
2090
2091         /*
2092          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
2093          */
2094         if (!name || in_interrupt() || (size < BYTES_PER_WORD) ||
2095             (size > (1 << MAX_OBJ_ORDER) * PAGE_SIZE) || (dtor && !ctor)) {
2096                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n", __FUNCTION__,
2097                                 name);
2098                 BUG();
2099         }
2100
2101         /*
2102          * Prevent CPUs from coming and going.
2103          * lock_cpu_hotplug() nests outside cache_chain_mutex
2104          */
2105         lock_cpu_hotplug();
2106
2107         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2108
2109         list_for_each_entry(pc, &cache_chain, next) {
2110                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
2111                 char tmp;
2112                 int res;
2113
2114                 /*
2115                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
2116                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
2117                  * area of the module.  Print a warning.
2118                  */
2119                 set_fs(KERNEL_DS);
2120                 res = __get_user(tmp, pc->name);
2121                 set_fs(old_fs);
2122                 if (res) {
2123                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
2124                                pc->buffer_size);
2125                         continue;
2126                 }
2127
2128                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
2129                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
2130                         dump_stack();
2131                         goto oops;
2132                 }
2133         }
2134
2135 #if DEBUG
2136         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
2137         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
2138                 /* No constructor, but inital state check requested */
2139                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
2140                        "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
2141                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
2142         }
2143 #if FORCED_DEBUG
2144         /*
2145          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2146          * large objects, if the increased size would increase the object size
2147          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2148          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2149          */
2150         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + 3 * BYTES_PER_WORD))
2151                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2152         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2153                 flags |= SLAB_POISON;
2154 #endif
2155         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2156                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2157 #endif
2158         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2159                 BUG_ON(dtor);
2160
2161         /*
2162          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2163          * isn't available.
2164          */
2165         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2166
2167         /*
2168          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2169          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2170          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2171          */
2172         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2173                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2174                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2175         }
2176
2177         /* calculate the final buffer alignment: */
2178
2179         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2180         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2181                 /*
2182                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2183                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2184                  * one cacheline.
2185                  */
2186                 ralign = cache_line_size();
2187                 while (size <= ralign / 2)
2188                         ralign /= 2;
2189         } else {
2190                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2191         }
2192
2193         /*
2194          * Redzoning and user store require word alignment. Note this will be
2195          * overridden by architecture or caller mandated alignment if either
2196          * is greater than BYTES_PER_WORD.
2197          */
2198         if (flags & SLAB_RED_ZONE || flags & SLAB_STORE_USER)
2199                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2200
2201         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
2202         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2203                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2204                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2205                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2206         }
2207         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
2208         if (ralign < align) {
2209                 ralign = align;
2210                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2211                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2212         }
2213         /*
2214          * 4) Store it.
2215          */
2216         align = ralign;
2217
2218         /* Get cache's description obj. */
2219         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
2220         if (!cachep)
2221                 goto oops;
2222
2223 #if DEBUG
2224         cachep->obj_size = size;
2225
2226         /*
2227          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2228          * into align above.
2229          */
2230         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2231                 /* add space for red zone words */
2232                 cachep->obj_offset += BYTES_PER_WORD;
2233                 size += 2 * BYTES_PER_WORD;
2234         }
2235         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2236                 /* user store requires one word storage behind the end of
2237                  * the real object.
2238                  */
2239                 size += BYTES_PER_WORD;
2240         }
2241 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2242         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2243             && cachep->obj_size > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
2244                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - size;
2245                 size = PAGE_SIZE;
2246         }
2247 #endif
2248 #endif
2249
2250         /*
2251          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2252          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2253          * it too early on.)
2254          */
2255         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init)
2256                 /*
2257                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2258                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2259                  */
2260                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2261
2262         size = ALIGN(size, align);
2263
2264         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2265
2266         if (!cachep->num) {
2267                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2268                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2269                 cachep = NULL;
2270                 goto oops;
2271         }
2272         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2273                           + sizeof(struct slab), align);
2274
2275         /*
2276          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2277          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2278          */
2279         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2280                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2281                 left_over -= slab_size;
2282         }
2283
2284         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2285                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2286                 slab_size =
2287                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2288         }
2289
2290         cachep->colour_off = cache_line_size();
2291         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2292         if (cachep->colour_off < align)
2293                 cachep->colour_off = align;
2294         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2295         cachep->slab_size = slab_size;
2296         cachep->flags = flags;
2297         cachep->gfpflags = 0;
2298         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
2299                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
2300         cachep->buffer_size = size;
2301
2302         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2303                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2304                 /*
2305                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2306                  * But since we go off slab only for object size greater than
2307                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2308                  * this should not happen at all.
2309                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2310                  */
2311                 BUG_ON(!cachep->slabp_cache);
2312         }
2313         cachep->ctor = ctor;
2314         cachep->dtor = dtor;
2315         cachep->name = name;
2316
2317         if (setup_cpu_cache(cachep)) {
2318                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2319                 cachep = NULL;
2320                 goto oops;
2321         }
2322
2323         /* cache setup completed, link it into the list */
2324         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2325 oops:
2326         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
2327                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
2328                       name);
2329         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2330         unlock_cpu_hotplug();
2331         return cachep;
2332 }
2333 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2334
2335 #if DEBUG
2336 static void check_irq_off(void)
2337 {
2338         BUG_ON(!irqs_disabled());
2339 }
2340
2341 static void check_irq_on(void)
2342 {
2343         BUG_ON(irqs_disabled());
2344 }
2345
2346 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2347 {
2348 #ifdef CONFIG_SMP
2349         check_irq_off();
2350         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
2351 #endif
2352 }
2353
2354 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2355 {
2356 #ifdef CONFIG_SMP
2357         check_irq_off();
2358         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2359 #endif
2360 }
2361
2362 #else
2363 #define check_irq_off() do { } while(0)
2364 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2365 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2366 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2367 #endif
2368
2369 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2370                         struct array_cache *ac,
2371                         int force, int node);
2372
2373 static void do_drain(void *arg)
2374 {
2375         struct kmem_cache *cachep = arg;
2376         struct array_cache *ac;
2377         int node = numa_node_id();
2378
2379         check_irq_off();
2380         ac = cpu_cache_get(cachep);
2381         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2382         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2383         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2384         ac->avail = 0;
2385 }
2386
2387 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2388 {
2389         struct kmem_list3 *l3;
2390         int node;
2391
2392         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1, 1);
2393         check_irq_on();
2394         for_each_online_node(node) {
2395                 l3 = cachep->nodelists[node];
2396                 if (l3 && l3->alien)
2397                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2398         }
2399
2400         for_each_online_node(node) {
2401                 l3 = cachep->nodelists[node];
2402                 if (l3)
2403                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2404         }
2405 }
2406
2407 /*
2408  * Remove slabs from the list of free slabs.
2409  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2410  *
2411  * Returns the actual number of slabs released.
2412  */
2413 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2414                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2415 {
2416         struct list_head *p;
2417         int nr_freed;
2418         struct slab *slabp;
2419
2420         nr_freed = 0;
2421         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2422
2423                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2424                 p = l3->slabs_free.prev;
2425                 if (p == &l3->slabs_free) {
2426                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2427                         goto out;
2428                 }
2429
2430                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2431 #if DEBUG
2432                 BUG_ON(slabp->inuse);
2433 #endif
2434                 list_del(&slabp->list);
2435                 /*
2436                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2437                  * to the cache.
2438                  */
2439                 l3->free_objects -= cache->num;
2440                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2441                 slab_destroy(cache, slabp);
2442                 nr_freed++;
2443         }
2444 out:
2445         return nr_freed;
2446 }
2447
2448 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2449 {
2450         int ret = 0, i = 0;
2451         struct kmem_list3 *l3;
2452
2453         drain_cpu_caches(cachep);
2454
2455         check_irq_on();
2456         for_each_online_node(i) {
2457                 l3 = cachep->nodelists[i];
2458                 if (!l3)
2459                         continue;
2460
2461                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2462
2463                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2464                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2465         }
2466         return (ret ? 1 : 0);
2467 }
2468
2469 /**
2470  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2471  * @cachep: The cache to shrink.
2472  *
2473  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2474  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2475  */
2476 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2477 {
2478         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2479
2480         return __cache_shrink(cachep);
2481 }
2482 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2483
2484 /**
2485  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2486  * @cachep: the cache to destroy
2487  *
2488  * Remove a struct kmem_cache object from the slab cache.
2489  *
2490  * It is expected this function will be called by a module when it is
2491  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2492  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2493  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2494  *
2495  * The cache must be empty before calling this function.
2496  *
2497  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2498  * during the kmem_cache_destroy().
2499  */
2500 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2501 {
2502         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2503
2504         /* Don't let CPUs to come and go */
2505         lock_cpu_hotplug();
2506
2507         /* Find the cache in the chain of caches. */
2508         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2509         /*
2510          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2511          */
2512         list_del(&cachep->next);
2513         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2514
2515         if (__cache_shrink(cachep)) {
2516                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2517                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2518                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2519                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2520                 unlock_cpu_hotplug();
2521                 return;
2522         }
2523
2524         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2525                 synchronize_rcu();
2526
2527         __kmem_cache_destroy(cachep);
2528         unlock_cpu_hotplug();
2529 }
2530 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2531
2532 /*
2533  * Get the memory for a slab management obj.
2534  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2535  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2536  * come from the same cache which is getting created because,
2537  * when we are searching for an appropriate cache for these
2538  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2539  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2540  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2541  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2542  */
2543 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2544                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2545                                    int nodeid)
2546 {
2547         struct slab *slabp;
2548
2549         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2550                 /* Slab management obj is off-slab. */
2551                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2552                                               local_flags, nodeid);
2553                 if (!slabp)
2554                         return NULL;
2555         } else {
2556                 slabp = objp + colour_off;
2557                 colour_off += cachep->slab_size;
2558         }
2559         slabp->inuse = 0;
2560         slabp->colouroff = colour_off;
2561         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2562         slabp->nodeid = nodeid;
2563         return slabp;
2564 }
2565
2566 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2567 {
2568         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2569 }
2570
2571 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2572                             struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2573 {
2574         int i;
2575
2576         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2577                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2578 #if DEBUG
2579                 /* need to poison the objs? */
2580                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2581                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2582                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2583                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2584
2585                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2586                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2587                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2588                 }
2589                 /*
2590                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2591                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2592                  * They must also be threaded.
2593                  */
2594                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2595                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep), cachep,
2596                                      ctor_flags);
2597
2598                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2599                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2600                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2601                                            " end of an object");
2602                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2603                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2604                                            " start of an object");
2605                 }
2606                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2607                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2608                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2609                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2610 #else
2611                 if (cachep->ctor)
2612                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2613 #endif
2614                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2615         }
2616         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2617         slabp->free = 0;
2618 }
2619
2620 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2621 {
2622         if (flags & SLAB_DMA)
2623                 BUG_ON(!(cachep->gfpflags & GFP_DMA));
2624         else
2625                 BUG_ON(cachep->gfpflags & GFP_DMA);
2626 }
2627
2628 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2629                                 int nodeid)
2630 {
2631         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2632         kmem_bufctl_t next;
2633
2634         slabp->inuse++;
2635         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2636 #if DEBUG
2637         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2638         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2639 #endif
2640         slabp->free = next;
2641
2642         return objp;
2643 }
2644
2645 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2646                                 void *objp, int nodeid)
2647 {
2648         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2649
2650 #if DEBUG
2651         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2652         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2653
2654         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2655                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2656                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2657                 BUG();
2658         }
2659 #endif
2660         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2661         slabp->free = objnr;
2662         slabp->inuse--;
2663 }
2664
2665 /*
2666  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2667  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2668  * virtual address for kfree, ksize, kmem_ptr_validate, and slab debugging.
2669  */
2670 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2671                            void *addr)
2672 {
2673         int nr_pages;
2674         struct page *page;
2675
2676         page = virt_to_page(addr);
2677
2678         nr_pages = 1;
2679         if (likely(!PageCompound(page)))
2680                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2681
2682         do {
2683                 page_set_cache(page, cache);
2684                 page_set_slab(page, slab);
2685                 page++;
2686         } while (--nr_pages);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2691  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2692  */
2693 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2694 {
2695         struct slab *slabp;
2696         void *objp;
2697         size_t offset;
2698         gfp_t local_flags;
2699         unsigned long ctor_flags;
2700         struct kmem_list3 *l3;
2701
2702         /*
2703          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2704          * critical path in kmem_cache_alloc().
2705          */
2706         BUG_ON(flags & ~(SLAB_DMA | SLAB_LEVEL_MASK | SLAB_NO_GROW));
2707         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2708                 return 0;
2709
2710         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2711         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2712         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2713                 /*
2714                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2715                  * this - it might need to know...
2716                  */
2717                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2718
2719         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2720         check_irq_off();
2721         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2722         spin_lock(&l3->list_lock);
2723
2724         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2725         offset = l3->colour_next;
2726         l3->colour_next++;
2727         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2728                 l3->colour_next = 0;
2729         spin_unlock(&l3->list_lock);
2730
2731         offset *= cachep->colour_off;
2732
2733         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2734                 local_irq_enable();
2735
2736         /*
2737          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2738          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2739          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2740          * will eventually be caught here (where it matters).
2741          */
2742         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2743
2744         /*
2745          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2746          * 'nodeid'.
2747          */
2748         objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid);
2749         if (!objp)
2750                 goto failed;
2751
2752         /* Get slab management. */
2753         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags, nodeid);
2754         if (!slabp)
2755                 goto opps1;
2756
2757         slabp->nodeid = nodeid;
2758         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
2759
2760         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2761
2762         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2763                 local_irq_disable();
2764         check_irq_off();
2765         spin_lock(&l3->list_lock);
2766
2767         /* Make slab active. */
2768         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2769         STATS_INC_GROWN(cachep);
2770         l3->free_objects += cachep->num;
2771         spin_unlock(&l3->list_lock);
2772         return 1;
2773 opps1:
2774         kmem_freepages(cachep, objp);
2775 failed:
2776         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2777                 local_irq_disable();
2778         return 0;
2779 }
2780
2781 #if DEBUG
2782
2783 /*
2784  * Perform extra freeing checks:
2785  * - detect bad pointers.
2786  * - POISON/RED_ZONE checking
2787  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2788  */
2789 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2790 {
2791         struct page *page;
2792
2793         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2794                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2795                        (unsigned long)objp);
2796                 BUG();
2797         }
2798         page = virt_to_page(objp);
2799         if (!PageSlab(page)) {
2800                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n",
2801                        (unsigned long)objp);
2802                 BUG();
2803         }
2804 }
2805
2806 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
2807 {
2808         unsigned long redzone1, redzone2;
2809
2810         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
2811         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
2812
2813         /*
2814          * Redzone is ok.
2815          */
2816         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
2817                 return;
2818
2819         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
2820                 slab_error(cache, "double free detected");
2821         else
2822                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
2823
2824         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx.\n",
2825                         obj, redzone1, redzone2);
2826 }
2827
2828 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2829                                    void *caller)
2830 {
2831         struct page *page;
2832         unsigned int objnr;
2833         struct slab *slabp;
2834
2835         objp -= obj_offset(cachep);
2836         kfree_debugcheck(objp);
2837         page = virt_to_page(objp);
2838
2839         slabp = page_get_slab(page);
2840
2841         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2842                 verify_redzone_free(cachep, objp);
2843                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2844                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2845         }
2846         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2847                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2848
2849         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2850
2851         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2852         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
2853
2854         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2855                 /*
2856                  * Need to call the slab's constructor so the caller can
2857                  * perform a verify of its state (debugging).  Called without
2858                  * the cache-lock held.
2859                  */
2860                 cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep),
2861                              cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR | SLAB_CTOR_VERIFY);
2862         }
2863         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2864                 /* we want to cache poison the object,
2865                  * call the destruction callback
2866                  */
2867                 cachep->dtor(objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
2868         }
2869 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
2870         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
2871 #endif
2872         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2873 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2874                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2875                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2876                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2877                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2878                 } else {
2879                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2880                 }
2881 #else
2882                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2883 #endif
2884         }
2885         return objp;
2886 }
2887
2888 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2889 {
2890         kmem_bufctl_t i;
2891         int entries = 0;
2892
2893         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2894         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2895                 entries++;
2896                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2897                         goto bad;
2898         }
2899         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2900 bad:
2901                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
2902                                 "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2903                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2904                 for (i = 0;
2905                      i < sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t);
2906                      i++) {
2907                         if (i % 16 == 0)
2908                                 printk("\n%03x:", i);
2909                         printk(" %02x", ((unsigned char *)slabp)[i]);
2910                 }
2911                 printk("\n");
2912                 BUG();
2913         }
2914 }
2915 #else
2916 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2917 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2918 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2919 #endif
2920
2921 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2922 {
2923         int batchcount;
2924         struct kmem_list3 *l3;
2925         struct array_cache *ac;
2926         int node;
2927
2928         node = numa_node_id();
2929
2930         check_irq_off();
2931         ac = cpu_cache_get(cachep);
2932 retry:
2933         batchcount = ac->batchcount;
2934         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2935                 /*
2936                  * If there was little recent activity on this cache, then
2937                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
2938                  * refill bouncing.
2939                  */
2940                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2941         }
2942         l3 = cachep->nodelists[node];
2943
2944         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2945         spin_lock(&l3->list_lock);
2946
2947         /* See if we can refill from the shared array */
2948         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount))
2949                 goto alloc_done;
2950
2951         while (batchcount > 0) {
2952                 struct list_head *entry;
2953                 struct slab *slabp;
2954                 /* Get slab alloc is to come from. */
2955                 entry = l3->slabs_partial.next;
2956                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2957                         l3->free_touched = 1;
2958                         entry = l3->slabs_free.next;
2959                         if (entry == &l3->slabs_free)
2960                                 goto must_grow;
2961                 }
2962
2963                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2964                 check_slabp(cachep, slabp);
2965                 check_spinlock_acquired(cachep);
2966                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2967                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2968                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2969                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2970
2971                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
2972                                                             node);
2973                 }
2974                 check_slabp(cachep, slabp);
2975
2976                 /* move slabp to correct slabp list: */
2977                 list_del(&slabp->list);
2978                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2979                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2980                 else
2981                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2982         }
2983
2984 must_grow:
2985         l3->free_objects -= ac->avail;
2986 alloc_done:
2987         spin_unlock(&l3->list_lock);
2988
2989         if (unlikely(!ac->avail)) {
2990                 int x;
2991                 x = cache_grow(cachep, flags, node);
2992
2993                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
2994                 ac = cpu_cache_get(cachep);
2995                 if (!x && ac->avail == 0)       /* no objects in sight? abort */
2996                         return NULL;
2997
2998                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
2999                         goto retry;
3000         }
3001         ac->touched = 1;
3002         return ac->entry[--ac->avail];
3003 }
3004
3005 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3006                                                 gfp_t flags)
3007 {
3008         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3009 #if DEBUG
3010         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3011 #endif
3012 }
3013
3014 #if DEBUG
3015 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3016                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
3017 {
3018         if (!objp)
3019                 return objp;
3020         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3021 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3022                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3023                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3024                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
3025                 else
3026                         check_poison_obj(cachep, objp);
3027 #else
3028                 check_poison_obj(cachep, objp);
3029 #endif
3030                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3031         }
3032         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3033                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3034
3035         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3036                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3037                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3038                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3039                                                 " object was overwritten");
3040                         printk(KERN_ERR
3041                                 "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx\n",
3042                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3043                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3044                 }
3045                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3046                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3047         }
3048 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3049         {
3050                 struct slab *slabp;
3051                 unsigned objnr;
3052
3053                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
3054                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
3055                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3056         }
3057 #endif
3058         objp += obj_offset(cachep);
3059         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
3060                 unsigned long ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
3061
3062                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
3063                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
3064
3065                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
3066         }
3067         return objp;
3068 }
3069 #else
3070 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3071 #endif
3072
3073 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3074 {
3075         void *objp;
3076         struct array_cache *ac;
3077
3078         check_irq_off();
3079         ac = cpu_cache_get(cachep);
3080         if (likely(ac->avail)) {
3081                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3082                 ac->touched = 1;
3083                 objp = ac->entry[--ac->avail];
3084         } else {
3085                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3086                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
3087         }
3088         return objp;
3089 }
3090
3091 static __always_inline void *__cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
3092                                                 gfp_t flags, void *caller)
3093 {
3094         unsigned long save_flags;
3095         void *objp = NULL;
3096
3097         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3098
3099         local_irq_save(save_flags);
3100
3101         if (unlikely(NUMA_BUILD &&
3102                         current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY)))
3103                 objp = alternate_node_alloc(cachep, flags);
3104
3105         if (!objp)
3106                 objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
3107         /*
3108          * We may just have run out of memory on the local node.
3109          * __cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3110          */
3111         if (NUMA_BUILD && !objp)
3112                 objp = __cache_alloc_node(cachep, flags, numa_node_id());
3113         local_irq_restore(save_flags);
3114         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
3115                                             caller);
3116         prefetchw(objp);
3117         return objp;
3118 }
3119
3120 #ifdef CONFIG_NUMA
3121 /*
3122  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3123  *
3124  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3125  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3126  */
3127 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3128 {
3129         int nid_alloc, nid_here;
3130
3131         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3132                 return NULL;
3133         nid_alloc = nid_here = numa_node_id();
3134         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3135                 nid_alloc = cpuset_mem_spread_node();
3136         else if (current->mempolicy)
3137                 nid_alloc = slab_node(current->mempolicy);
3138         if (nid_alloc != nid_here)
3139                 return __cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3140         return NULL;
3141 }
3142
3143 /*
3144  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3145  * certain node and we are allowed to fall back. We mimick the behavior of
3146  * the page allocator. We fall back according to a zonelist determined by
3147  * the policy layer while obeying cpuset constraints.
3148  */
3149 void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3150 {
3151         struct zonelist *zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
3152                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
3153         struct zone **z;
3154         void *obj = NULL;
3155
3156         for (z = zonelist->zones; *z && !obj; z++)
3157                 if (zone_idx(*z) <= ZONE_NORMAL &&
3158                                 cpuset_zone_allowed(*z, flags))
3159                         obj = __cache_alloc_node(cache,
3160                                         flags | __GFP_THISNODE,
3161                                         zone_to_nid(*z));
3162         return obj;
3163 }
3164
3165 /*
3166  * A interface to enable slab creation on nodeid
3167  */
3168 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3169                                 int nodeid)
3170 {
3171         struct list_head *entry;
3172         struct slab *slabp;
3173         struct kmem_list3 *l3;
3174         void *obj;
3175         int x;
3176
3177         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3178         BUG_ON(!l3);
3179
3180 retry:
3181         check_irq_off();
3182         spin_lock(&l3->list_lock);
3183         entry = l3->slabs_partial.next;
3184         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3185                 l3->free_touched = 1;
3186                 entry = l3->slabs_free.next;
3187                 if (entry == &l3->slabs_free)
3188                         goto must_grow;
3189         }
3190
3191         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3192         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3193         check_slabp(cachep, slabp);
3194
3195         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3196         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3197         STATS_SET_HIGH(cachep);
3198
3199         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3200
3201         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3202         check_slabp(cachep, slabp);
3203         l3->free_objects--;
3204         /* move slabp to correct slabp list: */
3205         list_del(&slabp->list);
3206
3207         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3208                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3209         else
3210                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3211
3212         spin_unlock(&l3->list_lock);
3213         goto done;
3214
3215 must_grow:
3216         spin_unlock(&l3->list_lock);
3217         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
3218         if (x)
3219                 goto retry;
3220
3221         if (!(flags & __GFP_THISNODE))
3222                 /* Unable to grow the cache. Fall back to other nodes. */
3223                 return fallback_alloc(cachep, flags);
3224
3225         return NULL;
3226
3227 done:
3228         return obj;
3229 }
3230 #endif
3231
3232 /*
3233  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3234  */
3235 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3236                        int node)
3237 {
3238         int i;
3239         struct kmem_list3 *l3;
3240
3241         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3242                 void *objp = objpp[i];
3243                 struct slab *slabp;
3244
3245                 slabp = virt_to_slab(objp);
3246                 l3 = cachep->nodelists[node];
3247                 list_del(&slabp->list);
3248                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3249                 check_slabp(cachep, slabp);
3250                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3251                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3252                 l3->free_objects++;
3253                 check_slabp(cachep, slabp);
3254
3255                 /* fixup slab chains */
3256                 if (slabp->inuse == 0) {
3257                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3258                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3259                                 /* No need to drop any previously held
3260                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3261                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3262                                  * a different cache, refer to comments before
3263                                  * alloc_slabmgmt.
3264                                  */
3265                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3266                         } else {
3267                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3268                         }
3269                 } else {
3270                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3271                          * partial list on free - maximum time for the
3272                          * other objects to be freed, too.
3273                          */
3274                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3275                 }
3276         }
3277 }
3278
3279 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3280 {
3281         int batchcount;
3282         struct kmem_list3 *l3;
3283         int node = numa_node_id();
3284
3285         batchcount = ac->batchcount;
3286 #if DEBUG
3287         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3288 #endif
3289         check_irq_off();
3290         l3 = cachep->nodelists[node];
3291         spin_lock(&l3->list_lock);
3292         if (l3->shared) {
3293                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3294                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3295                 if (max) {
3296                         if (batchcount > max)
3297                                 batchcount = max;
3298                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3299                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3300                         shared_array->avail += batchcount;
3301                         goto free_done;
3302                 }
3303         }
3304
3305         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3306 free_done:
3307 #if STATS
3308         {
3309                 int i = 0;
3310                 struct list_head *p;
3311
3312                 p = l3->slabs_free.next;
3313                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3314                         struct slab *slabp;
3315
3316                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3317                         BUG_ON(slabp->inuse);
3318
3319                         i++;
3320                         p = p->next;
3321                 }
3322                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3323         }
3324 #endif
3325         spin_unlock(&l3->list_lock);
3326         ac->avail -= batchcount;
3327         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3328 }
3329
3330 /*
3331  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3332  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3333  */
3334 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3335 {
3336         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3337
3338         check_irq_off();
3339         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3340
3341         if (cache_free_alien(cachep, objp))
3342                 return;
3343
3344         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3345                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3346                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3347                 return;
3348         } else {
3349                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3350                 cache_flusharray(cachep, ac);
3351                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3352         }
3353 }
3354
3355 /**
3356  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3357  * @cachep: The cache to allocate from.
3358  * @flags: See kmalloc().
3359  *
3360  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3361  * if the cache has no available objects.
3362  */
3363 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3364 {
3365         return __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3366 }
3367 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3368
3369 /**
3370  * kmem_cache_zalloc - Allocate an object. The memory is set to zero.
3371  * @cache: The cache to allocate from.
3372  * @flags: See kmalloc().
3373  *
3374  * Allocate an object from this cache and set the allocated memory to zero.
3375  * The flags are only relevant if the cache has no available objects.
3376  */
3377 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3378 {
3379         void *ret = __cache_alloc(cache, flags, __builtin_return_address(0));
3380         if (ret)
3381                 memset(ret, 0, obj_size(cache));
3382         return ret;
3383 }
3384 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
3385
3386 /**
3387  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
3388  *      be a slab entry.
3389  * @cachep: the cache we're checking against
3390  * @ptr: pointer to validate
3391  *
3392  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
3393  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
3394  * part of the slab cache in question, but it at least
3395  * validates that the pointer can be dereferenced and
3396  * looks half-way sane.
3397  *
3398  * Currently only used for dentry validation.
3399  */
3400 int fastcall kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *cachep, void *ptr)
3401 {
3402         unsigned long addr = (unsigned long)ptr;
3403         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
3404         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD - 1;
3405         unsigned long size = cachep->buffer_size;
3406         struct page *page;
3407
3408         if (unlikely(addr < min_addr))
3409                 goto out;
3410         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
3411                 goto out;
3412         if (unlikely(addr & align_mask))
3413                 goto out;
3414         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
3415                 goto out;
3416         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
3417                 goto out;
3418         page = virt_to_page(ptr);
3419         if (unlikely(!PageSlab(page)))
3420                 goto out;
3421         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
3422                 goto out;
3423         return 1;
3424 out:
3425         return 0;
3426 }
3427
3428 #ifdef CONFIG_NUMA
3429 /**
3430  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3431  * @cachep: The cache to allocate from.
3432  * @flags: See kmalloc().
3433  * @nodeid: node number of the target node.
3434  *
3435  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
3436  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
3437  * can improve the performance for cpu bound structures.
3438  * New and improved: it will now make sure that the object gets
3439  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
3440  */
3441 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3442 {
3443         unsigned long save_flags;
3444         void *ptr;
3445
3446         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3447         local_irq_save(save_flags);
3448
3449         if (nodeid == -1 || nodeid == numa_node_id() ||
3450                         !cachep->nodelists[nodeid])
3451                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3452         else
3453                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3454         local_irq_restore(save_flags);
3455
3456         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr,
3457                                            __builtin_return_address(0));
3458
3459         return ptr;
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3462
3463 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3464 {
3465         struct kmem_cache *cachep;
3466
3467         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3468         if (unlikely(cachep == NULL))
3469                 return NULL;
3470         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3473 #endif
3474
3475 /**
3476  * __do_kmalloc - allocate memory
3477  * @size: how many bytes of memory are required.
3478  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3479  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3480  */
3481 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3482                                           void *caller)
3483 {
3484         struct kmem_cache *cachep;
3485
3486         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3487          * __ with kmem_.
3488          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3489          * functions.
3490          */
3491         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3492         if (unlikely(cachep == NULL))
3493                 return NULL;
3494         return __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3495 }
3496
3497
3498 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
3499 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3500 {
3501         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3502 }
3503 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3504
3505 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, void *caller)
3506 {
3507         return __do_kmalloc(size, flags, caller);
3508 }
3509 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3510
3511 #else
3512 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3513 {
3514         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3517 #endif
3518
3519 /**
3520  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3521  * @cachep: The cache the allocation was from.
3522  * @objp: The previously allocated object.
3523  *
3524  * Free an object which was previously allocated from this
3525  * cache.
3526  */
3527 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3528 {
3529         unsigned long flags;
3530
3531         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3532
3533         local_irq_save(flags);
3534         __cache_free(cachep, objp);
3535         local_irq_restore(flags);
3536 }
3537 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3538
3539 /**
3540  * kfree - free previously allocated memory
3541  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3542  *
3543  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3544  *
3545  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3546  * or you will run into trouble.
3547  */
3548 void kfree(const void *objp)
3549 {
3550         struct kmem_cache *c;
3551         unsigned long flags;
3552
3553         if (unlikely(!objp))
3554                 return;
3555         local_irq_save(flags);
3556         kfree_debugcheck(objp);
3557         c = virt_to_cache(objp);
3558         debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3559         __cache_free(c, (void *)objp);
3560         local_irq_restore(flags);
3561 }
3562 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3563
3564 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3565 {
3566         return obj_size(cachep);
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3569
3570 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *cachep)
3571 {
3572         return cachep->name;
3573 }
3574 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3575
3576 /*
3577  * This initializes kmem_list3 or resizes varioius caches for all nodes.
3578  */
3579 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep)
3580 {
3581         int node;
3582         struct kmem_list3 *l3;
3583         struct array_cache *new_shared;
3584         struct array_cache **new_alien;
3585
3586         for_each_online_node(node) {
3587
3588                 new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
3589                 if (!new_alien)
3590                         goto fail;
3591
3592                 new_shared = alloc_arraycache(node,
3593                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
3594                                         0xbaadf00d);
3595                 if (!new_shared) {
3596                         free_alien_cache(new_alien);
3597                         goto fail;
3598                 }
3599
3600                 l3 = cachep->nodelists[node];
3601                 if (l3) {
3602                         struct array_cache *shared = l3->shared;
3603
3604                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3605
3606                         if (shared)
3607                                 free_block(cachep, shared->entry,
3608                                                 shared->avail, node);
3609
3610                         l3->shared = new_shared;
3611                         if (!l3->alien) {
3612                                 l3->alien = new_alien;
3613                                 new_alien = NULL;
3614                         }
3615                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3616                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3617                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3618                         kfree(shared);
3619                         free_alien_cache(new_alien);
3620                         continue;
3621                 }
3622                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, node);
3623                 if (!l3) {
3624                         free_alien_cache(new_alien);
3625                         kfree(new_shared);
3626                         goto fail;
3627                 }
3628
3629                 kmem_list3_init(l3);
3630                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3631                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
3632                 l3->shared = new_shared;
3633                 l3->alien = new_alien;
3634                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3635                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3636                 cachep->nodelists[node] = l3;
3637         }
3638         return 0;
3639
3640 fail:
3641         if (!cachep->next.next) {
3642                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
3643                 node--;
3644                 while (node >= 0) {
3645                         if (cachep->nodelists[node]) {
3646                                 l3 = cachep->nodelists[node];
3647
3648                                 kfree(l3->shared);
3649                                 free_alien_cache(l3->alien);
3650                                 kfree(l3);
3651                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
3652                         }
3653                         node--;
3654                 }
3655         }
3656         return -ENOMEM;
3657 }
3658
3659 struct ccupdate_struct {
3660         struct kmem_cache *cachep;
3661         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3662 };
3663
3664 static void do_ccupdate_local(void *info)
3665 {
3666         struct ccupdate_struct *new = info;
3667         struct array_cache *old;
3668
3669         check_irq_off();
3670         old = cpu_cache_get(new->cachep);
3671
3672         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3673         new->new[smp_processor_id()] = old;
3674 }
3675
3676 /* Always called with the cache_chain_mutex held */
3677 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
3678                                 int batchcount, int shared)
3679 {
3680         struct ccupdate_struct *new;
3681         int i;
3682
3683         new = kzalloc(sizeof(*new), GFP_KERNEL);
3684         if (!new)
3685                 return -ENOMEM;
3686
3687         for_each_online_cpu(i) {
3688                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit,
3689                                                 batchcount);
3690                 if (!new->new[i]) {
3691                         for (i--; i >= 0; i--)
3692                                 kfree(new->new[i]);
3693                         kfree(new);
3694                         return -ENOMEM;
3695                 }
3696         }
3697         new->cachep = cachep;
3698
3699         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1, 1);
3700
3701         check_irq_on();
3702         cachep->batchcount = batchcount;
3703         cachep->limit = limit;
3704         cachep->shared = shared;
3705
3706         for_each_online_cpu(i) {
3707                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
3708                 if (!ccold)
3709                         continue;
3710                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3711                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3712                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3713                 kfree(ccold);
3714         }
3715         kfree(new);
3716         return alloc_kmemlist(cachep);
3717 }
3718
3719 /* Called with cache_chain_mutex held always */
3720 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep)
3721 {
3722         int err;
3723         int limit, shared;
3724
3725         /*
3726          * The head array serves three purposes:
3727          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3728          * - reduce the number of spinlock operations.
3729          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
3730          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3731          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3732          * Bonwick.
3733          */
3734         if (cachep->buffer_size > 131072)
3735                 limit = 1;
3736         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
3737                 limit = 8;
3738         else if (cachep->buffer_size > 1024)
3739                 limit = 24;
3740         else if (cachep->buffer_size > 256)
3741                 limit = 54;
3742         else
3743                 limit = 120;
3744
3745         /*
3746          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3747          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3748          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3749          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3750          * replaces Bonwick's magazine layer.
3751          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3752          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3753          */
3754         shared = 0;
3755 #ifdef CONFIG_SMP
3756         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE)
3757                 shared = 8;
3758 #endif
3759
3760 #if DEBUG
3761         /*
3762          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
3763          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
3764          */
3765         if (limit > 32)
3766                 limit = 32;
3767 #endif
3768         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared);
3769         if (err)
3770                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3771                        cachep->name, -err);
3772         return err;
3773 }
3774
3775 /*
3776  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
3777  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
3778  * if drain_array() is used on the shared array.
3779  */
3780 void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
3781                          struct array_cache *ac, int force, int node)
3782 {
3783         int tofree;
3784
3785         if (!ac || !ac->avail)
3786                 return;
3787         if (ac->touched && !force) {
3788                 ac->touched = 0;
3789         } else {
3790                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3791                 if (ac->avail) {
3792                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
3793                         if (tofree > ac->avail)
3794                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
3795                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3796                         ac->avail -= tofree;
3797                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3798                                 sizeof(void *) * ac->avail);
3799                 }
3800                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3801         }
3802 }
3803
3804 /**
3805  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3806  * @unused: unused parameter
3807  *
3808  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3809  * Purpose:
3810  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3811  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3812  *
3813  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
3814  * again on the next iteration.
3815  */
3816 static void cache_reap(void *unused)
3817 {
3818         struct kmem_cache *searchp;
3819         struct kmem_list3 *l3;
3820         int node = numa_node_id();
3821
3822         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex)) {
3823                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3824                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
3825                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
3826                 return;
3827         }
3828
3829         list_for_each_entry(searchp, &cache_chain, next) {
3830                 check_irq_on();
3831
3832                 /*
3833                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
3834                  * have established with reasonable certainty that
3835                  * we can do some work if the lock was obtained.
3836                  */
3837                 l3 = searchp->nodelists[node];
3838
3839                 reap_alien(searchp, l3);
3840
3841                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
3842
3843                 /*
3844                  * These are racy checks but it does not matter
3845                  * if we skip one check or scan twice.
3846                  */
3847                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3848                         goto next;
3849
3850                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3851
3852                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
3853
3854                 if (l3->free_touched)
3855                         l3->free_touched = 0;
3856                 else {
3857                         int freed;
3858
3859                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
3860                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
3861                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
3862                 }
3863 next:
3864                 cond_resched();
3865         }
3866         check_irq_on();
3867         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3868         next_reap_node();
3869         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
3870         /* Set up the next iteration */
3871         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3872 }
3873
3874 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3875
3876 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3877 {
3878         /*
3879          * Output format version, so at least we can change it
3880          * without _too_ many complaints.
3881          */
3882 #if STATS
3883         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3884 #else
3885         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3886 #endif
3887         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3888                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3889         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3890         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3891 #if STATS
3892         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3893                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
3894         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3895 #endif
3896         seq_putc(m, '\n');
3897 }
3898
3899 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3900 {
3901         loff_t n = *pos;
3902         struct list_head *p;
3903
3904         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3905         if (!n)
3906                 print_slabinfo_header(m);
3907         p = cache_chain.next;
3908         while (n--) {
3909                 p = p->next;
3910                 if (p == &cache_chain)
3911                         return NULL;
3912         }
3913         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3914 }
3915
3916 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3917 {
3918         struct kmem_cache *cachep = p;
3919         ++*pos;
3920         return cachep->next.next == &cache_chain ?
3921                 NULL : list_entry(cachep->next.next, struct kmem_cache, next);
3922 }
3923
3924 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3925 {
3926         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3927 }
3928
3929 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3930 {
3931         struct kmem_cache *cachep = p;
3932         struct slab *slabp;
3933         unsigned long active_objs;
3934         unsigned long num_objs;
3935         unsigned long active_slabs = 0;
3936         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3937         const char *name;
3938         char *error = NULL;
3939         int node;
3940         struct kmem_list3 *l3;
3941
3942         active_objs = 0;
3943         num_slabs = 0;
3944         for_each_online_node(node) {
3945                 l3 = cachep->nodelists[node];
3946                 if (!l3)
3947                         continue;
3948
3949                 check_irq_on();
3950                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3951
3952                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
3953                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3954                                 error = "slabs_full accounting error";
3955                         active_objs += cachep->num;
3956                         active_slabs++;
3957                 }
3958                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
3959                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3960                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3961                         if (!slabp->inuse && !error)
3962                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3963                         active_objs += slabp->inuse;
3964                         active_slabs++;
3965                 }
3966                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
3967                         if (slabp->inuse && !error)
3968                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3969                         num_slabs++;
3970                 }
3971                 free_objects += l3->free_objects;
3972                 if (l3->shared)
3973                         shared_avail += l3->shared->avail;
3974
3975                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3976         }
3977         num_slabs += active_slabs;
3978         num_objs = num_slabs * cachep->num;
3979         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3980                 error = "free_objects accounting error";
3981
3982         name = cachep->name;
3983         if (error)
3984                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3985
3986         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3987                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
3988                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
3989         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3990                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
3991         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3992                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3993 #if STATS
3994         {                       /* list3 stats */
3995                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3996                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3997                 unsigned long grown = cachep->grown;
3998                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3999                 unsigned long errors = cachep->errors;
4000                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4001                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4002                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4003                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4004
4005                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
4006                                 %4lu %4lu %4lu %4lu %4lu", allocs, high, grown,
4007                                 reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4008                                 node_frees, overflows);
4009         }
4010         /* cpu stats */
4011         {
4012                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4013                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4014                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4015                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4016
4017                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4018                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4019         }
4020 #endif
4021         seq_putc(m, '\n');
4022         return 0;
4023 }
4024
4025 /*
4026  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4027  *
4028  * Output layout:
4029  * cache-name
4030  * num-active-objs
4031  * total-objs
4032  * object size
4033  * num-active-slabs
4034  * total-slabs
4035  * num-pages-per-slab
4036  * + further values on SMP and with statistics enabled
4037  */
4038
4039 struct seq_operations slabinfo_op = {
4040         .start = s_start,
4041         .next = s_next,
4042         .stop = s_stop,
4043         .show = s_show,
4044 };
4045
4046 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4047 /**
4048  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4049  * @file: unused
4050  * @buffer: user buffer
4051  * @count: data length
4052  * @ppos: unused
4053  */
4054 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4055                        size_t count, loff_t *ppos)
4056 {
4057         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4058         int limit, batchcount, shared, res;
4059         struct kmem_cache *cachep;
4060
4061         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4062                 return -EINVAL;
4063         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4064                 return -EFAULT;
4065         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4066
4067         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4068         if (!tmp)
4069                 return -EINVAL;
4070         *tmp = '\0';
4071         tmp++;
4072         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         /* Find the cache in the chain of caches. */
4076         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4077         res = -EINVAL;
4078         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
4079                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4080                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4081                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4082                                 res = 0;
4083                         } else {
4084                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4085                                                        batchcount, shared);
4086                         }
4087                         break;
4088                 }
4089         }
4090         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4091         if (res >= 0)
4092                 res = count;
4093         return res;
4094 }
4095
4096 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4097
4098 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4099 {
4100         loff_t n = *pos;
4101         struct list_head *p;
4102
4103         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4104         p = cache_chain.next;
4105         while (n--) {
4106                 p = p->next;
4107                 if (p == &cache_chain)
4108                         return NULL;
4109         }
4110         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
4111 }
4112
4113 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4114 {
4115         unsigned long *p;
4116         int l;
4117         if (!v)
4118                 return 1;
4119         l = n[1];
4120         p = n + 2;
4121         while (l) {
4122                 int i = l/2;
4123                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4124                 if (*q == v) {
4125                         q[1]++;
4126                         return 1;
4127                 }
4128                 if (*q > v) {
4129                         l = i;
4130                 } else {
4131                         p = q + 2;
4132                         l -= i + 1;
4133                 }
4134         }
4135         if (++n[1] == n[0])
4136                 return 0;
4137         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4138         p[0] = v;
4139         p[1] = 1;
4140         return 1;
4141 }
4142
4143 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4144 {
4145         void *p;
4146         int i;
4147         if (n[0] == n[1])
4148                 return;
4149         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->buffer_size) {
4150                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4151                         continue;
4152                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4153                         return;
4154         }
4155 }
4156
4157 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4158 {
4159 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4160         char *modname;
4161         const char *name;
4162         unsigned long offset, size;
4163         char namebuf[KSYM_NAME_LEN+1];
4164
4165         name = kallsyms_lookup(address, &size, &offset, &modname, namebuf);
4166
4167         if (name) {
4168                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4169                 if (modname)
4170                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4171                 return;
4172         }
4173 #endif
4174         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4175 }
4176
4177 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4178 {
4179         struct kmem_cache *cachep = p;
4180         struct slab *slabp;
4181         struct kmem_list3 *l3;
4182         const char *name;
4183         unsigned long *n = m->private;
4184         int node;
4185         int i;
4186
4187         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4188                 return 0;
4189         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4190                 return 0;
4191
4192         /* OK, we can do it */
4193
4194         n[1] = 0;
4195
4196         for_each_online_node(node) {
4197                 l3 = cachep->nodelists[node];
4198                 if (!l3)
4199                         continue;
4200
4201                 check_irq_on();
4202                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4203
4204                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4205                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4206                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4207                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4208                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4209         }
4210         name = cachep->name;
4211         if (n[0] == n[1]) {
4212                 /* Increase the buffer size */
4213                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4214                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4215                 if (!m->private) {
4216                         /* Too bad, we are really out */
4217                         m->private = n;
4218                         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4219                         return -ENOMEM;
4220                 }
4221                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4222                 kfree(n);
4223                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4224                 /* Now make sure this entry will be retried */
4225                 m->count = m->size;
4226                 return 0;
4227         }
4228         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4229                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4230                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4231                 seq_putc(m, '\n');
4232         }
4233
4234         return 0;
4235 }
4236
4237 struct seq_operations slabstats_op = {
4238         .start = leaks_start,
4239         .next = s_next,
4240         .stop = s_stop,
4241         .show = leaks_show,
4242 };
4243 #endif
4244 #endif
4245
4246 /**
4247  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4248  * @objp: Pointer to the object
4249  *
4250  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4251  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4252  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4253  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4254  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4255  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4256  * must not be freed during the duration of the call.
4257  */
4258 unsigned int ksize(const void *objp)
4259 {
4260         if (unlikely(objp == NULL))
4261                 return 0;
4262
4263         return obj_size(virt_to_cache(objp));
4264 }