]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - mm/slab.c
[PATCH] slab: extract slab order calculation to separate function
[linux-2.6-omap-h63xx.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 semaphore 'cache_chain_sem'.
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
107 #include        <asm/uaccess.h>
108 #include        <asm/cacheflush.h>
109 #include        <asm/tlbflush.h>
110 #include        <asm/page.h>
111
112 /*
113  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
114  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
115  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
116  *
117  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
118  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
119  *
120  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
121  */
122
123 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
124 #define DEBUG           1
125 #define STATS           1
126 #define FORCED_DEBUG    1
127 #else
128 #define DEBUG           0
129 #define STATS           0
130 #define FORCED_DEBUG    0
131 #endif
132
133
134 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
135 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
136
137 #ifndef cache_line_size
138 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
139 #endif
140
141 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
142 /*
143  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
144  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
145  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
146  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
147  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
148  * Note that this flag disables some debug features.
149  */
150 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
151 #endif
152
153 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
154 /*
155  * Enforce a minimum alignment for all caches.
156  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
157  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
158  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
159  * some debug features.
160  */
161 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
162 #endif
163
164 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
165 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
166 #endif
167
168 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
169 #if DEBUG
170 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
171                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
172                          SLAB_NO_REAP | SLAB_CACHE_DMA | \
173                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
174                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
175                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
176 #else
177 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_REAP | \
178                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
179                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
180                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
181 #endif
182
183 /*
184  * kmem_bufctl_t:
185  *
186  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
187  * linked offsets.
188  *
189  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
190  * slab an object belongs to.
191  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
192  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
193  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
194  * that does not use off-slab slabs.
195  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
196  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
197  * to have too many per slab.
198  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
199  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
200  */
201
202 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
203 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
204 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
206
207 /* Max number of objs-per-slab for caches which use off-slab slabs.
208  * Needed to avoid a possible looping condition in cache_grow().
209  */
210 static unsigned long offslab_limit;
211
212 /*
213  * struct slab
214  *
215  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
216  * for a slab, or allocated from an general cache.
217  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
218  */
219 struct slab {
220         struct list_head        list;
221         unsigned long           colouroff;
222         void                    *s_mem;         /* including colour offset */
223         unsigned int            inuse;          /* num of objs active in slab */
224         kmem_bufctl_t           free;
225         unsigned short          nodeid;
226 };
227
228 /*
229  * struct slab_rcu
230  *
231  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
232  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
233  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
234  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
235  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
236  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
237  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
238  *
239  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
240  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
241  *
242  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
243  */
244 struct slab_rcu {
245         struct rcu_head         head;
246         kmem_cache_t            *cachep;
247         void                    *addr;
248 };
249
250 /*
251  * struct array_cache
252  *
253  * Purpose:
254  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
255  * - reduce the number of linked list operations
256  * - reduce spinlock operations
257  *
258  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
259  * footprint.
260  *
261  */
262 struct array_cache {
263         unsigned int avail;
264         unsigned int limit;
265         unsigned int batchcount;
266         unsigned int touched;
267         spinlock_t lock;
268         void *entry[0];         /*
269                                  * Must have this definition in here for the proper
270                                  * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
271                                  * the entries.
272                                  * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
273                                  */
274 };
275
276 /* bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore,
277  * but the cpuarrays are allocated from the generic caches...
278  */
279 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
280 struct arraycache_init {
281         struct array_cache cache;
282         void * entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
283 };
284
285 /*
286  * The slab lists for all objects.
287  */
288 struct kmem_list3 {
289         struct list_head        slabs_partial;  /* partial list first, better asm code */
290         struct list_head        slabs_full;
291         struct list_head        slabs_free;
292         unsigned long   free_objects;
293         unsigned long   next_reap;
294         int             free_touched;
295         unsigned int    free_limit;
296         spinlock_t      list_lock;
297         struct array_cache      *shared;        /* shared per node */
298         struct array_cache      **alien;        /* on other nodes */
299 };
300
301 /*
302  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
303  */
304 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
305 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
306 #define CACHE_CACHE 0
307 #define SIZE_AC 1
308 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
309
310 /*
311  * This function must be completely optimized away if
312  * a constant is passed to it. Mostly the same as
313  * what is in linux/slab.h except it returns an
314  * index.
315  */
316 static __always_inline int index_of(const size_t size)
317 {
318         if (__builtin_constant_p(size)) {
319                 int i = 0;
320
321 #define CACHE(x) \
322         if (size <=x) \
323                 return i; \
324         else \
325                 i++;
326 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
327 #undef CACHE
328                 {
329                         extern void __bad_size(void);
330                         __bad_size();
331                 }
332         } else
333                 BUG();
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 inline 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            objsize;
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         int                     dbghead;
426         int                     reallen;
427 #endif
428 };
429
430 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
431 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
432
433 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
434 /* Optimization question: fewer reaps means less 
435  * probability for unnessary cpucache drain/refill cycles.
436  *
437  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
438  * which could lock up otherwise freeable slabs.
439  */
440 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
441 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
442
443 #if STATS
444 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
445 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
446 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
447 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
448 #define STATS_INC_REAPED(x)     ((x)->reaped++)
449 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { if ((x)->num_active > (x)->high_mark) \
450                                         (x)->high_mark = (x)->num_active; \
451                                 } while (0)
452 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
453 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
454 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
455 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
456                                 do { if ((x)->max_freeable < i) \
457                                         (x)->max_freeable = i; \
458                                 } while (0)
459
460 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
461 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
462 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
463 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
464 #else
465 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
466 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
467 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
468 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
469 #define STATS_INC_REAPED(x)     do { } while (0)
470 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
471 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
472 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
473 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
474 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
475                                 do { } while (0)
476
477 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
478 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
479 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
480 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
481 #endif
482
483 #if DEBUG
484 /* Magic nums for obj red zoning.
485  * Placed in the first word before and the first word after an obj.
486  */
487 #define RED_INACTIVE    0x5A2CF071UL    /* when obj is inactive */
488 #define RED_ACTIVE      0x170FC2A5UL    /* when obj is active */
489
490 /* ...and for poisoning */
491 #define POISON_INUSE    0x5a    /* for use-uninitialised poisoning */
492 #define POISON_FREE     0x6b    /* for use-after-free poisoning */
493 #define POISON_END      0xa5    /* end-byte of poisoning */
494
495 /* memory layout of objects:
496  * 0            : objp
497  * 0 .. cachep->dbghead - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
498  *              the end of an object is aligned with the end of the real
499  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
500  * cachep->dbghead - BYTES_PER_WORD .. cachep->dbghead - 1:
501  *              redzone word.
502  * cachep->dbghead: The real object.
503  * cachep->objsize - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
504  * cachep->objsize - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address [BYTES_PER_WORD long]
505  */
506 static int obj_dbghead(kmem_cache_t *cachep)
507 {
508         return cachep->dbghead;
509 }
510
511 static int obj_reallen(kmem_cache_t *cachep)
512 {
513         return cachep->reallen;
514 }
515
516 static unsigned long *dbg_redzone1(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
517 {
518         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
519         return (unsigned long*) (objp+obj_dbghead(cachep)-BYTES_PER_WORD);
520 }
521
522 static unsigned long *dbg_redzone2(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
523 {
524         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
525         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
526                 return (unsigned long*) (objp+cachep->objsize-2*BYTES_PER_WORD);
527         return (unsigned long*) (objp+cachep->objsize-BYTES_PER_WORD);
528 }
529
530 static void **dbg_userword(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
531 {
532         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
533         return (void**)(objp+cachep->objsize-BYTES_PER_WORD);
534 }
535
536 #else
537
538 #define obj_dbghead(x)                  0
539 #define obj_reallen(cachep)             (cachep->objsize)
540 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
541 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
542 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
543
544 #endif
545
546 /*
547  * Maximum size of an obj (in 2^order pages)
548  * and absolute limit for the gfp order.
549  */
550 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
551 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
552 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
553 #elif defined(CONFIG_MMU)
554 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
555 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
556 #else
557 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
558 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
559 #endif
560
561 /*
562  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
563  */
564 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
565 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
566 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
567
568 /* Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the
569  * global 'mem_map'. These are used to find the slab an obj belongs to.
570  * With kfree(), these are used to find the cache which an obj belongs to.
571  */
572 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
573 {
574         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
575 }
576
577 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
578 {
579         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
580 }
581
582 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
583 {
584         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
585 }
586
587 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
588 {
589         return (struct slab *)page->lru.prev;
590 }
591
592 /* These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes. */
593 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
594 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
595 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
596         CACHE(ULONG_MAX)
597 #undef CACHE
598 };
599 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
600
601 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
602 struct cache_names {
603         char *name;
604         char *name_dma;
605 };
606
607 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
608 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
609 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
610         { NULL, }
611 #undef CACHE
612 };
613
614 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
615         { { 0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
616 static struct arraycache_init initarray_generic =
617         { { 0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
618
619 /* internal cache of cache description objs */
620 static kmem_cache_t cache_cache = {
621         .batchcount     = 1,
622         .limit          = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
623         .shared         = 1,
624         .objsize        = sizeof(kmem_cache_t),
625         .flags          = SLAB_NO_REAP,
626         .spinlock       = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
627         .name           = "kmem_cache",
628 #if DEBUG
629         .reallen        = sizeof(kmem_cache_t),
630 #endif
631 };
632
633 /* Guard access to the cache-chain. */
634 static struct semaphore cache_chain_sem;
635 static struct list_head cache_chain;
636
637 /*
638  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many
639  * slab-allocated pages are possibly freeable under pressure
640  *
641  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
642  */
643 atomic_t slab_reclaim_pages;
644
645 /*
646  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
647  * until the general caches are up.
648  */
649 static enum {
650         NONE,
651         PARTIAL_AC,
652         PARTIAL_L3,
653         FULL
654 } g_cpucache_up;
655
656 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
657
658 static void free_block(kmem_cache_t* cachep, void** objpp, int len, int node);
659 static void enable_cpucache (kmem_cache_t *cachep);
660 static void cache_reap (void *unused);
661 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node);
662
663 static inline struct array_cache *ac_data(kmem_cache_t *cachep)
664 {
665         return cachep->array[smp_processor_id()];
666 }
667
668 static inline kmem_cache_t *__find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
669 {
670         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
671
672 #if DEBUG
673         /* This happens if someone tries to call
674         * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
675         * the generic caches are initialized.
676         */
677         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
678 #endif
679         while (size > csizep->cs_size)
680                 csizep++;
681
682         /*
683          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
684          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
685          * for large kmalloc calls required.
686          */
687         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
688                 return csizep->cs_dmacachep;
689         return csizep->cs_cachep;
690 }
691
692 kmem_cache_t *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
693 {
694         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
695 }
696 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
697
698 /* Cal the num objs, wastage, and bytes left over for a given slab size. */
699 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t size, size_t align,
700                  int flags, size_t *left_over, unsigned int *num)
701 {
702         int i;
703         size_t wastage = PAGE_SIZE<<gfporder;
704         size_t extra = 0;
705         size_t base = 0;
706
707         if (!(flags & CFLGS_OFF_SLAB)) {
708                 base = sizeof(struct slab);
709                 extra = sizeof(kmem_bufctl_t);
710         }
711         i = 0;
712         while (i*size + ALIGN(base+i*extra, align) <= wastage)
713                 i++;
714         if (i > 0)
715                 i--;
716
717         if (i > SLAB_LIMIT)
718                 i = SLAB_LIMIT;
719
720         *num = i;
721         wastage -= i*size;
722         wastage -= ALIGN(base+i*extra, align);
723         *left_over = wastage;
724 }
725
726 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
727
728 static void __slab_error(const char *function, kmem_cache_t *cachep, char *msg)
729 {
730         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
731                 function, cachep->name, msg);
732         dump_stack();
733 }
734
735 /*
736  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
737  * via the workqueue/eventd.
738  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
739  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
740  * lock.
741  */
742 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
743 {
744         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
745
746         /*
747          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
748          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
749          * at that time.
750          */
751         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
752                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
753                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
754         }
755 }
756
757 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
758                                                 int batchcount)
759 {
760         int memsize = sizeof(void*)*entries+sizeof(struct array_cache);
761         struct array_cache *nc = NULL;
762
763         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
764         if (nc) {
765                 nc->avail = 0;
766                 nc->limit = entries;
767                 nc->batchcount = batchcount;
768                 nc->touched = 0;
769                 spin_lock_init(&nc->lock);
770         }
771         return nc;
772 }
773
774 #ifdef CONFIG_NUMA
775 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
776 {
777         struct array_cache **ac_ptr;
778         int memsize = sizeof(void*)*MAX_NUMNODES;
779         int i;
780
781         if (limit > 1)
782                 limit = 12;
783         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
784         if (ac_ptr) {
785                 for_each_node(i) {
786                         if (i == node || !node_online(i)) {
787                                 ac_ptr[i] = NULL;
788                                 continue;
789                         }
790                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
791                         if (!ac_ptr[i]) {
792                                 for (i--; i <=0; i--)
793                                         kfree(ac_ptr[i]);
794                                 kfree(ac_ptr);
795                                 return NULL;
796                         }
797                 }
798         }
799         return ac_ptr;
800 }
801
802 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
803 {
804         int i;
805
806         if (!ac_ptr)
807                 return;
808
809         for_each_node(i)
810                 kfree(ac_ptr[i]);
811
812         kfree(ac_ptr);
813 }
814
815 static inline void __drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac, int node)
816 {
817         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
818
819         if (ac->avail) {
820                 spin_lock(&rl3->list_lock);
821                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
822                 ac->avail = 0;
823                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
824         }
825 }
826
827 static void drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *l3)
828 {
829         int i=0;
830         struct array_cache *ac;
831         unsigned long flags;
832
833         for_each_online_node(i) {
834                 ac = l3->alien[i];
835                 if (ac) {
836                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
837                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
838                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
839                 }
840         }
841 }
842 #else
843 #define alloc_alien_cache(node, limit) do { } while (0)
844 #define free_alien_cache(ac_ptr) do { } while (0)
845 #define drain_alien_cache(cachep, l3) do { } while (0)
846 #endif
847
848 static int __devinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
849                                   unsigned long action, void *hcpu)
850 {
851         long cpu = (long)hcpu;
852         kmem_cache_t* cachep;
853         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
854         int node = cpu_to_node(cpu);
855         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
856         struct array_cache *nc = NULL;
857
858         switch (action) {
859         case CPU_UP_PREPARE:
860                 down(&cache_chain_sem);
861                 /* we need to do this right in the beginning since
862                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
863                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
864                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
865                  */
866
867                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
868                         /* setup the size64 kmemlist for cpu before we can
869                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
870                          * node has not already allocated this
871                          */
872                         if (!cachep->nodelists[node]) {
873                                 if (!(l3 = kmalloc_node(memsize,
874                                                 GFP_KERNEL, node)))
875                                         goto bad;
876                                 kmem_list3_init(l3);
877                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
878                                   ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
879
880                                 cachep->nodelists[node] = l3;
881                         }
882
883                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
884                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
885                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
886                                 cachep->batchcount + cachep->num;
887                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
888                 }
889
890                 /* Now we can go ahead with allocating the shared array's
891                   & array cache's */
892                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
893                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
894                                         cachep->batchcount);
895                         if (!nc)
896                                 goto bad;
897                         cachep->array[cpu] = nc;
898
899                         l3 = cachep->nodelists[node];
900                         BUG_ON(!l3);
901                         if (!l3->shared) {
902                                 if (!(nc = alloc_arraycache(node,
903                                         cachep->shared*cachep->batchcount,
904                                         0xbaadf00d)))
905                                         goto  bad;
906
907                                 /* we are serialised from CPU_DEAD or
908                                   CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock */
909                                 l3->shared = nc;
910                         }
911                 }
912                 up(&cache_chain_sem);
913                 break;
914         case CPU_ONLINE:
915                 start_cpu_timer(cpu);
916                 break;
917 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
918         case CPU_DEAD:
919                 /* fall thru */
920         case CPU_UP_CANCELED:
921                 down(&cache_chain_sem);
922
923                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
924                         struct array_cache *nc;
925                         cpumask_t mask;
926
927                         mask = node_to_cpumask(node);
928                         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
929                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
930                         nc = cachep->array[cpu];
931                         cachep->array[cpu] = NULL;
932                         l3 = cachep->nodelists[node];
933
934                         if (!l3)
935                                 goto unlock_cache;
936
937                         spin_lock(&l3->list_lock);
938
939                         /* Free limit for this kmem_list3 */
940                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
941                         if (nc)
942                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
943
944                         if (!cpus_empty(mask)) {
945                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
946                                 goto unlock_cache;
947                         }
948
949                         if (l3->shared) {
950                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
951                                                 l3->shared->avail, node);
952                                 kfree(l3->shared);
953                                 l3->shared = NULL;
954                         }
955                         if (l3->alien) {
956                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
957                                 free_alien_cache(l3->alien);
958                                 l3->alien = NULL;
959                         }
960
961                         /* free slabs belonging to this node */
962                         if (__node_shrink(cachep, node)) {
963                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
964                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
965                                 kfree(l3);
966                         } else {
967                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
968                         }
969 unlock_cache:
970                         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
971                         kfree(nc);
972                 }
973                 up(&cache_chain_sem);
974                 break;
975 #endif
976         }
977         return NOTIFY_OK;
978 bad:
979         up(&cache_chain_sem);
980         return NOTIFY_BAD;
981 }
982
983 static struct notifier_block cpucache_notifier = { &cpuup_callback, NULL, 0 };
984
985 /*
986  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
987  */
988 static void init_list(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *list,
989                 int nodeid)
990 {
991         struct kmem_list3 *ptr;
992
993         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
994         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
995         BUG_ON(!ptr);
996
997         local_irq_disable();
998         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
999         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1000         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1001         local_irq_enable();
1002 }
1003
1004 /* Initialisation.
1005  * Called after the gfp() functions have been enabled, and before smp_init().
1006  */
1007 void __init kmem_cache_init(void)
1008 {
1009         size_t left_over;
1010         struct cache_sizes *sizes;
1011         struct cache_names *names;
1012         int i;
1013
1014         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1015                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1016                 if (i < MAX_NUMNODES)
1017                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1018         }
1019
1020         /*
1021          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1022          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1023          */
1024         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1025                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1026
1027         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1028          * from caches that do not exist yet:
1029          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the kmem_cache_t
1030          *    structures of all caches, except cache_cache itself: cache_cache
1031          *    is statically allocated.
1032          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1033          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1034          *    array at the end of the bootstrap.
1035          * 2) Create the first kmalloc cache.
1036          *    The kmem_cache_t for the new cache is allocated normally.
1037          *    An __init data area is used for the head array.
1038          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1039          *    head arrays.
1040          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1041          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1042          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1043          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1044          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1045          */
1046
1047         /* 1) create the cache_cache */
1048         init_MUTEX(&cache_chain_sem);
1049         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1050         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1051         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1052         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1053         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1054
1055         cache_cache.objsize = ALIGN(cache_cache.objsize, cache_line_size());
1056
1057         cache_estimate(0, cache_cache.objsize, cache_line_size(), 0,
1058                                 &left_over, &cache_cache.num);
1059         if (!cache_cache.num)
1060                 BUG();
1061
1062         cache_cache.colour = left_over/cache_cache.colour_off;
1063         cache_cache.colour_next = 0;
1064         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num*sizeof(kmem_bufctl_t) +
1065                                 sizeof(struct slab), cache_line_size());
1066
1067         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1068         sizes = malloc_sizes;
1069         names = cache_names;
1070
1071         /* Initialize the caches that provide memory for the array cache
1072          * and the kmem_list3 structures first.
1073          * Without this, further allocations will bug
1074          */
1075
1076         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1077                                 sizes[INDEX_AC].cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1078                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1079
1080         if (INDEX_AC != INDEX_L3)
1081                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1082                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1083                                 sizes[INDEX_L3].cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1084                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1085
1086         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1087                 /*
1088                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1089                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1090                  * eliminates "false sharing".
1091                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1092                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1093                  */
1094                 if(!sizes->cs_cachep)
1095                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1096                                 sizes->cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1097                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1098
1099                 /* Inc off-slab bufctl limit until the ceiling is hit. */
1100                 if (!(OFF_SLAB(sizes->cs_cachep))) {
1101                         offslab_limit = sizes->cs_size-sizeof(struct slab);
1102                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1103                 }
1104
1105                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1106                         sizes->cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1107                         (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_CACHE_DMA | SLAB_PANIC),
1108                         NULL, NULL);
1109
1110                 sizes++;
1111                 names++;
1112         }
1113         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1114         {
1115                 void * ptr;
1116
1117                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1118
1119                 local_irq_disable();
1120                 BUG_ON(ac_data(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1121                 memcpy(ptr, ac_data(&cache_cache),
1122                                 sizeof(struct arraycache_init));
1123                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1124                 local_irq_enable();
1125
1126                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1127
1128                 local_irq_disable();
1129                 BUG_ON(ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1130                                 != &initarray_generic.cache);
1131                 memcpy(ptr, ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1132                                 sizeof(struct arraycache_init));
1133                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1134                                                 ptr;
1135                 local_irq_enable();
1136         }
1137         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1138         {
1139                 int node;
1140                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1141                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1142                                 numa_node_id());
1143
1144                 for_each_online_node(node) {
1145                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1146                                         &initkmem_list3[SIZE_AC+node], node);
1147
1148                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1149                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1150                                                 &initkmem_list3[SIZE_L3+node],
1151                                                 node);
1152                         }
1153                 }
1154         }
1155
1156         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1157         {
1158                 kmem_cache_t *cachep;
1159                 down(&cache_chain_sem);
1160                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1161                         enable_cpucache(cachep);
1162                 up(&cache_chain_sem);
1163         }
1164
1165         /* Done! */
1166         g_cpucache_up = FULL;
1167
1168         /* Register a cpu startup notifier callback
1169          * that initializes ac_data for all new cpus
1170          */
1171         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1172
1173         /* The reap timers are started later, with a module init call:
1174          * That part of the kernel is not yet operational.
1175          */
1176 }
1177
1178 static int __init cpucache_init(void)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         /* 
1183          * Register the timers that return unneeded
1184          * pages to gfp.
1185          */
1186         for_each_online_cpu(cpu)
1187                 start_cpu_timer(cpu);
1188
1189         return 0;
1190 }
1191
1192 __initcall(cpucache_init);
1193
1194 /*
1195  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1196  *
1197  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1198  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1199  * would be relatively rare and ignorable.
1200  */
1201 static void *kmem_getpages(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1202 {
1203         struct page *page;
1204         void *addr;
1205         int i;
1206
1207         flags |= cachep->gfpflags;
1208         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1209         if (!page)
1210                 return NULL;
1211         addr = page_address(page);
1212
1213         i = (1 << cachep->gfporder);
1214         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1215                 atomic_add(i, &slab_reclaim_pages);
1216         add_page_state(nr_slab, i);
1217         while (i--) {
1218                 SetPageSlab(page);
1219                 page++;
1220         }
1221         return addr;
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Interface to system's page release.
1226  */
1227 static void kmem_freepages(kmem_cache_t *cachep, void *addr)
1228 {
1229         unsigned long i = (1<<cachep->gfporder);
1230         struct page *page = virt_to_page(addr);
1231         const unsigned long nr_freed = i;
1232
1233         while (i--) {
1234                 if (!TestClearPageSlab(page))
1235                         BUG();
1236                 page++;
1237         }
1238         sub_page_state(nr_slab, nr_freed);
1239         if (current->reclaim_state)
1240                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1241         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1242         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) 
1243                 atomic_sub(1<<cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1244 }
1245
1246 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1247 {
1248         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *) head;
1249         kmem_cache_t *cachep = slab_rcu->cachep;
1250
1251         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1252         if (OFF_SLAB(cachep))
1253                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1254 }
1255
1256 #if DEBUG
1257
1258 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1259 static void store_stackinfo(kmem_cache_t *cachep, unsigned long *addr,
1260                                 unsigned long caller)
1261 {
1262         int size = obj_reallen(cachep);
1263
1264         addr = (unsigned long *)&((char*)addr)[obj_dbghead(cachep)];
1265
1266         if (size < 5*sizeof(unsigned long))
1267                 return;
1268
1269         *addr++=0x12345678;
1270         *addr++=caller;
1271         *addr++=smp_processor_id();
1272         size -= 3*sizeof(unsigned long);
1273         {
1274                 unsigned long *sptr = &caller;
1275                 unsigned long svalue;
1276
1277                 while (!kstack_end(sptr)) {
1278                         svalue = *sptr++;
1279                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1280                                 *addr++=svalue;
1281                                 size -= sizeof(unsigned long);
1282                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1283                                         break;
1284                         }
1285                 }
1286
1287         }
1288         *addr++=0x87654321;
1289 }
1290 #endif
1291
1292 static void poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *addr, unsigned char val)
1293 {
1294         int size = obj_reallen(cachep);
1295         addr = &((char*)addr)[obj_dbghead(cachep)];
1296
1297         memset(addr, val, size);
1298         *(unsigned char *)(addr+size-1) = POISON_END;
1299 }
1300
1301 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1302 {
1303         int i;
1304         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1305         for (i=0;i<limit;i++) {
1306                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset+i]);
1307         }
1308         printk("\n");
1309 }
1310 #endif
1311
1312 #if DEBUG
1313
1314 static void print_objinfo(kmem_cache_t *cachep, void *objp, int lines)
1315 {
1316         int i, size;
1317         char *realobj;
1318
1319         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1320                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1321                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1322                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1323         }
1324
1325         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1326                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1327                                 *dbg_userword(cachep, objp));
1328                 print_symbol("(%s)",
1329                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1330                 printk("\n");
1331         }
1332         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1333         size = obj_reallen(cachep);
1334         for (i=0; i<size && lines;i+=16, lines--) {
1335                 int limit;
1336                 limit = 16;
1337                 if (i+limit > size)
1338                         limit = size-i;
1339                 dump_line(realobj, i, limit);
1340         }
1341 }
1342
1343 static void check_poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
1344 {
1345         char *realobj;
1346         int size, i;
1347         int lines = 0;
1348
1349         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1350         size = obj_reallen(cachep);
1351
1352         for (i=0;i<size;i++) {
1353                 char exp = POISON_FREE;
1354                 if (i == size-1)
1355                         exp = POISON_END;
1356                 if (realobj[i] != exp) {
1357                         int limit;
1358                         /* Mismatch ! */
1359                         /* Print header */
1360                         if (lines == 0) {
1361                                 printk(KERN_ERR "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1362                                                 realobj, size);
1363                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1364                         }
1365                         /* Hexdump the affected line */
1366                         i = (i/16)*16;
1367                         limit = 16;
1368                         if (i+limit > size)
1369                                 limit = size-i;
1370                         dump_line(realobj, i, limit);
1371                         i += 16;
1372                         lines++;
1373                         /* Limit to 5 lines */
1374                         if (lines > 5)
1375                                 break;
1376                 }
1377         }
1378         if (lines != 0) {
1379                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1380                  * exist:
1381                  */
1382                 struct slab *slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
1383                 int objnr;
1384
1385                 objnr = (objp-slabp->s_mem)/cachep->objsize;
1386                 if (objnr) {
1387                         objp = slabp->s_mem+(objnr-1)*cachep->objsize;
1388                         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1389                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1390                                                 realobj, size);
1391                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1392                 }
1393                 if (objnr+1 < cachep->num) {
1394                         objp = slabp->s_mem+(objnr+1)*cachep->objsize;
1395                         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1396                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1397                                                 realobj, size);
1398                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1399                 }
1400         }
1401 }
1402 #endif
1403
1404 /* Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1405  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.
1406  * The cache-lock is not held/needed.
1407  */
1408 static void slab_destroy (kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
1409 {
1410         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1411
1412 #if DEBUG
1413         int i;
1414         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1415                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->objsize * i;
1416
1417                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1418 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1419                         if ((cachep->objsize%PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep))
1420                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE,1);
1421                         else
1422                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1423 #else
1424                         check_poison_obj(cachep, objp);
1425 #endif
1426                 }
1427                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1428                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1429                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1430                                                         "was overwritten");
1431                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1432                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1433                                                         "was overwritten");
1434                 }
1435                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1436                         (cachep->dtor)(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, 0);
1437         }
1438 #else
1439         if (cachep->dtor) {
1440                 int i;
1441                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1442                         void* objp = slabp->s_mem+cachep->objsize*i;
1443                         (cachep->dtor)(objp, cachep, 0);
1444                 }
1445         }
1446 #endif
1447
1448         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1449                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1450
1451                 slab_rcu = (struct slab_rcu *) slabp;
1452                 slab_rcu->cachep = cachep;
1453                 slab_rcu->addr = addr;
1454                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1455         } else {
1456                 kmem_freepages(cachep, addr);
1457                 if (OFF_SLAB(cachep))
1458                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1459         }
1460 }
1461
1462 /* For setting up all the kmem_list3s for cache whose objsize is same
1463    as size of kmem_list3. */
1464 static inline void set_up_list3s(kmem_cache_t *cachep, int index)
1465 {
1466         int node;
1467
1468         for_each_online_node(node) {
1469                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index+node];
1470                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1471                         REAPTIMEOUT_LIST3 +
1472                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
1473         }
1474 }
1475
1476 /**
1477  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs and the number
1478  *                        of objects per slab.
1479  *
1480  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1481  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1482  * towards high-order requests, this should be changed.
1483  */
1484 static inline size_t calculate_slab_order(kmem_cache_t *cachep, size_t size,
1485                                           size_t align, gfp_t flags)
1486 {
1487         size_t left_over = 0;
1488
1489         for ( ; ; cachep->gfporder++) {
1490                 unsigned int num;
1491                 size_t remainder;
1492
1493                 if (cachep->gfporder > MAX_GFP_ORDER) {
1494                         cachep->num = 0;
1495                         break;
1496                 }
1497
1498                 cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1499                                &remainder, &num);
1500                 if (!num)
1501                         continue;
1502                 /* More than offslab_limit objects will cause problems */
1503                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && cachep->num > offslab_limit)
1504                         break;
1505
1506                 cachep->num = num;
1507                 left_over = remainder;
1508
1509                 /*
1510                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1511                  * currently bad for the gfp()s.
1512                  */
1513                 if (cachep->gfporder >= slab_break_gfp_order)
1514                         break;
1515
1516                 if ((left_over * 8) <= (PAGE_SIZE << cachep->gfporder))
1517                         /* Acceptable internal fragmentation */
1518                         break;
1519         }
1520         return left_over;
1521 }
1522
1523 /**
1524  * kmem_cache_create - Create a cache.
1525  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1526  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1527  * @align: The required alignment for the objects.
1528  * @flags: SLAB flags
1529  * @ctor: A constructor for the objects.
1530  * @dtor: A destructor for the objects.
1531  *
1532  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1533  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1534  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1535  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1536  *
1537  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1538  * the module calling this has to destroy the cache before getting 
1539  * unloaded.
1540  * 
1541  * The flags are
1542  *
1543  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1544  * to catch references to uninitialised memory.
1545  *
1546  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1547  * for buffer overruns.
1548  *
1549  * %SLAB_NO_REAP - Don't automatically reap this cache when we're under
1550  * memory pressure.
1551  *
1552  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1553  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1554  * as davem.
1555  */
1556 kmem_cache_t *
1557 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1558         unsigned long flags, void (*ctor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long),
1559         void (*dtor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long))
1560 {
1561         size_t left_over, slab_size, ralign;
1562         kmem_cache_t *cachep = NULL;
1563         struct list_head *p;
1564
1565         /*
1566          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
1567          */
1568         if ((!name) ||
1569                 in_interrupt() ||
1570                 (size < BYTES_PER_WORD) ||
1571                 (size > (1<<MAX_OBJ_ORDER)*PAGE_SIZE) ||
1572                 (dtor && !ctor)) {
1573                         printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n",
1574                                         __FUNCTION__, name);
1575                         BUG();
1576                 }
1577
1578         down(&cache_chain_sem);
1579
1580         list_for_each(p, &cache_chain) {
1581                 kmem_cache_t *pc = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
1582                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
1583                 char tmp;
1584                 int res;
1585
1586                 /*
1587                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
1588                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
1589                  * area of the module.  Print a warning.
1590                  */
1591                 set_fs(KERNEL_DS);
1592                 res = __get_user(tmp, pc->name);
1593                 set_fs(old_fs);
1594                 if (res) {
1595                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
1596                                         pc->objsize);
1597                         continue;
1598                 }
1599
1600                 if (!strcmp(pc->name,name)) {
1601                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
1602                         dump_stack();
1603                         goto oops;
1604                 }
1605         }
1606
1607 #if DEBUG
1608         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
1609         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
1610                 /* No constructor, but inital state check requested */
1611                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
1612                                 "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
1613                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
1614         }
1615
1616 #if FORCED_DEBUG
1617         /*
1618          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
1619          * large objects, if the increased size would increase the object size
1620          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
1621          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
1622          */
1623         if ((size < 4096 || fls(size-1) == fls(size-1+3*BYTES_PER_WORD)))
1624                 flags |= SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER;
1625         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
1626                 flags |= SLAB_POISON;
1627 #endif
1628         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1629                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
1630 #endif
1631         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1632                 BUG_ON(dtor);
1633
1634         /*
1635          * Always checks flags, a caller might be expecting debug
1636          * support which isn't available.
1637          */
1638         if (flags & ~CREATE_MASK)
1639                 BUG();
1640
1641         /* Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
1642          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
1643          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
1644          */
1645         if (size & (BYTES_PER_WORD-1)) {
1646                 size += (BYTES_PER_WORD-1);
1647                 size &= ~(BYTES_PER_WORD-1);
1648         }
1649
1650         /* calculate out the final buffer alignment: */
1651         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
1652         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1653                 /* Default alignment: as specified by the arch code.
1654                  * Except if an object is really small, then squeeze multiple
1655                  * objects into one cacheline.
1656                  */
1657                 ralign = cache_line_size();
1658                 while (size <= ralign/2)
1659                         ralign /= 2;
1660         } else {
1661                 ralign = BYTES_PER_WORD;
1662         }
1663         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
1664         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
1665                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1666                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1667                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER);
1668         }
1669         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
1670         if (ralign < align) {
1671                 ralign = align;
1672                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1673                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER);
1674         }
1675         /* 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
1676          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
1677          */
1678         align = ralign;
1679
1680         /* Get cache's description obj. */
1681         cachep = (kmem_cache_t *) kmem_cache_alloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
1682         if (!cachep)
1683                 goto oops;
1684         memset(cachep, 0, sizeof(kmem_cache_t));
1685
1686 #if DEBUG
1687         cachep->reallen = size;
1688
1689         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
1690                 /* redzoning only works with word aligned caches */
1691                 align = BYTES_PER_WORD;
1692
1693                 /* add space for red zone words */
1694                 cachep->dbghead += BYTES_PER_WORD;
1695                 size += 2*BYTES_PER_WORD;
1696         }
1697         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
1698                 /* user store requires word alignment and
1699                  * one word storage behind the end of the real
1700                  * object.
1701                  */
1702                 align = BYTES_PER_WORD;
1703                 size += BYTES_PER_WORD;
1704         }
1705 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
1706         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3+1].cs_size && cachep->reallen > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
1707                 cachep->dbghead += PAGE_SIZE - size;
1708                 size = PAGE_SIZE;
1709         }
1710 #endif
1711 #endif
1712
1713         /* Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab. */
1714         if (size >= (PAGE_SIZE>>3))
1715                 /*
1716                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
1717                  * off-slab (should allow better packing of objs).
1718                  */
1719                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
1720
1721         size = ALIGN(size, align);
1722
1723         if ((flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) && size <= PAGE_SIZE) {
1724                 /*
1725                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1726                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1727                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1728                  */
1729                 cachep->gfporder = 0;
1730                 cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1731                                         &left_over, &cachep->num);
1732         } else
1733                 left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
1734
1735         if (!cachep->num) {
1736                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
1737                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1738                 cachep = NULL;
1739                 goto oops;
1740         }
1741         slab_size = ALIGN(cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t)
1742                                 + sizeof(struct slab), align);
1743
1744         /*
1745          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
1746          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
1747          */
1748         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
1749                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
1750                 left_over -= slab_size;
1751         }
1752
1753         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1754                 /* really off slab. No need for manual alignment */
1755                 slab_size = cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t)+sizeof(struct slab);
1756         }
1757
1758         cachep->colour_off = cache_line_size();
1759         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
1760         if (cachep->colour_off < align)
1761                 cachep->colour_off = align;
1762         cachep->colour = left_over/cachep->colour_off;
1763         cachep->slab_size = slab_size;
1764         cachep->flags = flags;
1765         cachep->gfpflags = 0;
1766         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
1767                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
1768         spin_lock_init(&cachep->spinlock);
1769         cachep->objsize = size;
1770
1771         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
1772                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
1773         cachep->ctor = ctor;
1774         cachep->dtor = dtor;
1775         cachep->name = name;
1776
1777         /* Don't let CPUs to come and go */
1778         lock_cpu_hotplug();
1779
1780         if (g_cpucache_up == FULL) {
1781                 enable_cpucache(cachep);
1782         } else {
1783                 if (g_cpucache_up == NONE) {
1784                         /* Note: the first kmem_cache_create must create
1785                          * the cache that's used by kmalloc(24), otherwise
1786                          * the creation of further caches will BUG().
1787                          */
1788                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1789                                 &initarray_generic.cache;
1790
1791                         /* If the cache that's used by
1792                          * kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is the first cache,
1793                          * then we need to set up all its list3s, otherwise
1794                          * the creation of further caches will BUG().
1795                          */
1796                         set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1797                         if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1798                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1799                         else
1800                                 g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1801                 } else {
1802                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1803                                 kmalloc(sizeof(struct arraycache_init),
1804                                                 GFP_KERNEL);
1805
1806                         if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1807                                 set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1808                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1809                         } else {
1810                                 int node;
1811                                 for_each_online_node(node) {
1812
1813                                         cachep->nodelists[node] =
1814                                                 kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
1815                                                                 GFP_KERNEL, node);
1816                                         BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1817                                         kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
1818                                 }
1819                         }
1820                 }
1821                 cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1822                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1823                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
1824
1825                 BUG_ON(!ac_data(cachep));
1826                 ac_data(cachep)->avail = 0;
1827                 ac_data(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1828                 ac_data(cachep)->batchcount = 1;
1829                 ac_data(cachep)->touched = 0;
1830                 cachep->batchcount = 1;
1831                 cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1832         } 
1833
1834         /* cache setup completed, link it into the list */
1835         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
1836         unlock_cpu_hotplug();
1837 oops:
1838         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
1839                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
1840                         name);
1841         up(&cache_chain_sem);
1842         return cachep;
1843 }
1844 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
1845
1846 #if DEBUG
1847 static void check_irq_off(void)
1848 {
1849         BUG_ON(!irqs_disabled());
1850 }
1851
1852 static void check_irq_on(void)
1853 {
1854         BUG_ON(irqs_disabled());
1855 }
1856
1857 static void check_spinlock_acquired(kmem_cache_t *cachep)
1858 {
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860         check_irq_off();
1861         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
1862 #endif
1863 }
1864
1865 static inline void check_spinlock_acquired_node(kmem_cache_t *cachep, int node)
1866 {
1867 #ifdef CONFIG_SMP
1868         check_irq_off();
1869         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1870 #endif
1871 }
1872
1873 #else
1874 #define check_irq_off() do { } while(0)
1875 #define check_irq_on()  do { } while(0)
1876 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
1877 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
1878 #endif
1879
1880 /*
1881  * Waits for all CPUs to execute func().
1882  */
1883 static void smp_call_function_all_cpus(void (*func) (void *arg), void *arg)
1884 {
1885         check_irq_on();
1886         preempt_disable();
1887
1888         local_irq_disable();
1889         func(arg);
1890         local_irq_enable();
1891
1892         if (smp_call_function(func, arg, 1, 1))
1893                 BUG();
1894
1895         preempt_enable();
1896 }
1897
1898 static void drain_array_locked(kmem_cache_t* cachep,
1899                                 struct array_cache *ac, int force, int node);
1900
1901 static void do_drain(void *arg)
1902 {
1903         kmem_cache_t *cachep = (kmem_cache_t*)arg;
1904         struct array_cache *ac;
1905         int node = numa_node_id();
1906
1907         check_irq_off();
1908         ac = ac_data(cachep);
1909         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1910         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1911         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1912         ac->avail = 0;
1913 }
1914
1915 static void drain_cpu_caches(kmem_cache_t *cachep)
1916 {
1917         struct kmem_list3 *l3;
1918         int node;
1919
1920         smp_call_function_all_cpus(do_drain, cachep);
1921         check_irq_on();
1922         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
1923         for_each_online_node(node)  {
1924                 l3 = cachep->nodelists[node];
1925                 if (l3) {
1926                         spin_lock(&l3->list_lock);
1927                         drain_array_locked(cachep, l3->shared, 1, node);
1928                         spin_unlock(&l3->list_lock);
1929                         if (l3->alien)
1930                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
1931                 }
1932         }
1933         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
1934 }
1935
1936 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node)
1937 {
1938         struct slab *slabp;
1939         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[node];
1940         int ret;
1941
1942         for (;;) {
1943                 struct list_head *p;
1944
1945                 p = l3->slabs_free.prev;
1946                 if (p == &l3->slabs_free)
1947                         break;
1948
1949                 slabp = list_entry(l3->slabs_free.prev, struct slab, list);
1950 #if DEBUG
1951                 if (slabp->inuse)
1952                         BUG();
1953 #endif
1954                 list_del(&slabp->list);
1955
1956                 l3->free_objects -= cachep->num;
1957                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1958                 slab_destroy(cachep, slabp);
1959                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1960         }
1961         ret = !list_empty(&l3->slabs_full) ||
1962                 !list_empty(&l3->slabs_partial);
1963         return ret;
1964 }
1965
1966 static int __cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
1967 {
1968         int ret = 0, i = 0;
1969         struct kmem_list3 *l3;
1970
1971         drain_cpu_caches(cachep);
1972
1973         check_irq_on();
1974         for_each_online_node(i) {
1975                 l3 = cachep->nodelists[i];
1976                 if (l3) {
1977                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1978                         ret += __node_shrink(cachep, i);
1979                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1980                 }
1981         }
1982         return (ret ? 1 : 0);
1983 }
1984
1985 /**
1986  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
1987  * @cachep: The cache to shrink.
1988  *
1989  * Releases as many slabs as possible for a cache.
1990  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
1991  */
1992 int kmem_cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
1993 {
1994         if (!cachep || in_interrupt())
1995                 BUG();
1996
1997         return __cache_shrink(cachep);
1998 }
1999 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2000
2001 /**
2002  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2003  * @cachep: the cache to destroy
2004  *
2005  * Remove a kmem_cache_t object from the slab cache.
2006  * Returns 0 on success.
2007  *
2008  * It is expected this function will be called by a module when it is
2009  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2010  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2011  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2012  *
2013  * The cache must be empty before calling this function.
2014  *
2015  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2016  * during the kmem_cache_destroy().
2017  */
2018 int kmem_cache_destroy(kmem_cache_t * cachep)
2019 {
2020         int i;
2021         struct kmem_list3 *l3;
2022
2023         if (!cachep || in_interrupt())
2024                 BUG();
2025
2026         /* Don't let CPUs to come and go */
2027         lock_cpu_hotplug();
2028
2029         /* Find the cache in the chain of caches. */
2030         down(&cache_chain_sem);
2031         /*
2032          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2033          */
2034         list_del(&cachep->next);
2035         up(&cache_chain_sem);
2036
2037         if (__cache_shrink(cachep)) {
2038                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2039                 down(&cache_chain_sem);
2040                 list_add(&cachep->next,&cache_chain);
2041                 up(&cache_chain_sem);
2042                 unlock_cpu_hotplug();
2043                 return 1;
2044         }
2045
2046         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2047                 synchronize_rcu();
2048
2049         for_each_online_cpu(i)
2050                 kfree(cachep->array[i]);
2051
2052         /* NUMA: free the list3 structures */
2053         for_each_online_node(i) {
2054                 if ((l3 = cachep->nodelists[i])) {
2055                         kfree(l3->shared);
2056                         free_alien_cache(l3->alien);
2057                         kfree(l3);
2058                 }
2059         }
2060         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2061
2062         unlock_cpu_hotplug();
2063
2064         return 0;
2065 }
2066 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2067
2068 /* Get the memory for a slab management obj. */
2069 static struct slab* alloc_slabmgmt(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2070                         int colour_off, gfp_t local_flags)
2071 {
2072         struct slab *slabp;
2073         
2074         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2075                 /* Slab management obj is off-slab. */
2076                 slabp = kmem_cache_alloc(cachep->slabp_cache, local_flags);
2077                 if (!slabp)
2078                         return NULL;
2079         } else {
2080                 slabp = objp+colour_off;
2081                 colour_off += cachep->slab_size;
2082         }
2083         slabp->inuse = 0;
2084         slabp->colouroff = colour_off;
2085         slabp->s_mem = objp+colour_off;
2086
2087         return slabp;
2088 }
2089
2090 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2091 {
2092         return (kmem_bufctl_t *)(slabp+1);
2093 }
2094
2095 static void cache_init_objs(kmem_cache_t *cachep,
2096                         struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2097 {
2098         int i;
2099
2100         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2101                 void *objp = slabp->s_mem+cachep->objsize*i;
2102 #if DEBUG
2103                 /* need to poison the objs? */
2104                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2105                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2106                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2107                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2108
2109                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2110                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2111                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2112                 }
2113                 /*
2114                  * Constructors are not allowed to allocate memory from
2115                  * the same cache which they are a constructor for.
2116                  * Otherwise, deadlock. They must also be threaded.
2117                  */
2118                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2119                         cachep->ctor(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, ctor_flags);
2120
2121                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2122                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2123                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2124                                                         " end of an object");
2125                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2126                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2127                                                         " start of an object");
2128                 }
2129                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2130                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 0);
2131 #else
2132                 if (cachep->ctor)
2133                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2134 #endif
2135                 slab_bufctl(slabp)[i] = i+1;
2136         }
2137         slab_bufctl(slabp)[i-1] = BUFCTL_END;
2138         slabp->free = 0;
2139 }
2140
2141 static void kmem_flagcheck(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2142 {
2143         if (flags & SLAB_DMA) {
2144                 if (!(cachep->gfpflags & GFP_DMA))
2145                         BUG();
2146         } else {
2147                 if (cachep->gfpflags & GFP_DMA)
2148                         BUG();
2149         }
2150 }
2151
2152 static void set_slab_attr(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, void *objp)
2153 {
2154         int i;
2155         struct page *page;
2156
2157         /* Nasty!!!!!! I hope this is OK. */
2158         i = 1 << cachep->gfporder;
2159         page = virt_to_page(objp);
2160         do {
2161                 page_set_cache(page, cachep);
2162                 page_set_slab(page, slabp);
2163                 page++;
2164         } while (--i);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2169  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2170  */
2171 static int cache_grow(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2172 {
2173         struct slab     *slabp;
2174         void            *objp;
2175         size_t           offset;
2176         gfp_t            local_flags;
2177         unsigned long    ctor_flags;
2178         struct kmem_list3 *l3;
2179
2180         /* Be lazy and only check for valid flags here,
2181          * keeping it out of the critical path in kmem_cache_alloc().
2182          */
2183         if (flags & ~(SLAB_DMA|SLAB_LEVEL_MASK|SLAB_NO_GROW))
2184                 BUG();
2185         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2186                 return 0;
2187
2188         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2189         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2190         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2191                 /*
2192                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2193                  * this - it might need to know...
2194                  */
2195                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2196
2197         /* About to mess with non-constant members - lock. */
2198         check_irq_off();
2199         spin_lock(&cachep->spinlock);
2200
2201         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2202         offset = cachep->colour_next;
2203         cachep->colour_next++;
2204         if (cachep->colour_next >= cachep->colour)
2205                 cachep->colour_next = 0;
2206         offset *= cachep->colour_off;
2207
2208         spin_unlock(&cachep->spinlock);
2209
2210         check_irq_off();
2211         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2212                 local_irq_enable();
2213
2214         /*
2215          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2216          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2217          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2218          * will eventually be caught here (where it matters).
2219          */
2220         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2221
2222         /* Get mem for the objs.
2223          * Attempt to allocate a physical page from 'nodeid',
2224          */
2225         if (!(objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid)))
2226                 goto failed;
2227
2228         /* Get slab management. */
2229         if (!(slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags)))
2230                 goto opps1;
2231
2232         slabp->nodeid = nodeid;
2233         set_slab_attr(cachep, slabp, objp);
2234
2235         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2236
2237         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2238                 local_irq_disable();
2239         check_irq_off();
2240         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2241         spin_lock(&l3->list_lock);
2242
2243         /* Make slab active. */
2244         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2245         STATS_INC_GROWN(cachep);
2246         l3->free_objects += cachep->num;
2247         spin_unlock(&l3->list_lock);
2248         return 1;
2249 opps1:
2250         kmem_freepages(cachep, objp);
2251 failed:
2252         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2253                 local_irq_disable();
2254         return 0;
2255 }
2256
2257 #if DEBUG
2258
2259 /*
2260  * Perform extra freeing checks:
2261  * - detect bad pointers.
2262  * - POISON/RED_ZONE checking
2263  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2264  */
2265 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2266 {
2267         struct page *page;
2268
2269         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2270                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2271                         (unsigned long)objp);   
2272                 BUG();  
2273         }
2274         page = virt_to_page(objp);
2275         if (!PageSlab(page)) {
2276                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n", (unsigned long)objp);
2277                 BUG();
2278         }
2279 }
2280
2281 static void *cache_free_debugcheck(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2282                                         void *caller)
2283 {
2284         struct page *page;
2285         unsigned int objnr;
2286         struct slab *slabp;
2287
2288         objp -= obj_dbghead(cachep);
2289         kfree_debugcheck(objp);
2290         page = virt_to_page(objp);
2291
2292         if (page_get_cache(page) != cachep) {
2293                 printk(KERN_ERR "mismatch in kmem_cache_free: expected cache %p, got %p\n",
2294                                 page_get_cache(page),cachep);
2295                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", cachep, cachep->name);
2296                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", page_get_cache(page), page_get_cache(page)->name);
2297                 WARN_ON(1);
2298         }
2299         slabp = page_get_slab(page);
2300
2301         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2302                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_ACTIVE || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_ACTIVE) {
2303                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2304                                                 " object was overwritten");
2305                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2306                                         objp, *dbg_redzone1(cachep, objp), *dbg_redzone2(cachep, objp));
2307                 }
2308                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2309                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2310         }
2311         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2312                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2313
2314         objnr = (objp-slabp->s_mem)/cachep->objsize;
2315
2316         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2317         BUG_ON(objp != slabp->s_mem + objnr*cachep->objsize);
2318
2319         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2320                 /* Need to call the slab's constructor so the
2321                  * caller can perform a verify of its state (debugging).
2322                  * Called without the cache-lock held.
2323                  */
2324                 cachep->ctor(objp+obj_dbghead(cachep),
2325                                         cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR|SLAB_CTOR_VERIFY);
2326         }
2327         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2328                 /* we want to cache poison the object,
2329                  * call the destruction callback
2330                  */
2331                 cachep->dtor(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, 0);
2332         }
2333         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2334 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2335                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2336                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2337                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 0);
2338                 } else {
2339                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2340                 }
2341 #else
2342                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2343 #endif
2344         }
2345         return objp;
2346 }
2347
2348 static void check_slabp(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
2349 {
2350         kmem_bufctl_t i;
2351         int entries = 0;
2352         
2353         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2354         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2355                 entries++;
2356                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2357                         goto bad;
2358         }
2359         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2360 bad:
2361                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2362                                 cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2363                 for (i=0;i<sizeof(slabp)+cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t);i++) {
2364                         if ((i%16)==0)
2365                                 printk("\n%03x:", i);
2366                         printk(" %02x", ((unsigned char*)slabp)[i]);
2367                 }
2368                 printk("\n");
2369                 BUG();
2370         }
2371 }
2372 #else
2373 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2374 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2375 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2376 #endif
2377
2378 static void *cache_alloc_refill(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2379 {
2380         int batchcount;
2381         struct kmem_list3 *l3;
2382         struct array_cache *ac;
2383
2384         check_irq_off();
2385         ac = ac_data(cachep);
2386 retry:
2387         batchcount = ac->batchcount;
2388         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2389                 /* if there was little recent activity on this
2390                  * cache, then perform only a partial refill.
2391                  * Otherwise we could generate refill bouncing.
2392                  */
2393                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2394         }
2395         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2396
2397         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2398         spin_lock(&l3->list_lock);
2399
2400         if (l3->shared) {
2401                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2402                 if (shared_array->avail) {
2403                         if (batchcount > shared_array->avail)
2404                                 batchcount = shared_array->avail;
2405                         shared_array->avail -= batchcount;
2406                         ac->avail = batchcount;
2407                         memcpy(ac->entry,
2408                                 &(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2409                                 sizeof(void*)*batchcount);
2410                         shared_array->touched = 1;
2411                         goto alloc_done;
2412                 }
2413         }
2414         while (batchcount > 0) {
2415                 struct list_head *entry;
2416                 struct slab *slabp;
2417                 /* Get slab alloc is to come from. */
2418                 entry = l3->slabs_partial.next;
2419                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2420                         l3->free_touched = 1;
2421                         entry = l3->slabs_free.next;
2422                         if (entry == &l3->slabs_free)
2423                                 goto must_grow;
2424                 }
2425
2426                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2427                 check_slabp(cachep, slabp);
2428                 check_spinlock_acquired(cachep);
2429                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2430                         kmem_bufctl_t next;
2431                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2432                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2433                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2434
2435                         /* get obj pointer */
2436                         ac->entry[ac->avail++] = slabp->s_mem +
2437                                 slabp->free*cachep->objsize;
2438
2439                         slabp->inuse++;
2440                         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2441 #if DEBUG
2442                         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2443                         WARN_ON(numa_node_id() != slabp->nodeid);
2444 #endif
2445                         slabp->free = next;
2446                 }
2447                 check_slabp(cachep, slabp);
2448
2449                 /* move slabp to correct slabp list: */
2450                 list_del(&slabp->list);
2451                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2452                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2453                 else
2454                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2455         }
2456
2457 must_grow:
2458         l3->free_objects -= ac->avail;
2459 alloc_done:
2460         spin_unlock(&l3->list_lock);
2461
2462         if (unlikely(!ac->avail)) {
2463                 int x;
2464                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2465
2466                 // cache_grow can reenable interrupts, then ac could change.
2467                 ac = ac_data(cachep);
2468                 if (!x && ac->avail == 0)       // no objects in sight? abort
2469                         return NULL;
2470
2471                 if (!ac->avail)         // objects refilled by interrupt?
2472                         goto retry;
2473         }
2474         ac->touched = 1;
2475         return ac->entry[--ac->avail];
2476 }
2477
2478 static inline void
2479 cache_alloc_debugcheck_before(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2480 {
2481         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2482 #if DEBUG
2483         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2484 #endif
2485 }
2486
2487 #if DEBUG
2488 static void *
2489 cache_alloc_debugcheck_after(kmem_cache_t *cachep,
2490                         gfp_t flags, void *objp, void *caller)
2491 {
2492         if (!objp)      
2493                 return objp;
2494         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2495 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2496                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2497                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 1);
2498                 else
2499                         check_poison_obj(cachep, objp);
2500 #else
2501                 check_poison_obj(cachep, objp);
2502 #endif
2503                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2504         }
2505         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2506                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2507
2508         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2509                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2510                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2511                                                 " object was overwritten");
2512                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2513                                         objp, *dbg_redzone1(cachep, objp), *dbg_redzone2(cachep, objp));
2514                 }
2515                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2516                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2517         }
2518         objp += obj_dbghead(cachep);
2519         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2520                 unsigned long   ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2521
2522                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2523                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2524
2525                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2526         }       
2527         return objp;
2528 }
2529 #else
2530 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2531 #endif
2532
2533 static inline void *____cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2534 {
2535         void* objp;
2536         struct array_cache *ac;
2537
2538         check_irq_off();
2539         ac = ac_data(cachep);
2540         if (likely(ac->avail)) {
2541                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2542                 ac->touched = 1;
2543                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2544         } else {
2545                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2546                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2547         }
2548         return objp;
2549 }
2550
2551 static inline void *__cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2552 {
2553         unsigned long save_flags;
2554         void* objp;
2555
2556         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2557
2558         local_irq_save(save_flags);
2559         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
2560         local_irq_restore(save_flags);
2561         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
2562                                         __builtin_return_address(0));
2563         prefetchw(objp);
2564         return objp;
2565 }
2566
2567 #ifdef CONFIG_NUMA
2568 /*
2569  * A interface to enable slab creation on nodeid
2570  */
2571 static void *__cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2572 {
2573         struct list_head *entry;
2574         struct slab *slabp;
2575         struct kmem_list3 *l3;
2576         void *obj;
2577         kmem_bufctl_t next;
2578         int x;
2579
2580         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2581         BUG_ON(!l3);
2582
2583 retry:
2584         spin_lock(&l3->list_lock);
2585         entry = l3->slabs_partial.next;
2586         if (entry == &l3->slabs_partial) {
2587                 l3->free_touched = 1;
2588                 entry = l3->slabs_free.next;
2589                 if (entry == &l3->slabs_free)
2590                         goto must_grow;
2591         }
2592
2593         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2594         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2595         check_slabp(cachep, slabp);
2596
2597         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
2598         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2599         STATS_SET_HIGH(cachep);
2600
2601         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
2602
2603         /* get obj pointer */
2604         obj =  slabp->s_mem + slabp->free*cachep->objsize;
2605         slabp->inuse++;
2606         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2607 #if DEBUG
2608         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2609 #endif
2610         slabp->free = next;
2611         check_slabp(cachep, slabp);
2612         l3->free_objects--;
2613         /* move slabp to correct slabp list: */
2614         list_del(&slabp->list);
2615
2616         if (slabp->free == BUFCTL_END) {
2617                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2618         } else {
2619                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2620         }
2621
2622         spin_unlock(&l3->list_lock);
2623         goto done;
2624
2625 must_grow:
2626         spin_unlock(&l3->list_lock);
2627         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
2628
2629         if (!x)
2630                 return NULL;
2631
2632         goto retry;
2633 done:
2634         return obj;
2635 }
2636 #endif
2637
2638 /*
2639  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
2640  */
2641 static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int nr_objects, int node)
2642 {
2643         int i;
2644         struct kmem_list3 *l3;
2645
2646         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
2647                 void *objp = objpp[i];
2648                 struct slab *slabp;
2649                 unsigned int objnr;
2650
2651                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
2652                 l3 = cachep->nodelists[node];
2653                 list_del(&slabp->list);
2654                 objnr = (objp - slabp->s_mem) / cachep->objsize;
2655                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
2656                 check_slabp(cachep, slabp);
2657
2658 #if DEBUG
2659                 /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2660                 WARN_ON(slabp->nodeid != node);
2661
2662                 if (slab_bufctl(slabp)[objnr] != BUFCTL_FREE) {
2663                         printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2664                                         "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2665                         BUG();
2666                 }
2667 #endif
2668                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2669                 slabp->free = objnr;
2670                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
2671                 slabp->inuse--;
2672                 l3->free_objects++;
2673                 check_slabp(cachep, slabp);
2674
2675                 /* fixup slab chains */
2676                 if (slabp->inuse == 0) {
2677                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
2678                                 l3->free_objects -= cachep->num;
2679                                 slab_destroy(cachep, slabp);
2680                         } else {
2681                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
2682                         }
2683                 } else {
2684                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
2685                          * partial list on free - maximum time for the
2686                          * other objects to be freed, too.
2687                          */
2688                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2689                 }
2690         }
2691 }
2692
2693 static void cache_flusharray(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac)
2694 {
2695         int batchcount;
2696         struct kmem_list3 *l3;
2697         int node = numa_node_id();
2698
2699         batchcount = ac->batchcount;
2700 #if DEBUG
2701         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
2702 #endif
2703         check_irq_off();
2704         l3 = cachep->nodelists[node];
2705         spin_lock(&l3->list_lock);
2706         if (l3->shared) {
2707                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2708                 int max = shared_array->limit-shared_array->avail;
2709                 if (max) {
2710                         if (batchcount > max)
2711                                 batchcount = max;
2712                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2713                                         ac->entry,
2714                                         sizeof(void*)*batchcount);
2715                         shared_array->avail += batchcount;
2716                         goto free_done;
2717                 }
2718         }
2719
2720         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
2721 free_done:
2722 #if STATS
2723         {
2724                 int i = 0;
2725                 struct list_head *p;
2726
2727                 p = l3->slabs_free.next;
2728                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
2729                         struct slab *slabp;
2730
2731                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2732                         BUG_ON(slabp->inuse);
2733
2734                         i++;
2735                         p = p->next;
2736                 }
2737                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
2738         }
2739 #endif
2740         spin_unlock(&l3->list_lock);
2741         ac->avail -= batchcount;
2742         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]),
2743                         sizeof(void*)*ac->avail);
2744 }
2745
2746
2747 /*
2748  * __cache_free
2749  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed
2750  * state, it must be in this state _before_ it is released.
2751  *
2752  * Called with disabled ints.
2753  */
2754 static inline void __cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
2755 {
2756         struct array_cache *ac = ac_data(cachep);
2757
2758         check_irq_off();
2759         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
2760
2761         /* Make sure we are not freeing a object from another
2762          * node to the array cache on this cpu.
2763          */
2764 #ifdef CONFIG_NUMA
2765         {
2766                 struct slab *slabp;
2767                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
2768                 if (unlikely(slabp->nodeid != numa_node_id())) {
2769                         struct array_cache *alien = NULL;
2770                         int nodeid = slabp->nodeid;
2771                         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2772
2773                         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
2774                         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
2775                                 alien = l3->alien[nodeid];
2776                                 spin_lock(&alien->lock);
2777                                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit))
2778                                         __drain_alien_cache(cachep,
2779                                                         alien, nodeid);
2780                                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
2781                                 spin_unlock(&alien->lock);
2782                         } else {
2783                                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2784                                                 list_lock);
2785                                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
2786                                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2787                                                 list_lock);
2788                         }
2789                         return;
2790                 }
2791         }
2792 #endif
2793         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
2794                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
2795                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2796                 return;
2797         } else {
2798                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
2799                 cache_flusharray(cachep, ac);
2800                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2801         }
2802 }
2803
2804 /**
2805  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
2806  * @cachep: The cache to allocate from.
2807  * @flags: See kmalloc().
2808  *
2809  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
2810  * if the cache has no available objects.
2811  */
2812 void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2813 {
2814         return __cache_alloc(cachep, flags);
2815 }
2816 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2817
2818 /**
2819  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
2820  *      be a slab entry.
2821  * @cachep: the cache we're checking against
2822  * @ptr: pointer to validate
2823  *
2824  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
2825  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
2826  * part of the slab cache in question, but it at least
2827  * validates that the pointer can be dereferenced and
2828  * looks half-way sane.
2829  *
2830  * Currently only used for dentry validation.
2831  */
2832 int fastcall kmem_ptr_validate(kmem_cache_t *cachep, void *ptr)
2833 {
2834         unsigned long addr = (unsigned long) ptr;
2835         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
2836         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD-1;
2837         unsigned long size = cachep->objsize;
2838         struct page *page;
2839
2840         if (unlikely(addr < min_addr))
2841                 goto out;
2842         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
2843                 goto out;
2844         if (unlikely(addr & align_mask))
2845                 goto out;
2846         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
2847                 goto out;
2848         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
2849                 goto out;
2850         page = virt_to_page(ptr);
2851         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2852                 goto out;
2853         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
2854                 goto out;
2855         return 1;
2856 out:
2857         return 0;
2858 }
2859
2860 #ifdef CONFIG_NUMA
2861 /**
2862  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
2863  * @cachep: The cache to allocate from.
2864  * @flags: See kmalloc().
2865  * @nodeid: node number of the target node.
2866  *
2867  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
2868  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
2869  * can improve the performance for cpu bound structures.
2870  * New and improved: it will now make sure that the object gets
2871  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
2872  */
2873 void *kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2874 {
2875         unsigned long save_flags;
2876         void *ptr;
2877
2878         if (nodeid == -1)
2879                 return __cache_alloc(cachep, flags);
2880
2881         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
2882                 /* Fall back to __cache_alloc if we run into trouble */
2883                 printk(KERN_WARNING "slab: not allocating in inactive node %d for cache %s\n", nodeid, cachep->name);
2884                 return __cache_alloc(cachep,flags);
2885         }
2886
2887         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2888         local_irq_save(save_flags);
2889         if (nodeid == numa_node_id())
2890                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
2891         else
2892                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
2893         local_irq_restore(save_flags);
2894         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, __builtin_return_address(0));
2895
2896         return ptr;
2897 }
2898 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2899
2900 void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2901 {
2902         kmem_cache_t *cachep;
2903
2904         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
2905         if (unlikely(cachep == NULL))
2906                 return NULL;
2907         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
2910 #endif
2911
2912 /**
2913  * kmalloc - allocate memory
2914  * @size: how many bytes of memory are required.
2915  * @flags: the type of memory to allocate.
2916  *
2917  * kmalloc is the normal method of allocating memory
2918  * in the kernel.
2919  *
2920  * The @flags argument may be one of:
2921  *
2922  * %GFP_USER - Allocate memory on behalf of user.  May sleep.
2923  *
2924  * %GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram.  May sleep.
2925  *
2926  * %GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep.  Use inside interrupt handlers.
2927  *
2928  * Additionally, the %GFP_DMA flag may be set to indicate the memory
2929  * must be suitable for DMA.  This can mean different things on different
2930  * platforms.  For example, on i386, it means that the memory must come
2931  * from the first 16MB.
2932  */
2933 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2934 {
2935         kmem_cache_t *cachep;
2936
2937         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
2938          * __ with kmem_.
2939          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
2940          * functions.
2941          */
2942         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
2943         if (unlikely(cachep == NULL))
2944                 return NULL;
2945         return __cache_alloc(cachep, flags);
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2948
2949 #ifdef CONFIG_SMP
2950 /**
2951  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
2952  * cpu in the system, zeroing them.
2953  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
2954  *
2955  * @size: how many bytes of memory are required.
2956  */
2957 void *__alloc_percpu(size_t size)
2958 {
2959         int i;
2960         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof (*pdata), GFP_KERNEL);
2961
2962         if (!pdata)
2963                 return NULL;
2964
2965         /*
2966          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
2967          * and we have no way of figuring out how to fix the array
2968          * that we have allocated then....
2969          */
2970         for_each_cpu(i) {
2971                 int node = cpu_to_node(i);
2972
2973                 if (node_online(node))
2974                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
2975                 else
2976                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
2977
2978                 if (!pdata->ptrs[i])
2979                         goto unwind_oom;
2980                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
2981         }
2982
2983         /* Catch derefs w/o wrappers */
2984         return (void *) (~(unsigned long) pdata);
2985
2986 unwind_oom:
2987         while (--i >= 0) {
2988                 if (!cpu_possible(i))
2989                         continue;
2990                 kfree(pdata->ptrs[i]);
2991         }
2992         kfree(pdata);
2993         return NULL;
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
2996 #endif
2997
2998 /**
2999  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3000  * @cachep: The cache the allocation was from.
3001  * @objp: The previously allocated object.
3002  *
3003  * Free an object which was previously allocated from this
3004  * cache.
3005  */
3006 void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
3007 {
3008         unsigned long flags;
3009
3010         local_irq_save(flags);
3011         __cache_free(cachep, objp);
3012         local_irq_restore(flags);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3015
3016 /**
3017  * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero.
3018  * @size: how many bytes of memory are required.
3019  * @flags: the type of memory to allocate.
3020  */
3021 void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)
3022 {
3023         void *ret = kmalloc(size, flags);
3024         if (ret)
3025                 memset(ret, 0, size);
3026         return ret;
3027 }
3028 EXPORT_SYMBOL(kzalloc);
3029
3030 /**
3031  * kfree - free previously allocated memory
3032  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3033  *
3034  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3035  *
3036  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3037  * or you will run into trouble.
3038  */
3039 void kfree(const void *objp)
3040 {
3041         kmem_cache_t *c;
3042         unsigned long flags;
3043
3044         if (unlikely(!objp))
3045                 return;
3046         local_irq_save(flags);
3047         kfree_debugcheck(objp);
3048         c = page_get_cache(virt_to_page(objp));
3049         __cache_free(c, (void*)objp);
3050         local_irq_restore(flags);
3051 }
3052 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3053
3054 #ifdef CONFIG_SMP
3055 /**
3056  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3057  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3058  *
3059  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3060  * The complemented objp is to check for that.
3061  */
3062 void
3063 free_percpu(const void *objp)
3064 {
3065         int i;
3066         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *) (~(unsigned long) objp);
3067
3068         /*
3069          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3070          */
3071         for_each_cpu(i)
3072                 kfree(p->ptrs[i]);
3073         kfree(p);
3074 }
3075 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3076 #endif
3077
3078 unsigned int kmem_cache_size(kmem_cache_t *cachep)
3079 {
3080         return obj_reallen(cachep);
3081 }
3082 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3083
3084 const char *kmem_cache_name(kmem_cache_t *cachep)
3085 {
3086         return cachep->name;
3087 }
3088 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3089
3090 /*
3091  * This initializes kmem_list3 for all nodes.
3092  */
3093 static int alloc_kmemlist(kmem_cache_t *cachep)
3094 {
3095         int node;
3096         struct kmem_list3 *l3;
3097         int err = 0;
3098
3099         for_each_online_node(node) {
3100                 struct array_cache *nc = NULL, *new;
3101                 struct array_cache **new_alien = NULL;
3102 #ifdef CONFIG_NUMA
3103                 if (!(new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit)))
3104                         goto fail;
3105 #endif
3106                 if (!(new = alloc_arraycache(node, (cachep->shared*
3107                                 cachep->batchcount), 0xbaadf00d)))
3108                         goto fail;
3109                 if ((l3 = cachep->nodelists[node])) {
3110
3111                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3112
3113                         if ((nc = cachep->nodelists[node]->shared))
3114                                 free_block(cachep, nc->entry,
3115                                                         nc->avail, node);
3116
3117                         l3->shared = new;
3118                         if (!cachep->nodelists[node]->alien) {
3119                                 l3->alien = new_alien;
3120                                 new_alien = NULL;
3121                         }
3122                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node))*
3123                                 cachep->batchcount + cachep->num;
3124                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3125                         kfree(nc);
3126                         free_alien_cache(new_alien);
3127                         continue;
3128                 }
3129                 if (!(l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
3130                                                 GFP_KERNEL, node)))
3131                         goto fail;
3132
3133                 kmem_list3_init(l3);
3134                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3135                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
3136                 l3->shared = new;
3137                 l3->alien = new_alien;
3138                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node))*
3139                         cachep->batchcount + cachep->num;
3140                 cachep->nodelists[node] = l3;
3141         }
3142         return err;
3143 fail:
3144         err = -ENOMEM;
3145         return err;
3146 }
3147
3148 struct ccupdate_struct {
3149         kmem_cache_t *cachep;
3150         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3151 };
3152
3153 static void do_ccupdate_local(void *info)
3154 {
3155         struct ccupdate_struct *new = (struct ccupdate_struct *)info;
3156         struct array_cache *old;
3157
3158         check_irq_off();
3159         old = ac_data(new->cachep);
3160
3161         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3162         new->new[smp_processor_id()] = old;
3163 }
3164
3165
3166 static int do_tune_cpucache(kmem_cache_t *cachep, int limit, int batchcount,
3167                                 int shared)
3168 {
3169         struct ccupdate_struct new;
3170         int i, err;
3171
3172         memset(&new.new,0,sizeof(new.new));
3173         for_each_online_cpu(i) {
3174                 new.new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit, batchcount);
3175                 if (!new.new[i]) {
3176                         for (i--; i >= 0; i--) kfree(new.new[i]);
3177                         return -ENOMEM;
3178                 }
3179         }
3180         new.cachep = cachep;
3181
3182         smp_call_function_all_cpus(do_ccupdate_local, (void *)&new);
3183
3184         check_irq_on();
3185         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3186         cachep->batchcount = batchcount;
3187         cachep->limit = limit;
3188         cachep->shared = shared;
3189         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3190
3191         for_each_online_cpu(i) {
3192                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3193                 if (!ccold)
3194                         continue;
3195                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3196                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3197                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3198                 kfree(ccold);
3199         }
3200
3201         err = alloc_kmemlist(cachep);
3202         if (err) {
3203                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3204                                 cachep->name, -err);
3205                 BUG();
3206         }
3207         return 0;
3208 }
3209
3210
3211 static void enable_cpucache(kmem_cache_t *cachep)
3212 {
3213         int err;
3214         int limit, shared;
3215
3216         /* The head array serves three purposes:
3217          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3218          * - reduce the number of spinlock operations.
3219          * - reduce the number of linked list operations on the slab and 
3220          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3221          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3222          * Bonwick.
3223          */
3224         if (cachep->objsize > 131072)
3225                 limit = 1;
3226         else if (cachep->objsize > PAGE_SIZE)
3227                 limit = 8;
3228         else if (cachep->objsize > 1024)
3229                 limit = 24;
3230         else if (cachep->objsize > 256)
3231                 limit = 54;
3232         else
3233                 limit = 120;
3234
3235         /* Cpu bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3236          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3237          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3238          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3239          * replaces Bonwick's magazine layer.
3240          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3241          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3242          */
3243         shared = 0;
3244 #ifdef CONFIG_SMP
3245         if (cachep->objsize <= PAGE_SIZE)
3246                 shared = 8;
3247 #endif
3248
3249 #if DEBUG
3250         /* With debugging enabled, large batchcount lead to excessively
3251          * long periods with disabled local interrupts. Limit the 
3252          * batchcount
3253          */
3254         if (limit > 32)
3255                 limit = 32;
3256 #endif
3257         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit+1)/2, shared);
3258         if (err)
3259                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3260                                         cachep->name, -err);
3261 }
3262
3263 static void drain_array_locked(kmem_cache_t *cachep,
3264                                 struct array_cache *ac, int force, int node)
3265 {
3266         int tofree;
3267
3268         check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3269         if (ac->touched && !force) {
3270                 ac->touched = 0;
3271         } else if (ac->avail) {
3272                 tofree = force ? ac->avail : (ac->limit+4)/5;
3273                 if (tofree > ac->avail) {
3274                         tofree = (ac->avail+1)/2;
3275                 }
3276                 free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3277                 ac->avail -= tofree;
3278                 memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3279                                         sizeof(void*)*ac->avail);
3280         }
3281 }
3282
3283 /**
3284  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3285  * @unused: unused parameter
3286  *
3287  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3288  * Purpose:
3289  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3290  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3291  *
3292  * If we cannot acquire the cache chain semaphore then just give up - we'll
3293  * try again on the next iteration.
3294  */
3295 static void cache_reap(void *unused)
3296 {
3297         struct list_head *walk;
3298         struct kmem_list3 *l3;
3299
3300         if (down_trylock(&cache_chain_sem)) {
3301                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3302                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3303                 return;
3304         }
3305
3306         list_for_each(walk, &cache_chain) {
3307                 kmem_cache_t *searchp;
3308                 struct list_head* p;
3309                 int tofree;
3310                 struct slab *slabp;
3311
3312                 searchp = list_entry(walk, kmem_cache_t, next);
3313
3314                 if (searchp->flags & SLAB_NO_REAP)
3315                         goto next;
3316
3317                 check_irq_on();
3318
3319                 l3 = searchp->nodelists[numa_node_id()];
3320                 if (l3->alien)
3321                         drain_alien_cache(searchp, l3);
3322                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3323
3324                 drain_array_locked(searchp, ac_data(searchp), 0,
3325                                 numa_node_id());
3326
3327                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3328                         goto next_unlock;
3329
3330                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3331
3332                 if (l3->shared)
3333                         drain_array_locked(searchp, l3->shared, 0,
3334                                 numa_node_id());
3335
3336                 if (l3->free_touched) {
3337                         l3->free_touched = 0;
3338                         goto next_unlock;
3339                 }
3340
3341                 tofree = (l3->free_limit+5*searchp->num-1)/(5*searchp->num);
3342                 do {
3343                         p = l3->slabs_free.next;
3344                         if (p == &(l3->slabs_free))
3345                                 break;
3346
3347                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3348                         BUG_ON(slabp->inuse);
3349                         list_del(&slabp->list);
3350                         STATS_INC_REAPED(searchp);
3351
3352                         /* Safe to drop the lock. The slab is no longer
3353                          * linked to the cache.
3354                          * searchp cannot disappear, we hold
3355                          * cache_chain_lock
3356                          */
3357                         l3->free_objects -= searchp->num;
3358                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3359                         slab_destroy(searchp, slabp);
3360                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3361                 } while(--tofree > 0);
3362 next_unlock:
3363                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3364 next:
3365                 cond_resched();
3366         }
3367         check_irq_on();
3368         up(&cache_chain_sem);
3369         drain_remote_pages();
3370         /* Setup the next iteration */
3371         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3372 }
3373
3374 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3375
3376 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3377 {
3378         /*
3379          * Output format version, so at least we can change it
3380          * without _too_ many complaints.
3381          */
3382 #if STATS
3383         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3384 #else
3385         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3386 #endif
3387         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3388                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3389         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3390         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3391 #if STATS
3392         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3393                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees>");
3394         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3395 #endif
3396         seq_putc(m, '\n');
3397 }
3398
3399 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3400 {
3401         loff_t n = *pos;
3402         struct list_head *p;
3403
3404         down(&cache_chain_sem);
3405         if (!n)
3406                 print_slabinfo_header(m);
3407         p = cache_chain.next;
3408         while (n--) {
3409                 p = p->next;
3410                 if (p == &cache_chain)
3411                         return NULL;
3412         }
3413         return list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3414 }
3415
3416 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3417 {
3418         kmem_cache_t *cachep = p;
3419         ++*pos;
3420         return cachep->next.next == &cache_chain ? NULL
3421                 : list_entry(cachep->next.next, kmem_cache_t, next);
3422 }
3423
3424 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3425 {
3426         up(&cache_chain_sem);
3427 }
3428
3429 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3430 {
3431         kmem_cache_t *cachep = p;
3432         struct list_head *q;
3433         struct slab     *slabp;
3434         unsigned long   active_objs;
3435         unsigned long   num_objs;
3436         unsigned long   active_slabs = 0;
3437         unsigned long   num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3438         const char *name;
3439         char *error = NULL;
3440         int node;
3441         struct kmem_list3 *l3;
3442
3443         check_irq_on();
3444         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3445         active_objs = 0;
3446         num_slabs = 0;
3447         for_each_online_node(node) {
3448                 l3 = cachep->nodelists[node];
3449                 if (!l3)
3450                         continue;
3451
3452                 spin_lock(&l3->list_lock);
3453
3454                 list_for_each(q,&l3->slabs_full) {
3455                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3456                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3457                                 error = "slabs_full accounting error";
3458                         active_objs += cachep->num;
3459                         active_slabs++;
3460                 }
3461                 list_for_each(q,&l3->slabs_partial) {
3462                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3463                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3464                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3465                         if (!slabp->inuse && !error)
3466                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3467                         active_objs += slabp->inuse;
3468                         active_slabs++;
3469                 }
3470                 list_for_each(q,&l3->slabs_free) {
3471                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3472                         if (slabp->inuse && !error)
3473                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3474                         num_slabs++;
3475                 }
3476                 free_objects += l3->free_objects;
3477                 shared_avail += l3->shared->avail;
3478
3479                 spin_unlock(&l3->list_lock);
3480         }
3481         num_slabs+=active_slabs;
3482         num_objs = num_slabs*cachep->num;
3483         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3484                 error = "free_objects accounting error";
3485
3486         name = cachep->name; 
3487         if (error)
3488                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3489
3490         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3491                 name, active_objs, num_objs, cachep->objsize,
3492                 cachep->num, (1<<cachep->gfporder));
3493         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3494                         cachep->limit, cachep->batchcount,
3495                         cachep->shared);
3496         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3497                         active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3498 #if STATS
3499         {       /* list3 stats */
3500                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3501                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3502                 unsigned long grown = cachep->grown;
3503                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3504                 unsigned long errors = cachep->errors;
3505                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3506                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3507                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3508
3509                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3510                                 %4lu %4lu %4lu %4lu",
3511                                 allocs, high, grown, reaped, errors,
3512                                 max_freeable, node_allocs, node_frees);
3513         }
3514         /* cpu stats */
3515         {
3516                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3517                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3518                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3519                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3520
3521                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3522                         allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3523         }
3524 #endif
3525         seq_putc(m, '\n');
3526         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3527         return 0;
3528 }
3529
3530 /*
3531  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3532  *
3533  * Output layout:
3534  * cache-name
3535  * num-active-objs
3536  * total-objs
3537  * object size
3538  * num-active-slabs
3539  * total-slabs
3540  * num-pages-per-slab
3541  * + further values on SMP and with statistics enabled
3542  */
3543
3544 struct seq_operations slabinfo_op = {
3545         .start  = s_start,
3546         .next   = s_next,
3547         .stop   = s_stop,
3548         .show   = s_show,
3549 };
3550
3551 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3552 /**
3553  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3554  * @file: unused
3555  * @buffer: user buffer
3556  * @count: data length
3557  * @ppos: unused
3558  */
3559 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
3560                                 size_t count, loff_t *ppos)
3561 {
3562         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE+1], *tmp;
3563         int limit, batchcount, shared, res;
3564         struct list_head *p;
3565         
3566         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3567                 return -EINVAL;
3568         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3569                 return -EFAULT;
3570         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0'; 
3571
3572         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3573         if (!tmp)
3574                 return -EINVAL;
3575         *tmp = '\0';
3576         tmp++;
3577         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3578                 return -EINVAL;
3579
3580         /* Find the cache in the chain of caches. */
3581         down(&cache_chain_sem);
3582         res = -EINVAL;
3583         list_for_each(p,&cache_chain) {
3584                 kmem_cache_t *cachep = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3585
3586                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
3587                         if (limit < 1 ||
3588                             batchcount < 1 ||
3589                             batchcount > limit ||
3590                             shared < 0) {
3591                                 res = 0;
3592                         } else {
3593                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
3594                                                         batchcount, shared);
3595                         }
3596                         break;
3597                 }
3598         }
3599         up(&cache_chain_sem);
3600         if (res >= 0)
3601                 res = count;
3602         return res;
3603 }
3604 #endif
3605
3606 /**
3607  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
3608  * @objp: Pointer to the object
3609  *
3610  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
3611  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
3612  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
3613  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
3614  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
3615  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
3616  * must not be freed during the duration of the call.
3617  */
3618 unsigned int ksize(const void *objp)
3619 {
3620         if (unlikely(objp == NULL))
3621                 return 0;
3622
3623         return obj_reallen(page_get_cache(virt_to_page(objp)));
3624 }
3625
3626
3627 /*
3628  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
3629  *
3630  * @s: the string to duplicate
3631  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
3632  */
3633 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
3634 {
3635         size_t len;
3636         char *buf;
3637
3638         if (!s)
3639                 return NULL;
3640
3641         len = strlen(s) + 1;
3642         buf = kmalloc(len, gfp);
3643         if (buf)
3644                 memcpy(buf, s, len);
3645         return buf;
3646 }
3647 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);