ba288b3877d1c27b198488c867625e8ad78c19a8
[powerpc.git] / 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 kmem_cache_t 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/config.h>
90 #include        <linux/slab.h>
91 #include        <linux/mm.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/seq_file.h>
98 #include        <linux/notifier.h>
99 #include        <linux/kallsyms.h>
100 #include        <linux/cpu.h>
101 #include        <linux/sysctl.h>
102 #include        <linux/module.h>
103 #include        <linux/rcupdate.h>
104 #include        <linux/string.h>
105 #include        <linux/nodemask.h>
106 #include        <linux/mempolicy.h>
107 #include        <linux/mutex.h>
108
109 #include        <asm/uaccess.h>
110 #include        <asm/cacheflush.h>
111 #include        <asm/tlbflush.h>
112 #include        <asm/page.h>
113
114 /*
115  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
116  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
117  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
118  *
119  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
120  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
121  *
122  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
123  */
124
125 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
126 #define DEBUG           1
127 #define STATS           1
128 #define FORCED_DEBUG    1
129 #else
130 #define DEBUG           0
131 #define STATS           0
132 #define FORCED_DEBUG    0
133 #endif
134
135 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
136 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
137
138 #ifndef cache_line_size
139 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
140 #endif
141
142 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
143 /*
144  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
145  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
146  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
147  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
148  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
149  * Note that this flag disables some debug features.
150  */
151 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
152 #endif
153
154 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
155 /*
156  * Enforce a minimum alignment for all caches.
157  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
158  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
159  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
160  * some debug features.
161  */
162 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
163 #endif
164
165 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
166 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
167 #endif
168
169 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
170 #if DEBUG
171 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
172                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
173                          SLAB_NO_REAP | SLAB_CACHE_DMA | \
174                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
175                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
176                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
177 #else
178 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_REAP | \
179                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
180                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
181                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
182 #endif
183
184 /*
185  * kmem_bufctl_t:
186  *
187  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
188  * linked offsets.
189  *
190  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
191  * slab an object belongs to.
192  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
193  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
194  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
195  * that does not use off-slab slabs.
196  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
197  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
198  * to have too many per slab.
199  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
200  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
201  */
202
203 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
204 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
205 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
206 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
207
208 /* Max number of objs-per-slab for caches which use off-slab slabs.
209  * Needed to avoid a possible looping condition in cache_grow().
210  */
211 static unsigned long offslab_limit;
212
213 /*
214  * struct slab
215  *
216  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
217  * for a slab, or allocated from an general cache.
218  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
219  */
220 struct slab {
221         struct list_head list;
222         unsigned long colouroff;
223         void *s_mem;            /* including colour offset */
224         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
225         kmem_bufctl_t free;
226         unsigned short nodeid;
227 };
228
229 /*
230  * struct slab_rcu
231  *
232  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
233  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
234  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
235  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
236  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
237  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
238  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
239  *
240  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
241  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
242  *
243  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
244  */
245 struct slab_rcu {
246         struct rcu_head head;
247         kmem_cache_t *cachep;
248         void *addr;
249 };
250
251 /*
252  * struct array_cache
253  *
254  * Purpose:
255  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
256  * - reduce the number of linked list operations
257  * - reduce spinlock operations
258  *
259  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
260  * footprint.
261  *
262  */
263 struct array_cache {
264         unsigned int avail;
265         unsigned int limit;
266         unsigned int batchcount;
267         unsigned int touched;
268         spinlock_t lock;
269         void *entry[0];         /*
270                                  * Must have this definition in here for the proper
271                                  * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
272                                  * the entries.
273                                  * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
274                                  */
275 };
276
277 /* bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore,
278  * but the cpuarrays are allocated from the generic caches...
279  */
280 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
281 struct arraycache_init {
282         struct array_cache cache;
283         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
284 };
285
286 /*
287  * The slab lists for all objects.
288  */
289 struct kmem_list3 {
290         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
291         struct list_head slabs_full;
292         struct list_head slabs_free;
293         unsigned long free_objects;
294         unsigned long next_reap;
295         int free_touched;
296         unsigned int free_limit;
297         spinlock_t list_lock;
298         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
299         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
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 /*
312  * This function must be completely optimized away if
313  * a constant is passed to it. Mostly the same as
314  * what is in linux/slab.h except it returns an
315  * index.
316  */
317 static __always_inline int index_of(const size_t size)
318 {
319         extern void __bad_size(void);
320
321         if (__builtin_constant_p(size)) {
322                 int i = 0;
323
324 #define CACHE(x) \
325         if (size <=x) \
326                 return i; \
327         else \
328                 i++;
329 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
330 #undef CACHE
331                 __bad_size();
332         } else
333                 __bad_size();
334         return 0;
335 }
336
337 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
338 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
339
340 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
341 {
342         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
343         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
344         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
345         parent->shared = NULL;
346         parent->alien = NULL;
347         spin_lock_init(&parent->list_lock);
348         parent->free_objects = 0;
349         parent->free_touched = 0;
350 }
351
352 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)  \
353         do {    \
354                 INIT_LIST_HEAD(listp);          \
355                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
356         } while (0)
357
358 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                     \
359         do {                                    \
360         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
361         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
362         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
363         } while (0)
364
365 /*
366  * kmem_cache_t
367  *
368  * manages a cache.
369  */
370
371 struct kmem_cache {
372 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
373         struct array_cache *array[NR_CPUS];
374         unsigned int batchcount;
375         unsigned int limit;
376         unsigned int shared;
377         unsigned int buffer_size;
378 /* 2) touched by every alloc & free from the backend */
379         struct kmem_list3 *nodelists[MAX_NUMNODES];
380         unsigned int flags;     /* constant flags */
381         unsigned int num;       /* # of objs per slab */
382         spinlock_t spinlock;
383
384 /* 3) cache_grow/shrink */
385         /* order of pgs per slab (2^n) */
386         unsigned int gfporder;
387
388         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
389         gfp_t gfpflags;
390
391         size_t colour;          /* cache colouring range */
392         unsigned int colour_off;        /* colour offset */
393         unsigned int colour_next;       /* cache colouring */
394         kmem_cache_t *slabp_cache;
395         unsigned int slab_size;
396         unsigned int dflags;    /* dynamic flags */
397
398         /* constructor func */
399         void (*ctor) (void *, kmem_cache_t *, unsigned long);
400
401         /* de-constructor func */
402         void (*dtor) (void *, kmem_cache_t *, unsigned long);
403
404 /* 4) cache creation/removal */
405         const char *name;
406         struct list_head next;
407
408 /* 5) statistics */
409 #if STATS
410         unsigned long num_active;
411         unsigned long num_allocations;
412         unsigned long high_mark;
413         unsigned long grown;
414         unsigned long reaped;
415         unsigned long errors;
416         unsigned long max_freeable;
417         unsigned long node_allocs;
418         unsigned long node_frees;
419         atomic_t allochit;
420         atomic_t allocmiss;
421         atomic_t freehit;
422         atomic_t freemiss;
423 #endif
424 #if DEBUG
425         /*
426          * If debugging is enabled, then the allocator can add additional
427          * fields and/or padding to every object. buffer_size contains the total
428          * object size including these internal fields, the following two
429          * variables contain the offset to the user object and its size.
430          */
431         int obj_offset;
432         int obj_size;
433 #endif
434 };
435
436 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
437 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
438
439 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
440 /* Optimization question: fewer reaps means less 
441  * probability for unnessary cpucache drain/refill cycles.
442  *
443  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
444  * which could lock up otherwise freeable slabs.
445  */
446 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
447 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
448
449 #if STATS
450 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
451 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
452 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
453 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
454 #define STATS_INC_REAPED(x)     ((x)->reaped++)
455 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { if ((x)->num_active > (x)->high_mark) \
456                                         (x)->high_mark = (x)->num_active; \
457                                 } while (0)
458 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
459 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
460 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
461 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
462                                 do { if ((x)->max_freeable < i) \
463                                         (x)->max_freeable = i; \
464                                 } while (0)
465
466 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
467 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
468 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
469 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
470 #else
471 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
472 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
473 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
474 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
475 #define STATS_INC_REAPED(x)     do { } while (0)
476 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
477 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
478 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
479 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
480 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
481                                 do { } while (0)
482
483 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
484 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
485 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
486 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
487 #endif
488
489 #if DEBUG
490 /* Magic nums for obj red zoning.
491  * Placed in the first word before and the first word after an obj.
492  */
493 #define RED_INACTIVE    0x5A2CF071UL    /* when obj is inactive */
494 #define RED_ACTIVE      0x170FC2A5UL    /* when obj is active */
495
496 /* ...and for poisoning */
497 #define POISON_INUSE    0x5a    /* for use-uninitialised poisoning */
498 #define POISON_FREE     0x6b    /* for use-after-free poisoning */
499 #define POISON_END      0xa5    /* end-byte of poisoning */
500
501 /* memory layout of objects:
502  * 0            : objp
503  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
504  *              the end of an object is aligned with the end of the real
505  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
506  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
507  *              redzone word.
508  * cachep->obj_offset: The real object.
509  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
510  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address [BYTES_PER_WORD long]
511  */
512 static int obj_offset(kmem_cache_t *cachep)
513 {
514         return cachep->obj_offset;
515 }
516
517 static int obj_size(kmem_cache_t *cachep)
518 {
519         return cachep->obj_size;
520 }
521
522 static unsigned long *dbg_redzone1(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
523 {
524         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
525         return (unsigned long*) (objp+obj_offset(cachep)-BYTES_PER_WORD);
526 }
527
528 static unsigned long *dbg_redzone2(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
529 {
530         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
531         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
532                 return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size -
533                                          2 * BYTES_PER_WORD);
534         return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
535 }
536
537 static void **dbg_userword(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
538 {
539         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
540         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
541 }
542
543 #else
544
545 #define obj_offset(x)                   0
546 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
547 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
548 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
549 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
550
551 #endif
552
553 /*
554  * Maximum size of an obj (in 2^order pages)
555  * and absolute limit for the gfp order.
556  */
557 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
558 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
559 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
560 #elif defined(CONFIG_MMU)
561 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
562 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
563 #else
564 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
565 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
566 #endif
567
568 /*
569  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
570  */
571 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
572 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
573 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
574
575 /* Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the
576  * global 'mem_map'. These are used to find the slab an obj belongs to.
577  * With kfree(), these are used to find the cache which an obj belongs to.
578  */
579 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
580 {
581         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
582 }
583
584 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
585 {
586         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
587 }
588
589 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
590 {
591         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
592 }
593
594 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
595 {
596         return (struct slab *)page->lru.prev;
597 }
598
599 /* These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes. */
600 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
601 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
602 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
603         CACHE(ULONG_MAX)
604 #undef CACHE
605 };
606 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
607
608 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
609 struct cache_names {
610         char *name;
611         char *name_dma;
612 };
613
614 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
615 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
616 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
617         {NULL,}
618 #undef CACHE
619 };
620
621 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
622     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
623 static struct arraycache_init initarray_generic =
624     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
625
626 /* internal cache of cache description objs */
627 static kmem_cache_t cache_cache = {
628         .batchcount = 1,
629         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
630         .shared = 1,
631         .buffer_size = sizeof(kmem_cache_t),
632         .flags = SLAB_NO_REAP,
633         .spinlock = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
634         .name = "kmem_cache",
635 #if DEBUG
636         .obj_size = sizeof(kmem_cache_t),
637 #endif
638 };
639
640 /* Guard access to the cache-chain. */
641 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
642 static struct list_head cache_chain;
643
644 /*
645  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many
646  * slab-allocated pages are possibly freeable under pressure
647  *
648  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
649  */
650 atomic_t slab_reclaim_pages;
651
652 /*
653  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
654  * until the general caches are up.
655  */
656 static enum {
657         NONE,
658         PARTIAL_AC,
659         PARTIAL_L3,
660         FULL
661 } g_cpucache_up;
662
663 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
664
665 static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int len, int node);
666 static void enable_cpucache(kmem_cache_t *cachep);
667 static void cache_reap(void *unused);
668 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node);
669
670 static inline struct array_cache *ac_data(kmem_cache_t *cachep)
671 {
672         return cachep->array[smp_processor_id()];
673 }
674
675 static inline kmem_cache_t *__find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
676 {
677         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
678
679 #if DEBUG
680         /* This happens if someone tries to call
681          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
682          * the generic caches are initialized.
683          */
684         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
685 #endif
686         while (size > csizep->cs_size)
687                 csizep++;
688
689         /*
690          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
691          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
692          * for large kmalloc calls required.
693          */
694         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
695                 return csizep->cs_dmacachep;
696         return csizep->cs_cachep;
697 }
698
699 kmem_cache_t *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
700 {
701         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
702 }
703 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
704
705 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
706 {
707         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
708 }
709
710 /* Calculate the number of objects and left-over bytes for a given
711    buffer size. */
712 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
713                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
714                            unsigned int *num)
715 {
716         int nr_objs;
717         size_t mgmt_size;
718         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
719
720         /*
721          * The slab management structure can be either off the slab or
722          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
723          * slab is used for:
724          *
725          * - The struct slab
726          * - One kmem_bufctl_t for each object
727          * - Padding to respect alignment of @align
728          * - @buffer_size bytes for each object
729          *
730          * If the slab management structure is off the slab, then the
731          * alignment will already be calculated into the size. Because
732          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
733          * correct alignment when allocated.
734          */
735         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
736                 mgmt_size = 0;
737                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
738
739                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
740                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
741         } else {
742                 /*
743                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
744                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
745                  * least @align. In the worst case, this result will
746                  * be one greater than the number of objects that fit
747                  * into the memory allocation when taking the padding
748                  * into account.
749                  */
750                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
751                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
752
753                 /*
754                  * This calculated number will be either the right
755                  * amount, or one greater than what we want.
756                  */
757                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
758                        > slab_size)
759                         nr_objs--;
760
761                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
762                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
763
764                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
765         }
766         *num = nr_objs;
767         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
768 }
769
770 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
771
772 static void __slab_error(const char *function, kmem_cache_t *cachep, char *msg)
773 {
774         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
775                function, cachep->name, msg);
776         dump_stack();
777 }
778
779 /*
780  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
781  * via the workqueue/eventd.
782  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
783  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
784  * lock.
785  */
786 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
787 {
788         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
789
790         /*
791          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
792          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
793          * at that time.
794          */
795         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
796                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
797                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
798         }
799 }
800
801 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
802                                             int batchcount)
803 {
804         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
805         struct array_cache *nc = NULL;
806
807         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
808         if (nc) {
809                 nc->avail = 0;
810                 nc->limit = entries;
811                 nc->batchcount = batchcount;
812                 nc->touched = 0;
813                 spin_lock_init(&nc->lock);
814         }
815         return nc;
816 }
817
818 #ifdef CONFIG_NUMA
819 static void *__cache_alloc_node(kmem_cache_t *, gfp_t, int);
820
821 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
822 {
823         struct array_cache **ac_ptr;
824         int memsize = sizeof(void *) * MAX_NUMNODES;
825         int i;
826
827         if (limit > 1)
828                 limit = 12;
829         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
830         if (ac_ptr) {
831                 for_each_node(i) {
832                         if (i == node || !node_online(i)) {
833                                 ac_ptr[i] = NULL;
834                                 continue;
835                         }
836                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
837                         if (!ac_ptr[i]) {
838                                 for (i--; i <= 0; i--)
839                                         kfree(ac_ptr[i]);
840                                 kfree(ac_ptr);
841                                 return NULL;
842                         }
843                 }
844         }
845         return ac_ptr;
846 }
847
848 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
849 {
850         int i;
851
852         if (!ac_ptr)
853                 return;
854
855         for_each_node(i)
856             kfree(ac_ptr[i]);
857
858         kfree(ac_ptr);
859 }
860
861 static void __drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep,
862                                 struct array_cache *ac, int node)
863 {
864         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
865
866         if (ac->avail) {
867                 spin_lock(&rl3->list_lock);
868                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
869                 ac->avail = 0;
870                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
871         }
872 }
873
874 static void drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *l3)
875 {
876         int i = 0;
877         struct array_cache *ac;
878         unsigned long flags;
879
880         for_each_online_node(i) {
881                 ac = l3->alien[i];
882                 if (ac) {
883                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
884                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
885                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
886                 }
887         }
888 }
889 #else
890 #define alloc_alien_cache(node, limit) do { } while (0)
891 #define free_alien_cache(ac_ptr) do { } while (0)
892 #define drain_alien_cache(cachep, l3) do { } while (0)
893 #endif
894
895 static int __devinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
896                                     unsigned long action, void *hcpu)
897 {
898         long cpu = (long)hcpu;
899         kmem_cache_t *cachep;
900         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
901         int node = cpu_to_node(cpu);
902         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
903
904         switch (action) {
905         case CPU_UP_PREPARE:
906                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
907                 /* we need to do this right in the beginning since
908                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
909                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
910                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
911                  */
912
913                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
914                         /* setup the size64 kmemlist for cpu before we can
915                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
916                          * node has not already allocated this
917                          */
918                         if (!cachep->nodelists[node]) {
919                                 if (!(l3 = kmalloc_node(memsize,
920                                                         GFP_KERNEL, node)))
921                                         goto bad;
922                                 kmem_list3_init(l3);
923                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
924                                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
925
926                                 cachep->nodelists[node] = l3;
927                         }
928
929                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
930                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
931                             (1 + nr_cpus_node(node)) *
932                             cachep->batchcount + cachep->num;
933                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
934                 }
935
936                 /* Now we can go ahead with allocating the shared array's
937                    & array cache's */
938                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
939                         struct array_cache *nc;
940
941                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
942                                               cachep->batchcount);
943                         if (!nc)
944                                 goto bad;
945                         cachep->array[cpu] = nc;
946
947                         l3 = cachep->nodelists[node];
948                         BUG_ON(!l3);
949                         if (!l3->shared) {
950                                 if (!(nc = alloc_arraycache(node,
951                                                             cachep->shared *
952                                                             cachep->batchcount,
953                                                             0xbaadf00d)))
954                                         goto bad;
955
956                                 /* we are serialised from CPU_DEAD or
957                                    CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock */
958                                 l3->shared = nc;
959                         }
960                 }
961                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
962                 break;
963         case CPU_ONLINE:
964                 start_cpu_timer(cpu);
965                 break;
966 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
967         case CPU_DEAD:
968                 /* fall thru */
969         case CPU_UP_CANCELED:
970                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
971
972                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
973                         struct array_cache *nc;
974                         cpumask_t mask;
975
976                         mask = node_to_cpumask(node);
977                         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
978                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
979                         nc = cachep->array[cpu];
980                         cachep->array[cpu] = NULL;
981                         l3 = cachep->nodelists[node];
982
983                         if (!l3)
984                                 goto unlock_cache;
985
986                         spin_lock(&l3->list_lock);
987
988                         /* Free limit for this kmem_list3 */
989                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
990                         if (nc)
991                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
992
993                         if (!cpus_empty(mask)) {
994                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
995                                 goto unlock_cache;
996                         }
997
998                         if (l3->shared) {
999                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
1000                                            l3->shared->avail, node);
1001                                 kfree(l3->shared);
1002                                 l3->shared = NULL;
1003                         }
1004                         if (l3->alien) {
1005                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
1006                                 free_alien_cache(l3->alien);
1007                                 l3->alien = NULL;
1008                         }
1009
1010                         /* free slabs belonging to this node */
1011                         if (__node_shrink(cachep, node)) {
1012                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
1013                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
1014                                 kfree(l3);
1015                         } else {
1016                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
1017                         }
1018                       unlock_cache:
1019                         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
1020                         kfree(nc);
1021                 }
1022                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1023                 break;
1024 #endif
1025         }
1026         return NOTIFY_OK;
1027       bad:
1028         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1029         return NOTIFY_BAD;
1030 }
1031
1032 static struct notifier_block cpucache_notifier = { &cpuup_callback, NULL, 0 };
1033
1034 /*
1035  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1036  */
1037 static void init_list(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *list, int nodeid)
1038 {
1039         struct kmem_list3 *ptr;
1040
1041         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
1042         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
1043         BUG_ON(!ptr);
1044
1045         local_irq_disable();
1046         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1047         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1048         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1049         local_irq_enable();
1050 }
1051
1052 /* Initialisation.
1053  * Called after the gfp() functions have been enabled, and before smp_init().
1054  */
1055 void __init kmem_cache_init(void)
1056 {
1057         size_t left_over;
1058         struct cache_sizes *sizes;
1059         struct cache_names *names;
1060         int i;
1061
1062         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1063                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1064                 if (i < MAX_NUMNODES)
1065                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1070          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1071          */
1072         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1073                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1074
1075         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1076          * from caches that do not exist yet:
1077          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the kmem_cache_t
1078          *    structures of all caches, except cache_cache itself: cache_cache
1079          *    is statically allocated.
1080          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1081          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1082          *    array at the end of the bootstrap.
1083          * 2) Create the first kmalloc cache.
1084          *    The kmem_cache_t for the new cache is allocated normally.
1085          *    An __init data area is used for the head array.
1086          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1087          *    head arrays.
1088          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1089          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1090          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1091          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1092          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1093          */
1094
1095         /* 1) create the cache_cache */
1096         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1097         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1098         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1099         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1100         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1101
1102         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size, cache_line_size());
1103
1104         cache_estimate(0, cache_cache.buffer_size, cache_line_size(), 0,
1105                        &left_over, &cache_cache.num);
1106         if (!cache_cache.num)
1107                 BUG();
1108
1109         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1110         cache_cache.colour_next = 0;
1111         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1112                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1113
1114         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1115         sizes = malloc_sizes;
1116         names = cache_names;
1117
1118         /* Initialize the caches that provide memory for the array cache
1119          * and the kmem_list3 structures first.
1120          * Without this, further allocations will bug
1121          */
1122
1123         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1124                                                       sizes[INDEX_AC].cs_size,
1125                                                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1126                                                       (ARCH_KMALLOC_FLAGS |
1127                                                        SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1128
1129         if (INDEX_AC != INDEX_L3)
1130                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1131                     kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1132                                       sizes[INDEX_L3].cs_size,
1133                                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1134                                       (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL,
1135                                       NULL);
1136
1137         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1138                 /*
1139                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1140                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1141                  * eliminates "false sharing".
1142                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1143                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1144                  */
1145                 if (!sizes->cs_cachep)
1146                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1147                                                              sizes->cs_size,
1148                                                              ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1149                                                              (ARCH_KMALLOC_FLAGS
1150                                                               | SLAB_PANIC),
1151                                                              NULL, NULL);
1152
1153                 /* Inc off-slab bufctl limit until the ceiling is hit. */
1154                 if (!(OFF_SLAB(sizes->cs_cachep))) {
1155                         offslab_limit = sizes->cs_size - sizeof(struct slab);
1156                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1157                 }
1158
1159                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1160                                                         sizes->cs_size,
1161                                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1162                                                         (ARCH_KMALLOC_FLAGS |
1163                                                          SLAB_CACHE_DMA |
1164                                                          SLAB_PANIC), NULL,
1165                                                         NULL);
1166
1167                 sizes++;
1168                 names++;
1169         }
1170         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1171         {
1172                 void *ptr;
1173
1174                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1175
1176                 local_irq_disable();
1177                 BUG_ON(ac_data(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1178                 memcpy(ptr, ac_data(&cache_cache),
1179                        sizeof(struct arraycache_init));
1180                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1181                 local_irq_enable();
1182
1183                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1184
1185                 local_irq_disable();
1186                 BUG_ON(ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1187                        != &initarray_generic.cache);
1188                 memcpy(ptr, ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1189                        sizeof(struct arraycache_init));
1190                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1191                     ptr;
1192                 local_irq_enable();
1193         }
1194         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1195         {
1196                 int node;
1197                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1198                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1199                           numa_node_id());
1200
1201                 for_each_online_node(node) {
1202                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1203                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + node], node);
1204
1205                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1206                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1207                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + node],
1208                                           node);
1209                         }
1210                 }
1211         }
1212
1213         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1214         {
1215                 kmem_cache_t *cachep;
1216                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1217                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1218                     enable_cpucache(cachep);
1219                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1220         }
1221
1222         /* Done! */
1223         g_cpucache_up = FULL;
1224
1225         /* Register a cpu startup notifier callback
1226          * that initializes ac_data for all new cpus
1227          */
1228         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1229
1230         /* The reap timers are started later, with a module init call:
1231          * That part of the kernel is not yet operational.
1232          */
1233 }
1234
1235 static int __init cpucache_init(void)
1236 {
1237         int cpu;
1238
1239         /* 
1240          * Register the timers that return unneeded
1241          * pages to gfp.
1242          */
1243         for_each_online_cpu(cpu)
1244             start_cpu_timer(cpu);
1245
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 __initcall(cpucache_init);
1250
1251 /*
1252  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1253  *
1254  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1255  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1256  * would be relatively rare and ignorable.
1257  */
1258 static void *kmem_getpages(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1259 {
1260         struct page *page;
1261         void *addr;
1262         int i;
1263
1264         flags |= cachep->gfpflags;
1265         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1266         if (!page)
1267                 return NULL;
1268         addr = page_address(page);
1269
1270         i = (1 << cachep->gfporder);
1271         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1272                 atomic_add(i, &slab_reclaim_pages);
1273         add_page_state(nr_slab, i);
1274         while (i--) {
1275                 SetPageSlab(page);
1276                 page++;
1277         }
1278         return addr;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Interface to system's page release.
1283  */
1284 static void kmem_freepages(kmem_cache_t *cachep, void *addr)
1285 {
1286         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1287         struct page *page = virt_to_page(addr);
1288         const unsigned long nr_freed = i;
1289
1290         while (i--) {
1291                 if (!TestClearPageSlab(page))
1292                         BUG();
1293                 page++;
1294         }
1295         sub_page_state(nr_slab, nr_freed);
1296         if (current->reclaim_state)
1297                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1298         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1299         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1300                 atomic_sub(1 << cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1301 }
1302
1303 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1304 {
1305         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1306         kmem_cache_t *cachep = slab_rcu->cachep;
1307
1308         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1309         if (OFF_SLAB(cachep))
1310                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1311 }
1312
1313 #if DEBUG
1314
1315 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1316 static void store_stackinfo(kmem_cache_t *cachep, unsigned long *addr,
1317                             unsigned long caller)
1318 {
1319         int size = obj_size(cachep);
1320
1321         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1322
1323         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1324                 return;
1325
1326         *addr++ = 0x12345678;
1327         *addr++ = caller;
1328         *addr++ = smp_processor_id();
1329         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1330         {
1331                 unsigned long *sptr = &caller;
1332                 unsigned long svalue;
1333
1334                 while (!kstack_end(sptr)) {
1335                         svalue = *sptr++;
1336                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1337                                 *addr++ = svalue;
1338                                 size -= sizeof(unsigned long);
1339                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1340                                         break;
1341                         }
1342                 }
1343
1344         }
1345         *addr++ = 0x87654321;
1346 }
1347 #endif
1348
1349 static void poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *addr, unsigned char val)
1350 {
1351         int size = obj_size(cachep);
1352         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1353
1354         memset(addr, val, size);
1355         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1356 }
1357
1358 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1359 {
1360         int i;
1361         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1362         for (i = 0; i < limit; i++) {
1363                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset + i]);
1364         }
1365         printk("\n");
1366 }
1367 #endif
1368
1369 #if DEBUG
1370
1371 static void print_objinfo(kmem_cache_t *cachep, void *objp, int lines)
1372 {
1373         int i, size;
1374         char *realobj;
1375
1376         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1377                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1378                        *dbg_redzone1(cachep, objp),
1379                        *dbg_redzone2(cachep, objp));
1380         }
1381
1382         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1383                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1384                        *dbg_userword(cachep, objp));
1385                 print_symbol("(%s)",
1386                              (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1387                 printk("\n");
1388         }
1389         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1390         size = obj_size(cachep);
1391         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1392                 int limit;
1393                 limit = 16;
1394                 if (i + limit > size)
1395                         limit = size - i;
1396                 dump_line(realobj, i, limit);
1397         }
1398 }
1399
1400 static void check_poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
1401 {
1402         char *realobj;
1403         int size, i;
1404         int lines = 0;
1405
1406         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1407         size = obj_size(cachep);
1408
1409         for (i = 0; i < size; i++) {
1410                 char exp = POISON_FREE;
1411                 if (i == size - 1)
1412                         exp = POISON_END;
1413                 if (realobj[i] != exp) {
1414                         int limit;
1415                         /* Mismatch ! */
1416                         /* Print header */
1417                         if (lines == 0) {
1418                                 printk(KERN_ERR
1419                                        "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1420                                        realobj, size);
1421                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1422                         }
1423                         /* Hexdump the affected line */
1424                         i = (i / 16) * 16;
1425                         limit = 16;
1426                         if (i + limit > size)
1427                                 limit = size - i;
1428                         dump_line(realobj, i, limit);
1429                         i += 16;
1430                         lines++;
1431                         /* Limit to 5 lines */
1432                         if (lines > 5)
1433                                 break;
1434                 }
1435         }
1436         if (lines != 0) {
1437                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1438                  * exist:
1439                  */
1440                 struct slab *slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
1441                 int objnr;
1442
1443                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
1444                 if (objnr) {
1445                         objp = slabp->s_mem + (objnr - 1) * cachep->buffer_size;
1446                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1447                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1448                                realobj, size);
1449                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1450                 }
1451                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
1452                         objp = slabp->s_mem + (objnr + 1) * cachep->buffer_size;
1453                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1454                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1455                                realobj, size);
1456                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1457                 }
1458         }
1459 }
1460 #endif
1461
1462 #if DEBUG
1463 /**
1464  * slab_destroy_objs - call the registered destructor for each object in
1465  *      a slab that is to be destroyed.
1466  */
1467 static void slab_destroy_objs(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
1468 {
1469         int i;
1470         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1471                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->buffer_size * i;
1472
1473                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1474 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1475                         if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0
1476                             && OFF_SLAB(cachep))
1477                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
1478                                                  cachep->buffer_size / PAGE_SIZE,
1479                                                  1);
1480                         else
1481                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1482 #else
1483                         check_poison_obj(cachep, objp);
1484 #endif
1485                 }
1486                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1487                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1488                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1489                                            "was overwritten");
1490                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1491                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1492                                            "was overwritten");
1493                 }
1494                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1495                         (cachep->dtor) (objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
1496         }
1497 }
1498 #else
1499 static void slab_destroy_objs(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
1500 {
1501         if (cachep->dtor) {
1502                 int i;
1503                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1504                         void *objp = slabp->s_mem + cachep->buffer_size * i;
1505                         (cachep->dtor) (objp, cachep, 0);
1506                 }
1507         }
1508 }
1509 #endif
1510
1511 /**
1512  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1513  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.
1514  * The cache-lock is not held/needed.
1515  */
1516 static void slab_destroy(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
1517 {
1518         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1519
1520         slab_destroy_objs(cachep, slabp);
1521         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1522                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1523
1524                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
1525                 slab_rcu->cachep = cachep;
1526                 slab_rcu->addr = addr;
1527                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1528         } else {
1529                 kmem_freepages(cachep, addr);
1530                 if (OFF_SLAB(cachep))
1531                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1532         }
1533 }
1534
1535 /* For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same
1536    as size of kmem_list3. */
1537 static void set_up_list3s(kmem_cache_t *cachep, int index)
1538 {
1539         int node;
1540
1541         for_each_online_node(node) {
1542                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1543                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1544                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1545                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1546         }
1547 }
1548
1549 /**
1550  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs and the number
1551  *                        of objects per slab.
1552  *
1553  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1554  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1555  * towards high-order requests, this should be changed.
1556  */
1557 static inline size_t calculate_slab_order(kmem_cache_t *cachep, size_t size,
1558                                           size_t align, gfp_t flags)
1559 {
1560         size_t left_over = 0;
1561
1562         for (;; cachep->gfporder++) {
1563                 unsigned int num;
1564                 size_t remainder;
1565
1566                 if (cachep->gfporder > MAX_GFP_ORDER) {
1567                         cachep->num = 0;
1568                         break;
1569                 }
1570
1571                 cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1572                                &remainder, &num);
1573                 if (!num)
1574                         continue;
1575                 /* More than offslab_limit objects will cause problems */
1576                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && cachep->num > offslab_limit)
1577                         break;
1578
1579                 cachep->num = num;
1580                 left_over = remainder;
1581
1582                 /*
1583                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1584                  * currently bad for the gfp()s.
1585                  */
1586                 if (cachep->gfporder >= slab_break_gfp_order)
1587                         break;
1588
1589                 if ((left_over * 8) <= (PAGE_SIZE << cachep->gfporder))
1590                         /* Acceptable internal fragmentation */
1591                         break;
1592         }
1593         return left_over;
1594 }
1595
1596 /**
1597  * kmem_cache_create - Create a cache.
1598  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1599  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1600  * @align: The required alignment for the objects.
1601  * @flags: SLAB flags
1602  * @ctor: A constructor for the objects.
1603  * @dtor: A destructor for the objects.
1604  *
1605  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1606  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1607  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1608  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1609  *
1610  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1611  * the module calling this has to destroy the cache before getting 
1612  * unloaded.
1613  * 
1614  * The flags are
1615  *
1616  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1617  * to catch references to uninitialised memory.
1618  *
1619  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1620  * for buffer overruns.
1621  *
1622  * %SLAB_NO_REAP - Don't automatically reap this cache when we're under
1623  * memory pressure.
1624  *
1625  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1626  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1627  * as davem.
1628  */
1629 kmem_cache_t *
1630 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1631         unsigned long flags, void (*ctor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long),
1632         void (*dtor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long))
1633 {
1634         size_t left_over, slab_size, ralign;
1635         kmem_cache_t *cachep = NULL;
1636         struct list_head *p;
1637
1638         /*
1639          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
1640          */
1641         if ((!name) ||
1642             in_interrupt() ||
1643             (size < BYTES_PER_WORD) ||
1644             (size > (1 << MAX_OBJ_ORDER) * PAGE_SIZE) || (dtor && !ctor)) {
1645                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n",
1646                        __FUNCTION__, name);
1647                 BUG();
1648         }
1649
1650         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1651
1652         list_for_each(p, &cache_chain) {
1653                 kmem_cache_t *pc = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
1654                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
1655                 char tmp;
1656                 int res;
1657
1658                 /*
1659                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
1660                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
1661                  * area of the module.  Print a warning.
1662                  */
1663                 set_fs(KERNEL_DS);
1664                 res = __get_user(tmp, pc->name);
1665                 set_fs(old_fs);
1666                 if (res) {
1667                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
1668                                pc->buffer_size);
1669                         continue;
1670                 }
1671
1672                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
1673                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
1674                         dump_stack();
1675                         goto oops;
1676                 }
1677         }
1678
1679 #if DEBUG
1680         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
1681         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
1682                 /* No constructor, but inital state check requested */
1683                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
1684                        "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
1685                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
1686         }
1687 #if FORCED_DEBUG
1688         /*
1689          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
1690          * large objects, if the increased size would increase the object size
1691          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
1692          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
1693          */
1694         if ((size < 4096
1695              || fls(size - 1) == fls(size - 1 + 3 * BYTES_PER_WORD)))
1696                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
1697         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
1698                 flags |= SLAB_POISON;
1699 #endif
1700         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1701                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
1702 #endif
1703         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1704                 BUG_ON(dtor);
1705
1706         /*
1707          * Always checks flags, a caller might be expecting debug
1708          * support which isn't available.
1709          */
1710         if (flags & ~CREATE_MASK)
1711                 BUG();
1712
1713         /* Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
1714          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
1715          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
1716          */
1717         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
1718                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
1719                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
1720         }
1721
1722         /* calculate out the final buffer alignment: */
1723         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
1724         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1725                 /* Default alignment: as specified by the arch code.
1726                  * Except if an object is really small, then squeeze multiple
1727                  * objects into one cacheline.
1728                  */
1729                 ralign = cache_line_size();
1730                 while (size <= ralign / 2)
1731                         ralign /= 2;
1732         } else {
1733                 ralign = BYTES_PER_WORD;
1734         }
1735         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
1736         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
1737                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1738                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1739                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
1740         }
1741         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
1742         if (ralign < align) {
1743                 ralign = align;
1744                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1745                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
1746         }
1747         /* 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
1748          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
1749          */
1750         align = ralign;
1751
1752         /* Get cache's description obj. */
1753         cachep = (kmem_cache_t *) kmem_cache_alloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
1754         if (!cachep)
1755                 goto oops;
1756         memset(cachep, 0, sizeof(kmem_cache_t));
1757
1758 #if DEBUG
1759         cachep->obj_size = size;
1760
1761         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
1762                 /* redzoning only works with word aligned caches */
1763                 align = BYTES_PER_WORD;
1764
1765                 /* add space for red zone words */
1766                 cachep->obj_offset += BYTES_PER_WORD;
1767                 size += 2 * BYTES_PER_WORD;
1768         }
1769         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
1770                 /* user store requires word alignment and
1771                  * one word storage behind the end of the real
1772                  * object.
1773                  */
1774                 align = BYTES_PER_WORD;
1775                 size += BYTES_PER_WORD;
1776         }
1777 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
1778         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
1779             && cachep->obj_size > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
1780                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - size;
1781                 size = PAGE_SIZE;
1782         }
1783 #endif
1784 #endif
1785
1786         /* Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab. */
1787         if (size >= (PAGE_SIZE >> 3))
1788                 /*
1789                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
1790                  * off-slab (should allow better packing of objs).
1791                  */
1792                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
1793
1794         size = ALIGN(size, align);
1795
1796         if ((flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) && size <= PAGE_SIZE) {
1797                 /*
1798                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1799                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1800                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1801                  */
1802                 cachep->gfporder = 0;
1803                 cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1804                                &left_over, &cachep->num);
1805         } else
1806                 left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
1807
1808         if (!cachep->num) {
1809                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
1810                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1811                 cachep = NULL;
1812                 goto oops;
1813         }
1814         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
1815                           + sizeof(struct slab), align);
1816
1817         /*
1818          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
1819          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
1820          */
1821         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
1822                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
1823                 left_over -= slab_size;
1824         }
1825
1826         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1827                 /* really off slab. No need for manual alignment */
1828                 slab_size =
1829                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
1830         }
1831
1832         cachep->colour_off = cache_line_size();
1833         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
1834         if (cachep->colour_off < align)
1835                 cachep->colour_off = align;
1836         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
1837         cachep->slab_size = slab_size;
1838         cachep->flags = flags;
1839         cachep->gfpflags = 0;
1840         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
1841                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
1842         spin_lock_init(&cachep->spinlock);
1843         cachep->buffer_size = size;
1844
1845         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
1846                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
1847         cachep->ctor = ctor;
1848         cachep->dtor = dtor;
1849         cachep->name = name;
1850
1851         /* Don't let CPUs to come and go */
1852         lock_cpu_hotplug();
1853
1854         if (g_cpucache_up == FULL) {
1855                 enable_cpucache(cachep);
1856         } else {
1857                 if (g_cpucache_up == NONE) {
1858                         /* Note: the first kmem_cache_create must create
1859                          * the cache that's used by kmalloc(24), otherwise
1860                          * the creation of further caches will BUG().
1861                          */
1862                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1863                             &initarray_generic.cache;
1864
1865                         /* If the cache that's used by
1866                          * kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is the first cache,
1867                          * then we need to set up all its list3s, otherwise
1868                          * the creation of further caches will BUG().
1869                          */
1870                         set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1871                         if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1872                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1873                         else
1874                                 g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1875                 } else {
1876                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1877                             kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1878
1879                         if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1880                                 set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1881                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1882                         } else {
1883                                 int node;
1884                                 for_each_online_node(node) {
1885
1886                                         cachep->nodelists[node] =
1887                                             kmalloc_node(sizeof
1888                                                          (struct kmem_list3),
1889                                                          GFP_KERNEL, node);
1890                                         BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1891                                         kmem_list3_init(cachep->
1892                                                         nodelists[node]);
1893                                 }
1894                         }
1895                 }
1896                 cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1897                     jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1898                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1899
1900                 BUG_ON(!ac_data(cachep));
1901                 ac_data(cachep)->avail = 0;
1902                 ac_data(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1903                 ac_data(cachep)->batchcount = 1;
1904                 ac_data(cachep)->touched = 0;
1905                 cachep->batchcount = 1;
1906                 cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1907         }
1908
1909         /* cache setup completed, link it into the list */
1910         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
1911         unlock_cpu_hotplug();
1912       oops:
1913         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
1914                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
1915                       name);
1916         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1917         return cachep;
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
1920
1921 #if DEBUG
1922 static void check_irq_off(void)
1923 {
1924         BUG_ON(!irqs_disabled());
1925 }
1926
1927 static void check_irq_on(void)
1928 {
1929         BUG_ON(irqs_disabled());
1930 }
1931
1932 static void check_spinlock_acquired(kmem_cache_t *cachep)
1933 {
1934 #ifdef CONFIG_SMP
1935         check_irq_off();
1936         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
1937 #endif
1938 }
1939
1940 static void check_spinlock_acquired_node(kmem_cache_t *cachep, int node)
1941 {
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943         check_irq_off();
1944         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1945 #endif
1946 }
1947
1948 #else
1949 #define check_irq_off() do { } while(0)
1950 #define check_irq_on()  do { } while(0)
1951 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
1952 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
1953 #endif
1954
1955 /*
1956  * Waits for all CPUs to execute func().
1957  */
1958 static void smp_call_function_all_cpus(void (*func)(void *arg), void *arg)
1959 {
1960         check_irq_on();
1961         preempt_disable();
1962
1963         local_irq_disable();
1964         func(arg);
1965         local_irq_enable();
1966
1967         if (smp_call_function(func, arg, 1, 1))
1968                 BUG();
1969
1970         preempt_enable();
1971 }
1972
1973 static void drain_array_locked(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac,
1974                                 int force, int node);
1975
1976 static void do_drain(void *arg)
1977 {
1978         kmem_cache_t *cachep = (kmem_cache_t *) arg;
1979         struct array_cache *ac;
1980         int node = numa_node_id();
1981
1982         check_irq_off();
1983         ac = ac_data(cachep);
1984         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1985         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1986         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1987         ac->avail = 0;
1988 }
1989
1990 static void drain_cpu_caches(kmem_cache_t *cachep)
1991 {
1992         struct kmem_list3 *l3;
1993         int node;
1994
1995         smp_call_function_all_cpus(do_drain, cachep);
1996         check_irq_on();
1997         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
1998         for_each_online_node(node) {
1999                 l3 = cachep->nodelists[node];
2000                 if (l3) {
2001                         spin_lock(&l3->list_lock);
2002                         drain_array_locked(cachep, l3->shared, 1, node);
2003                         spin_unlock(&l3->list_lock);
2004                         if (l3->alien)
2005                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
2006                 }
2007         }
2008         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
2009 }
2010
2011 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node)
2012 {
2013         struct slab *slabp;
2014         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[node];
2015         int ret;
2016
2017         for (;;) {
2018                 struct list_head *p;
2019
2020                 p = l3->slabs_free.prev;
2021                 if (p == &l3->slabs_free)
2022                         break;
2023
2024                 slabp = list_entry(l3->slabs_free.prev, struct slab, list);
2025 #if DEBUG
2026                 if (slabp->inuse)
2027                         BUG();
2028 #endif
2029                 list_del(&slabp->list);
2030
2031                 l3->free_objects -= cachep->num;
2032                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2033                 slab_destroy(cachep, slabp);
2034                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2035         }
2036         ret = !list_empty(&l3->slabs_full) || !list_empty(&l3->slabs_partial);
2037         return ret;
2038 }
2039
2040 static int __cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
2041 {
2042         int ret = 0, i = 0;
2043         struct kmem_list3 *l3;
2044
2045         drain_cpu_caches(cachep);
2046
2047         check_irq_on();
2048         for_each_online_node(i) {
2049                 l3 = cachep->nodelists[i];
2050                 if (l3) {
2051                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2052                         ret += __node_shrink(cachep, i);
2053                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2054                 }
2055         }
2056         return (ret ? 1 : 0);
2057 }
2058
2059 /**
2060  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2061  * @cachep: The cache to shrink.
2062  *
2063  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2064  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2065  */
2066 int kmem_cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
2067 {
2068         if (!cachep || in_interrupt())
2069                 BUG();
2070
2071         return __cache_shrink(cachep);
2072 }
2073 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2074
2075 /**
2076  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2077  * @cachep: the cache to destroy
2078  *
2079  * Remove a kmem_cache_t object from the slab cache.
2080  * Returns 0 on success.
2081  *
2082  * It is expected this function will be called by a module when it is
2083  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2084  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2085  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2086  *
2087  * The cache must be empty before calling this function.
2088  *
2089  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2090  * during the kmem_cache_destroy().
2091  */
2092 int kmem_cache_destroy(kmem_cache_t *cachep)
2093 {
2094         int i;
2095         struct kmem_list3 *l3;
2096
2097         if (!cachep || in_interrupt())
2098                 BUG();
2099
2100         /* Don't let CPUs to come and go */
2101         lock_cpu_hotplug();
2102
2103         /* Find the cache in the chain of caches. */
2104         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2105         /*
2106          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2107          */
2108         list_del(&cachep->next);
2109         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2110
2111         if (__cache_shrink(cachep)) {
2112                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2113                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2114                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2115                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2116                 unlock_cpu_hotplug();
2117                 return 1;
2118         }
2119
2120         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2121                 synchronize_rcu();
2122
2123         for_each_online_cpu(i)
2124             kfree(cachep->array[i]);
2125
2126         /* NUMA: free the list3 structures */
2127         for_each_online_node(i) {
2128                 if ((l3 = cachep->nodelists[i])) {
2129                         kfree(l3->shared);
2130                         free_alien_cache(l3->alien);
2131                         kfree(l3);
2132                 }
2133         }
2134         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2135
2136         unlock_cpu_hotplug();
2137
2138         return 0;
2139 }
2140 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2141
2142 /* Get the memory for a slab management obj. */
2143 static struct slab *alloc_slabmgmt(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2144                                    int colour_off, gfp_t local_flags)
2145 {
2146         struct slab *slabp;
2147
2148         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2149                 /* Slab management obj is off-slab. */
2150                 slabp = kmem_cache_alloc(cachep->slabp_cache, local_flags);
2151                 if (!slabp)
2152                         return NULL;
2153         } else {
2154                 slabp = objp + colour_off;
2155                 colour_off += cachep->slab_size;
2156         }
2157         slabp->inuse = 0;
2158         slabp->colouroff = colour_off;
2159         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2160
2161         return slabp;
2162 }
2163
2164 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2165 {
2166         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2167 }
2168
2169 static void cache_init_objs(kmem_cache_t *cachep,
2170                             struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2171 {
2172         int i;
2173
2174         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2175                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->buffer_size * i;
2176 #if DEBUG
2177                 /* need to poison the objs? */
2178                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2179                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2180                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2181                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2182
2183                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2184                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2185                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2186                 }
2187                 /*
2188                  * Constructors are not allowed to allocate memory from
2189                  * the same cache which they are a constructor for.
2190                  * Otherwise, deadlock. They must also be threaded.
2191                  */
2192                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2193                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep), cachep,
2194                                      ctor_flags);
2195
2196                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2197                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2198                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2199                                            " end of an object");
2200                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2201                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2202                                            " start of an object");
2203                 }
2204                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)
2205                     && cachep->flags & SLAB_POISON)
2206                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2207                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2208 #else
2209                 if (cachep->ctor)
2210                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2211 #endif
2212                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2213         }
2214         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2215         slabp->free = 0;
2216 }
2217
2218 static void kmem_flagcheck(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2219 {
2220         if (flags & SLAB_DMA) {
2221                 if (!(cachep->gfpflags & GFP_DMA))
2222                         BUG();
2223         } else {
2224                 if (cachep->gfpflags & GFP_DMA)
2225                         BUG();
2226         }
2227 }
2228
2229 static void *slab_get_obj(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, int nodeid)
2230 {
2231         void *objp = slabp->s_mem + (slabp->free * cachep->buffer_size);
2232         kmem_bufctl_t next;
2233
2234         slabp->inuse++;
2235         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2236 #if DEBUG
2237         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2238         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2239 #endif
2240         slabp->free = next;
2241
2242         return objp;
2243 }
2244
2245 static void slab_put_obj(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, void *objp,
2246                           int nodeid)
2247 {
2248         unsigned int objnr = (unsigned)(objp-slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
2249
2250 #if DEBUG
2251         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2252         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2253
2254         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] != BUFCTL_FREE) {
2255                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2256                        "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2257                 BUG();
2258         }
2259 #endif
2260         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2261         slabp->free = objnr;
2262         slabp->inuse--;
2263 }
2264
2265 static void set_slab_attr(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, void *objp)
2266 {
2267         int i;
2268         struct page *page;
2269
2270         /* Nasty!!!!!! I hope this is OK. */
2271         i = 1 << cachep->gfporder;
2272         page = virt_to_page(objp);
2273         do {
2274                 page_set_cache(page, cachep);
2275                 page_set_slab(page, slabp);
2276                 page++;
2277         } while (--i);
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2282  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2283  */
2284 static int cache_grow(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2285 {
2286         struct slab *slabp;
2287         void *objp;
2288         size_t offset;
2289         gfp_t local_flags;
2290         unsigned long ctor_flags;
2291         struct kmem_list3 *l3;
2292
2293         /* Be lazy and only check for valid flags here,
2294          * keeping it out of the critical path in kmem_cache_alloc().
2295          */
2296         if (flags & ~(SLAB_DMA | SLAB_LEVEL_MASK | SLAB_NO_GROW))
2297                 BUG();
2298         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2299                 return 0;
2300
2301         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2302         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2303         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2304                 /*
2305                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2306                  * this - it might need to know...
2307                  */
2308                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2309
2310         /* About to mess with non-constant members - lock. */
2311         check_irq_off();
2312         spin_lock(&cachep->spinlock);
2313
2314         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2315         offset = cachep->colour_next;
2316         cachep->colour_next++;
2317         if (cachep->colour_next >= cachep->colour)
2318                 cachep->colour_next = 0;
2319         offset *= cachep->colour_off;
2320
2321         spin_unlock(&cachep->spinlock);
2322
2323         check_irq_off();
2324         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2325                 local_irq_enable();
2326
2327         /*
2328          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2329          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2330          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2331          * will eventually be caught here (where it matters).
2332          */
2333         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2334
2335         /* Get mem for the objs.
2336          * Attempt to allocate a physical page from 'nodeid',
2337          */
2338         if (!(objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid)))
2339                 goto failed;
2340
2341         /* Get slab management. */
2342         if (!(slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags)))
2343                 goto opps1;
2344
2345         slabp->nodeid = nodeid;
2346         set_slab_attr(cachep, slabp, objp);
2347
2348         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2349
2350         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2351                 local_irq_disable();
2352         check_irq_off();
2353         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2354         spin_lock(&l3->list_lock);
2355
2356         /* Make slab active. */
2357         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2358         STATS_INC_GROWN(cachep);
2359         l3->free_objects += cachep->num;
2360         spin_unlock(&l3->list_lock);
2361         return 1;
2362       opps1:
2363         kmem_freepages(cachep, objp);
2364       failed:
2365         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2366                 local_irq_disable();
2367         return 0;
2368 }
2369
2370 #if DEBUG
2371
2372 /*
2373  * Perform extra freeing checks:
2374  * - detect bad pointers.
2375  * - POISON/RED_ZONE checking
2376  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2377  */
2378 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2379 {
2380         struct page *page;
2381
2382         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2383                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2384                        (unsigned long)objp);
2385                 BUG();
2386         }
2387         page = virt_to_page(objp);
2388         if (!PageSlab(page)) {
2389                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n",
2390                        (unsigned long)objp);
2391                 BUG();
2392         }
2393 }
2394
2395 static void *cache_free_debugcheck(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2396                                    void *caller)
2397 {
2398         struct page *page;
2399         unsigned int objnr;
2400         struct slab *slabp;
2401
2402         objp -= obj_offset(cachep);
2403         kfree_debugcheck(objp);
2404         page = virt_to_page(objp);
2405
2406         if (page_get_cache(page) != cachep) {
2407                 printk(KERN_ERR
2408                        "mismatch in kmem_cache_free: expected cache %p, got %p\n",
2409                        page_get_cache(page), cachep);
2410                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", cachep, cachep->name);
2411                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", page_get_cache(page),
2412                        page_get_cache(page)->name);
2413                 WARN_ON(1);
2414         }
2415         slabp = page_get_slab(page);
2416
2417         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2418                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_ACTIVE
2419                     || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_ACTIVE) {
2420                         slab_error(cachep,
2421                                    "double free, or memory outside"
2422                                    " object was overwritten");
2423                         printk(KERN_ERR
2424                                "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2425                                objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2426                                *dbg_redzone2(cachep, objp));
2427                 }
2428                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2429                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2430         }
2431         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2432                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2433
2434         objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
2435
2436         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2437         BUG_ON(objp != slabp->s_mem + objnr * cachep->buffer_size);
2438
2439         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2440                 /* Need to call the slab's constructor so the
2441                  * caller can perform a verify of its state (debugging).
2442                  * Called without the cache-lock held.
2443                  */
2444                 cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep),
2445                              cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR | SLAB_CTOR_VERIFY);
2446         }
2447         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2448                 /* we want to cache poison the object,
2449                  * call the destruction callback
2450                  */
2451                 cachep->dtor(objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
2452         }
2453         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2454 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2455                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2456                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2457                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2458                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2459                 } else {
2460                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2461                 }
2462 #else
2463                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2464 #endif
2465         }
2466         return objp;
2467 }
2468
2469 static void check_slabp(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
2470 {
2471         kmem_bufctl_t i;
2472         int entries = 0;
2473
2474         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2475         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2476                 entries++;
2477                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2478                         goto bad;
2479         }
2480         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2481               bad:
2482                 printk(KERN_ERR
2483                        "slab: Internal list corruption detected in cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2484                        cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2485                 for (i = 0;
2486                      i < sizeof(slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t);
2487                      i++) {
2488                         if ((i % 16) == 0)
2489                                 printk("\n%03x:", i);
2490                         printk(" %02x", ((unsigned char *)slabp)[i]);
2491                 }
2492                 printk("\n");
2493                 BUG();
2494         }
2495 }
2496 #else
2497 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2498 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2499 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2500 #endif
2501
2502 static void *cache_alloc_refill(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2503 {
2504         int batchcount;
2505         struct kmem_list3 *l3;
2506         struct array_cache *ac;
2507
2508         check_irq_off();
2509         ac = ac_data(cachep);
2510       retry:
2511         batchcount = ac->batchcount;
2512         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2513                 /* if there was little recent activity on this
2514                  * cache, then perform only a partial refill.
2515                  * Otherwise we could generate refill bouncing.
2516                  */
2517                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2518         }
2519         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2520
2521         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2522         spin_lock(&l3->list_lock);
2523
2524         if (l3->shared) {
2525                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2526                 if (shared_array->avail) {
2527                         if (batchcount > shared_array->avail)
2528                                 batchcount = shared_array->avail;
2529                         shared_array->avail -= batchcount;
2530                         ac->avail = batchcount;
2531                         memcpy(ac->entry,
2532                                &(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2533                                sizeof(void *) * batchcount);
2534                         shared_array->touched = 1;
2535                         goto alloc_done;
2536                 }
2537         }
2538         while (batchcount > 0) {
2539                 struct list_head *entry;
2540                 struct slab *slabp;
2541                 /* Get slab alloc is to come from. */
2542                 entry = l3->slabs_partial.next;
2543                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2544                         l3->free_touched = 1;
2545                         entry = l3->slabs_free.next;
2546                         if (entry == &l3->slabs_free)
2547                                 goto must_grow;
2548                 }
2549
2550                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2551                 check_slabp(cachep, slabp);
2552                 check_spinlock_acquired(cachep);
2553                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2554                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2555                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2556                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2557
2558                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
2559                                                             numa_node_id());
2560                 }
2561                 check_slabp(cachep, slabp);
2562
2563                 /* move slabp to correct slabp list: */
2564                 list_del(&slabp->list);
2565                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2566                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2567                 else
2568                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2569         }
2570
2571       must_grow:
2572         l3->free_objects -= ac->avail;
2573       alloc_done:
2574         spin_unlock(&l3->list_lock);
2575
2576         if (unlikely(!ac->avail)) {
2577                 int x;
2578                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2579
2580                 // cache_grow can reenable interrupts, then ac could change.
2581                 ac = ac_data(cachep);
2582                 if (!x && ac->avail == 0)       // no objects in sight? abort
2583                         return NULL;
2584
2585                 if (!ac->avail) // objects refilled by interrupt?
2586                         goto retry;
2587         }
2588         ac->touched = 1;
2589         return ac->entry[--ac->avail];
2590 }
2591
2592 static inline void
2593 cache_alloc_debugcheck_before(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2594 {
2595         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2596 #if DEBUG
2597         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2598 #endif
2599 }
2600
2601 #if DEBUG
2602 static void *cache_alloc_debugcheck_after(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags,
2603                                         void *objp, void *caller)
2604 {
2605         if (!objp)
2606                 return objp;
2607         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2608 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2609                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2610                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2611                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
2612                 else
2613                         check_poison_obj(cachep, objp);
2614 #else
2615                 check_poison_obj(cachep, objp);
2616 #endif
2617                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2618         }
2619         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2620                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2621
2622         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2623                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE
2624                     || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2625                         slab_error(cachep,
2626                                    "double free, or memory outside"
2627                                    " object was overwritten");
2628                         printk(KERN_ERR
2629                                "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2630                                objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2631                                *dbg_redzone2(cachep, objp));
2632                 }
2633                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2634                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2635         }
2636         objp += obj_offset(cachep);
2637         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2638                 unsigned long ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2639
2640                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2641                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2642
2643                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2644         }
2645         return objp;
2646 }
2647 #else
2648 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2649 #endif
2650
2651 static inline void *____cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2652 {
2653         void *objp;
2654         struct array_cache *ac;
2655
2656 #ifdef CONFIG_NUMA
2657         if (unlikely(current->mempolicy && !in_interrupt())) {
2658                 int nid = slab_node(current->mempolicy);
2659
2660                 if (nid != numa_node_id())
2661                         return __cache_alloc_node(cachep, flags, nid);
2662         }
2663 #endif
2664
2665         check_irq_off();
2666         ac = ac_data(cachep);
2667         if (likely(ac->avail)) {
2668                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2669                 ac->touched = 1;
2670                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2671         } else {
2672                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2673                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2674         }
2675         return objp;
2676 }
2677
2678 static inline void *__cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2679 {
2680         unsigned long save_flags;
2681         void *objp;
2682
2683         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2684
2685         local_irq_save(save_flags);
2686         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
2687         local_irq_restore(save_flags);
2688         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
2689                                             __builtin_return_address(0));
2690         prefetchw(objp);
2691         return objp;
2692 }
2693
2694 #ifdef CONFIG_NUMA
2695 /*
2696  * A interface to enable slab creation on nodeid
2697  */
2698 static void *__cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2699 {
2700         struct list_head *entry;
2701         struct slab *slabp;
2702         struct kmem_list3 *l3;
2703         void *obj;
2704         int x;
2705
2706         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2707         BUG_ON(!l3);
2708
2709       retry:
2710         spin_lock(&l3->list_lock);
2711         entry = l3->slabs_partial.next;
2712         if (entry == &l3->slabs_partial) {
2713                 l3->free_touched = 1;
2714                 entry = l3->slabs_free.next;
2715                 if (entry == &l3->slabs_free)
2716                         goto must_grow;
2717         }
2718
2719         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2720         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2721         check_slabp(cachep, slabp);
2722
2723         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
2724         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2725         STATS_SET_HIGH(cachep);
2726
2727         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
2728
2729         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
2730         check_slabp(cachep, slabp);
2731         l3->free_objects--;
2732         /* move slabp to correct slabp list: */
2733         list_del(&slabp->list);
2734
2735         if (slabp->free == BUFCTL_END) {
2736                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2737         } else {
2738                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2739         }
2740
2741         spin_unlock(&l3->list_lock);
2742         goto done;
2743
2744       must_grow:
2745         spin_unlock(&l3->list_lock);
2746         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
2747
2748         if (!x)
2749                 return NULL;
2750
2751         goto retry;
2752       done:
2753         return obj;
2754 }
2755 #endif
2756
2757 /*
2758  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
2759  */
2760 static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int nr_objects,
2761                        int node)
2762 {
2763         int i;
2764         struct kmem_list3 *l3;
2765
2766         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
2767                 void *objp = objpp[i];
2768                 struct slab *slabp;
2769
2770                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
2771                 l3 = cachep->nodelists[node];
2772                 list_del(&slabp->list);
2773                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
2774                 check_slabp(cachep, slabp);
2775                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
2776                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
2777                 l3->free_objects++;
2778                 check_slabp(cachep, slabp);
2779
2780                 /* fixup slab chains */
2781                 if (slabp->inuse == 0) {
2782                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
2783                                 l3->free_objects -= cachep->num;
2784                                 slab_destroy(cachep, slabp);
2785                         } else {
2786                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
2787                         }
2788                 } else {
2789                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
2790                          * partial list on free - maximum time for the
2791                          * other objects to be freed, too.
2792                          */
2793                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2794                 }
2795         }
2796 }
2797
2798 static void cache_flusharray(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac)
2799 {
2800         int batchcount;
2801         struct kmem_list3 *l3;
2802         int node = numa_node_id();
2803
2804         batchcount = ac->batchcount;
2805 #if DEBUG
2806         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
2807 #endif
2808         check_irq_off();
2809         l3 = cachep->nodelists[node];
2810         spin_lock(&l3->list_lock);
2811         if (l3->shared) {
2812                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2813                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
2814                 if (max) {
2815                         if (batchcount > max)
2816                                 batchcount = max;
2817                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2818                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
2819                         shared_array->avail += batchcount;
2820                         goto free_done;
2821                 }
2822         }
2823
2824         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
2825       free_done:
2826 #if STATS
2827         {
2828                 int i = 0;
2829                 struct list_head *p;
2830
2831                 p = l3->slabs_free.next;
2832                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
2833                         struct slab *slabp;
2834
2835                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2836                         BUG_ON(slabp->inuse);
2837
2838                         i++;
2839                         p = p->next;
2840                 }
2841                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
2842         }
2843 #endif
2844         spin_unlock(&l3->list_lock);
2845         ac->avail -= batchcount;
2846         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]),
2847                 sizeof(void *) * ac->avail);
2848 }
2849
2850 /*
2851  * __cache_free
2852  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed
2853  * state, it must be in this state _before_ it is released.
2854  *
2855  * Called with disabled ints.
2856  */
2857 static inline void __cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
2858 {
2859         struct array_cache *ac = ac_data(cachep);
2860
2861         check_irq_off();
2862         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
2863
2864         /* Make sure we are not freeing a object from another
2865          * node to the array cache on this cpu.
2866          */
2867 #ifdef CONFIG_NUMA
2868         {
2869                 struct slab *slabp;
2870                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
2871                 if (unlikely(slabp->nodeid != numa_node_id())) {
2872                         struct array_cache *alien = NULL;
2873                         int nodeid = slabp->nodeid;
2874                         struct kmem_list3 *l3 =
2875                             cachep->nodelists[numa_node_id()];
2876
2877                         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
2878                         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
2879                                 alien = l3->alien[nodeid];
2880                                 spin_lock(&alien->lock);
2881                                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit))
2882                                         __drain_alien_cache(cachep,
2883                                                             alien, nodeid);
2884                                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
2885                                 spin_unlock(&alien->lock);
2886                         } else {
2887                                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2888                                           list_lock);
2889                                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
2890                                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2891                                             list_lock);
2892                         }
2893                         return;
2894                 }
2895         }
2896 #endif
2897         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
2898                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
2899                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2900                 return;
2901         } else {
2902                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
2903                 cache_flusharray(cachep, ac);
2904                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2905         }
2906 }
2907
2908 /**
2909  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
2910  * @cachep: The cache to allocate from.
2911  * @flags: See kmalloc().
2912  *
2913  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
2914  * if the cache has no available objects.
2915  */
2916 void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2917 {
2918         return __cache_alloc(cachep, flags);
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2921
2922 /**
2923  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
2924  *      be a slab entry.
2925  * @cachep: the cache we're checking against
2926  * @ptr: pointer to validate
2927  *
2928  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
2929  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
2930  * part of the slab cache in question, but it at least
2931  * validates that the pointer can be dereferenced and
2932  * looks half-way sane.
2933  *
2934  * Currently only used for dentry validation.
2935  */
2936 int fastcall kmem_ptr_validate(kmem_cache_t *cachep, void *ptr)
2937 {
2938         unsigned long addr = (unsigned long)ptr;
2939         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
2940         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD - 1;
2941         unsigned long size = cachep->buffer_size;
2942         struct page *page;
2943
2944         if (unlikely(addr < min_addr))
2945                 goto out;
2946         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
2947                 goto out;
2948         if (unlikely(addr & align_mask))
2949                 goto out;
2950         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
2951                 goto out;
2952         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
2953                 goto out;
2954         page = virt_to_page(ptr);
2955         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2956                 goto out;
2957         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
2958                 goto out;
2959         return 1;
2960       out:
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 #ifdef CONFIG_NUMA
2965 /**
2966  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
2967  * @cachep: The cache to allocate from.
2968  * @flags: See kmalloc().
2969  * @nodeid: node number of the target node.
2970  *
2971  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
2972  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
2973  * can improve the performance for cpu bound structures.
2974  * New and improved: it will now make sure that the object gets
2975  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
2976  */
2977 void *kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2978 {
2979         unsigned long save_flags;
2980         void *ptr;
2981
2982         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2983         local_irq_save(save_flags);
2984
2985         if (nodeid == -1 || nodeid == numa_node_id() ||
2986             !cachep->nodelists[nodeid])
2987                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
2988         else
2989                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
2990         local_irq_restore(save_flags);
2991
2992         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr,
2993                                            __builtin_return_address(0));
2994
2995         return ptr;
2996 }
2997 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2998
2999 void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3000 {
3001         kmem_cache_t *cachep;
3002
3003         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3004         if (unlikely(cachep == NULL))
3005                 return NULL;
3006         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
3007 }
3008 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
3009 #endif
3010
3011 /**
3012  * kmalloc - allocate memory
3013  * @size: how many bytes of memory are required.
3014  * @flags: the type of memory to allocate.
3015  *
3016  * kmalloc is the normal method of allocating memory
3017  * in the kernel.
3018  *
3019  * The @flags argument may be one of:
3020  *
3021  * %GFP_USER - Allocate memory on behalf of user.  May sleep.
3022  *
3023  * %GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram.  May sleep.
3024  *
3025  * %GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep.  Use inside interrupt handlers.
3026  *
3027  * Additionally, the %GFP_DMA flag may be set to indicate the memory
3028  * must be suitable for DMA.  This can mean different things on different
3029  * platforms.  For example, on i386, it means that the memory must come
3030  * from the first 16MB.
3031  */
3032 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3033 {
3034         kmem_cache_t *cachep;
3035
3036         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3037          * __ with kmem_.
3038          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3039          * functions.
3040          */
3041         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3042         if (unlikely(cachep == NULL))
3043                 return NULL;
3044         return __cache_alloc(cachep, flags);
3045 }
3046 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3047
3048 #ifdef CONFIG_SMP
3049 /**
3050  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
3051  * cpu in the system, zeroing them.
3052  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
3053  *
3054  * @size: how many bytes of memory are required.
3055  */
3056 void *__alloc_percpu(size_t size)
3057 {
3058         int i;
3059         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
3060
3061         if (!pdata)
3062                 return NULL;
3063
3064         /*
3065          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
3066          * and we have no way of figuring out how to fix the array
3067          * that we have allocated then....
3068          */
3069         for_each_cpu(i) {
3070                 int node = cpu_to_node(i);
3071
3072                 if (node_online(node))
3073                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
3074                 else
3075                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
3076
3077                 if (!pdata->ptrs[i])
3078                         goto unwind_oom;
3079                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
3080         }
3081
3082         /* Catch derefs w/o wrappers */
3083         return (void *)(~(unsigned long)pdata);
3084
3085       unwind_oom:
3086         while (--i >= 0) {
3087                 if (!cpu_possible(i))
3088                         continue;
3089                 kfree(pdata->ptrs[i]);
3090         }
3091         kfree(pdata);
3092         return NULL;
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
3095 #endif
3096
3097 /**
3098  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3099  * @cachep: The cache the allocation was from.
3100  * @objp: The previously allocated object.
3101  *
3102  * Free an object which was previously allocated from this
3103  * cache.
3104  */
3105 void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
3106 {
3107         unsigned long flags;
3108
3109         local_irq_save(flags);
3110         __cache_free(cachep, objp);
3111         local_irq_restore(flags);
3112 }
3113 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3114
3115 /**
3116  * kfree - free previously allocated memory
3117  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3118  *
3119  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3120  *
3121  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3122  * or you will run into trouble.
3123  */
3124 void kfree(const void *objp)
3125 {
3126         kmem_cache_t *c;
3127         unsigned long flags;
3128
3129         if (unlikely(!objp))
3130                 return;
3131         local_irq_save(flags);
3132         kfree_debugcheck(objp);
3133         c = page_get_cache(virt_to_page(objp));
3134         mutex_debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3135         __cache_free(c, (void *)objp);
3136         local_irq_restore(flags);
3137 }
3138 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3139
3140 #ifdef CONFIG_SMP
3141 /**
3142  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3143  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3144  *
3145  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3146  * The complemented objp is to check for that.
3147  */
3148 void free_percpu(const void *objp)
3149 {
3150         int i;
3151         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *)(~(unsigned long)objp);
3152
3153         /*
3154          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3155          */
3156         for_each_cpu(i)
3157             kfree(p->ptrs[i]);
3158         kfree(p);
3159 }
3160 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3161 #endif
3162
3163 unsigned int kmem_cache_size(kmem_cache_t *cachep)
3164 {
3165         return obj_size(cachep);
3166 }
3167 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3168
3169 const char *kmem_cache_name(kmem_cache_t *cachep)
3170 {
3171         return cachep->name;
3172 }
3173 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3174
3175 /*
3176  * This initializes kmem_list3 for all nodes.
3177  */
3178 static int alloc_kmemlist(kmem_cache_t *cachep)
3179 {
3180         int node;
3181         struct kmem_list3 *l3;
3182         int err = 0;
3183
3184         for_each_online_node(node) {
3185                 struct array_cache *nc = NULL, *new;
3186                 struct array_cache **new_alien = NULL;
3187 #ifdef CONFIG_NUMA
3188                 if (!(new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit)))
3189                         goto fail;
3190 #endif
3191                 if (!(new = alloc_arraycache(node, (cachep->shared *
3192                                                     cachep->batchcount),
3193                                              0xbaadf00d)))
3194                         goto fail;
3195                 if ((l3 = cachep->nodelists[node])) {
3196
3197                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3198
3199                         if ((nc = cachep->nodelists[node]->shared))
3200                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
3201
3202                         l3->shared = new;
3203                         if (!cachep->nodelists[node]->alien) {
3204                                 l3->alien = new_alien;
3205                                 new_alien = NULL;
3206                         }
3207                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3208                             cachep->batchcount + cachep->num;
3209                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3210                         kfree(nc);
3211                         free_alien_cache(new_alien);
3212                         continue;
3213                 }
3214                 if (!(l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
3215                                         GFP_KERNEL, node)))
3216                         goto fail;
3217
3218                 kmem_list3_init(l3);
3219                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3220                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
3221                 l3->shared = new;
3222                 l3->alien = new_alien;
3223                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3224                     cachep->batchcount + cachep->num;
3225                 cachep->nodelists[node] = l3;
3226         }
3227         return err;
3228       fail:
3229         err = -ENOMEM;
3230         return err;
3231 }
3232
3233 struct ccupdate_struct {
3234         kmem_cache_t *cachep;
3235         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3236 };
3237
3238 static void do_ccupdate_local(void *info)
3239 {
3240         struct ccupdate_struct *new = (struct ccupdate_struct *)info;
3241         struct array_cache *old;
3242
3243         check_irq_off();
3244         old = ac_data(new->cachep);
3245
3246         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3247         new->new[smp_processor_id()] = old;
3248 }
3249
3250 static int do_tune_cpucache(kmem_cache_t *cachep, int limit, int batchcount,
3251                             int shared)
3252 {
3253         struct ccupdate_struct new;
3254         int i, err;
3255
3256         memset(&new.new, 0, sizeof(new.new));
3257         for_each_online_cpu(i) {
3258                 new.new[i] =
3259                     alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit, batchcount);
3260                 if (!new.new[i]) {
3261                         for (i--; i >= 0; i--)
3262                                 kfree(new.new[i]);
3263                         return -ENOMEM;
3264                 }
3265         }
3266         new.cachep = cachep;
3267
3268         smp_call_function_all_cpus(do_ccupdate_local, (void *)&new);
3269
3270         check_irq_on();
3271         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3272         cachep->batchcount = batchcount;
3273         cachep->limit = limit;
3274         cachep->shared = shared;
3275         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3276
3277         for_each_online_cpu(i) {
3278                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3279                 if (!ccold)
3280                         continue;
3281                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3282                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3283                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3284                 kfree(ccold);
3285         }
3286
3287         err = alloc_kmemlist(cachep);
3288         if (err) {
3289                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3290                        cachep->name, -err);
3291                 BUG();
3292         }
3293         return 0;
3294 }
3295
3296 static void enable_cpucache(kmem_cache_t *cachep)
3297 {
3298         int err;
3299         int limit, shared;
3300
3301         /* The head array serves three purposes:
3302          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3303          * - reduce the number of spinlock operations.
3304          * - reduce the number of linked list operations on the slab and 
3305          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3306          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3307          * Bonwick.
3308          */
3309         if (cachep->buffer_size > 131072)
3310                 limit = 1;
3311         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
3312                 limit = 8;
3313         else if (cachep->buffer_size > 1024)
3314                 limit = 24;
3315         else if (cachep->buffer_size > 256)
3316                 limit = 54;
3317         else
3318                 limit = 120;
3319
3320         /* Cpu bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3321          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3322          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3323          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3324          * replaces Bonwick's magazine layer.
3325          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3326          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3327          */
3328         shared = 0;
3329 #ifdef CONFIG_SMP
3330         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE)
3331                 shared = 8;
3332 #endif
3333
3334 #if DEBUG
3335         /* With debugging enabled, large batchcount lead to excessively
3336          * long periods with disabled local interrupts. Limit the 
3337          * batchcount
3338          */
3339         if (limit > 32)
3340                 limit = 32;
3341 #endif
3342         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared);
3343         if (err)
3344                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3345                        cachep->name, -err);
3346 }
3347
3348 static void drain_array_locked(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac,
3349                                 int force, int node)
3350 {
3351         int tofree;
3352
3353         check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3354         if (ac->touched && !force) {
3355                 ac->touched = 0;
3356         } else if (ac->avail) {
3357                 tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
3358                 if (tofree > ac->avail) {
3359                         tofree = (ac->avail + 1) / 2;
3360                 }
3361                 free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3362                 ac->avail -= tofree;
3363                 memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3364                         sizeof(void *) * ac->avail);
3365         }
3366 }
3367
3368 /**
3369  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3370  * @unused: unused parameter
3371  *
3372  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3373  * Purpose:
3374  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3375  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3376  *
3377  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll
3378  * try again on the next iteration.
3379  */
3380 static void cache_reap(void *unused)
3381 {
3382         struct list_head *walk;
3383         struct kmem_list3 *l3;
3384
3385         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex)) {
3386                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3387                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
3388                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
3389                 return;
3390         }
3391
3392         list_for_each(walk, &cache_chain) {
3393                 kmem_cache_t *searchp;
3394                 struct list_head *p;
3395                 int tofree;
3396                 struct slab *slabp;
3397
3398                 searchp = list_entry(walk, kmem_cache_t, next);
3399
3400                 if (searchp->flags & SLAB_NO_REAP)
3401                         goto next;
3402
3403                 check_irq_on();
3404
3405                 l3 = searchp->nodelists[numa_node_id()];
3406                 if (l3->alien)
3407                         drain_alien_cache(searchp, l3);
3408                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3409
3410                 drain_array_locked(searchp, ac_data(searchp), 0,
3411                                    numa_node_id());
3412
3413                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3414                         goto next_unlock;
3415
3416                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3417
3418                 if (l3->shared)
3419                         drain_array_locked(searchp, l3->shared, 0,
3420                                            numa_node_id());
3421
3422                 if (l3->free_touched) {
3423                         l3->free_touched = 0;
3424                         goto next_unlock;
3425                 }
3426
3427                 tofree =
3428                     (l3->free_limit + 5 * searchp->num -
3429                      1) / (5 * searchp->num);
3430                 do {
3431                         p = l3->slabs_free.next;
3432                         if (p == &(l3->slabs_free))
3433                                 break;
3434
3435                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3436                         BUG_ON(slabp->inuse);
3437                         list_del(&slabp->list);
3438                         STATS_INC_REAPED(searchp);
3439
3440                         /* Safe to drop the lock. The slab is no longer
3441                          * linked to the cache.
3442                          * searchp cannot disappear, we hold
3443                          * cache_chain_lock
3444                          */
3445                         l3->free_objects -= searchp->num;
3446                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3447                         slab_destroy(searchp, slabp);
3448                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3449                 } while (--tofree > 0);
3450               next_unlock:
3451                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3452               next:
3453                 cond_resched();
3454         }
3455         check_irq_on();
3456         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3457         drain_remote_pages();
3458         /* Setup the next iteration */
3459         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3460 }
3461
3462 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3463
3464 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3465 {
3466         /*
3467          * Output format version, so at least we can change it
3468          * without _too_ many complaints.
3469          */
3470 #if STATS
3471         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3472 #else
3473         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3474 #endif
3475         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3476                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3477         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3478         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3479 #if STATS
3480         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3481                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees>");
3482         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3483 #endif
3484         seq_putc(m, '\n');
3485 }
3486
3487 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3488 {
3489         loff_t n = *pos;
3490         struct list_head *p;
3491
3492         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3493         if (!n)
3494                 print_slabinfo_header(m);
3495         p = cache_chain.next;
3496         while (n--) {
3497                 p = p->next;
3498                 if (p == &cache_chain)
3499                         return NULL;
3500         }
3501         return list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3502 }
3503
3504 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3505 {
3506         kmem_cache_t *cachep = p;
3507         ++*pos;
3508         return cachep->next.next == &cache_chain ? NULL
3509             : list_entry(cachep->next.next, kmem_cache_t, next);
3510 }
3511
3512 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3513 {
3514         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3515 }
3516
3517 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3518 {
3519         kmem_cache_t *cachep = p;
3520         struct list_head *q;
3521         struct slab *slabp;
3522         unsigned long active_objs;
3523         unsigned long num_objs;
3524         unsigned long active_slabs = 0;
3525         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3526         const char *name;
3527         char *error = NULL;
3528         int node;
3529         struct kmem_list3 *l3;
3530
3531         check_irq_on();
3532         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3533         active_objs = 0;
3534         num_slabs = 0;
3535         for_each_online_node(node) {
3536                 l3 = cachep->nodelists[node];
3537                 if (!l3)
3538                         continue;
3539
3540                 spin_lock(&l3->list_lock);
3541
3542                 list_for_each(q, &l3->slabs_full) {
3543                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3544                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3545                                 error = "slabs_full accounting error";
3546                         active_objs += cachep->num;
3547                         active_slabs++;
3548                 }
3549                 list_for_each(q, &l3->slabs_partial) {
3550                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3551                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3552                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3553                         if (!slabp->inuse && !error)
3554                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3555                         active_objs += slabp->inuse;
3556                         active_slabs++;
3557                 }
3558                 list_for_each(q, &l3->slabs_free) {
3559                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3560                         if (slabp->inuse && !error)
3561                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3562                         num_slabs++;
3563                 }
3564                 free_objects += l3->free_objects;
3565                 shared_avail += l3->shared->avail;
3566
3567                 spin_unlock(&l3->list_lock);
3568         }
3569         num_slabs += active_slabs;
3570         num_objs = num_slabs * cachep->num;
3571         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3572                 error = "free_objects accounting error";
3573
3574         name = cachep->name;
3575         if (error)
3576                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3577
3578         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3579                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
3580                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
3581         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3582                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
3583         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3584                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3585 #if STATS
3586         {                       /* list3 stats */
3587                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3588                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3589                 unsigned long grown = cachep->grown;
3590                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3591                 unsigned long errors = cachep->errors;
3592                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3593                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3594                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3595
3596                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3597                                 %4lu %4lu %4lu %4lu", allocs, high, grown, reaped, errors, max_freeable, node_allocs, node_frees);
3598         }
3599         /* cpu stats */
3600         {
3601                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3602                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3603                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3604                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3605
3606                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3607                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3608         }
3609 #endif
3610         seq_putc(m, '\n');
3611         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3612         return 0;
3613 }
3614
3615 /*
3616  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3617  *
3618  * Output layout:
3619  * cache-name
3620  * num-active-objs
3621  * total-objs
3622  * object size
3623  * num-active-slabs
3624  * total-slabs
3625  * num-pages-per-slab
3626  * + further values on SMP and with statistics enabled
3627  */
3628
3629 struct seq_operations slabinfo_op = {
3630         .start = s_start,
3631         .next = s_next,
3632         .stop = s_stop,
3633         .show = s_show,
3634 };
3635
3636 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3637 /**
3638  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3639  * @file: unused
3640  * @buffer: user buffer
3641  * @count: data length
3642  * @ppos: unused
3643  */
3644 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
3645                        size_t count, loff_t *ppos)
3646 {
3647         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
3648         int limit, batchcount, shared, res;
3649         struct list_head *p;
3650
3651         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3652                 return -EINVAL;
3653         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3654                 return -EFAULT;
3655         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
3656
3657         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3658         if (!tmp)
3659                 return -EINVAL;
3660         *tmp = '\0';
3661         tmp++;
3662         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3663                 return -EINVAL;
3664
3665         /* Find the cache in the chain of caches. */
3666         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3667         res = -EINVAL;
3668         list_for_each(p, &cache_chain) {
3669                 kmem_cache_t *cachep = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3670
3671                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
3672                         if (limit < 1 ||
3673                             batchcount < 1 ||
3674                             batchcount > limit || shared < 0) {
3675                                 res = 0;
3676                         } else {
3677                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
3678                                                        batchcount, shared);
3679                         }
3680                         break;
3681                 }
3682         }
3683         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3684         if (res >= 0)
3685                 res = count;
3686         return res;
3687 }
3688 #endif
3689
3690 /**
3691  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
3692  * @objp: Pointer to the object
3693  *
3694  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
3695  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
3696  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
3697  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
3698  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
3699  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
3700  * must not be freed during the duration of the call.
3701  */
3702 unsigned int ksize(const void *objp)
3703 {
3704         if (unlikely(objp == NULL))
3705                 return 0;
3706
3707         return obj_size(page_get_cache(virt_to_page(objp)));
3708 }