slub: enable tracking of full slabs
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23
24 /*
25  * Lock order:
26  *   1. slab_lock(page)
27  *   2. slab->list_lock
28  *
29  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
30  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
31  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
32  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
33  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
34  *   the page_struct of the slab.
35  *
36  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
37  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
38  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
39  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
40  *   modified without taking the list lock).
41  *
42  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
43  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
44  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
45  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
46  *   the list lock.
47  *
48  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
49  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
50  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
51  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
52  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
53  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
54  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
55  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
56  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
57  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
58  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
59  *   no danger of cacheline contention.
60  *
61  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
62  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
63  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
64  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
65  *
66  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
67  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
68  *
69  * Slabs with free elements are kept on a partial list.
70  * There is no list for full slabs. If an object in a full slab is
71  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
72  * Otherwise there is no need to track full slabs unless we have to
73  * track full slabs for debugging purposes.
74  *
75  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
76  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
77  * fast frees and allocs.
78  *
79  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
80  *
81  * PageActive           The slab is used as a cpu cache. Allocations
82  *                      may be performed from the slab. The slab is not
83  *                      on any slab list and cannot be moved onto one.
84  *
85  * PageError            Slab requires special handling due to debug
86  *                      options set. This moves slab handling out of
87  *                      the fast path.
88  */
89
90 /*
91  * Issues still to be resolved:
92  *
93  * - The per cpu array is updated for each new slab and and is a remote
94  *   cacheline for most nodes. This could become a bouncing cacheline given
95  *   enough frequent updates. There are 16 pointers in a cacheline.so at
96  *   max 16 cpus could compete. Likely okay.
97  *
98  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
99  *
100  * - Support DEBUG_SLAB_LEAK. Trouble is we do not know where the full
101  *   slabs are in SLUB.
102  *
103  * - SLAB_DEBUG_INITIAL is not supported but I have never seen a use of
104  *   it.
105  *
106  * - Variable sizing of the per node arrays
107  */
108
109 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
110 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
111
112 #if PAGE_SHIFT <= 12
113
114 /*
115  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
116  */
117 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
118 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
119
120 #else
121
122 /*
123  * Large page machines are customarily able to handle larger
124  * page orders.
125  */
126 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
127 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
128
129 #endif
130
131 /*
132  * Flags from the regular SLAB that SLUB does not support:
133  */
134 #define SLUB_UNIMPLEMENTED (SLAB_DEBUG_INITIAL)
135
136 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
137                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
138 /*
139  * Set of flags that will prevent slab merging
140  */
141 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
142                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
143
144 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
145                 SLAB_CACHE_DMA)
146
147 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
148 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
149 #endif
150
151 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
152 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
153 #endif
154
155 /* Internal SLUB flags */
156 #define __OBJECT_POISON 0x80000000      /* Poison object */
157
158 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
159
160 #ifdef CONFIG_SMP
161 static struct notifier_block slab_notifier;
162 #endif
163
164 static enum {
165         DOWN,           /* No slab functionality available */
166         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
167         UP,             /* Everything works */
168         SYSFS           /* Sysfs up */
169 } slab_state = DOWN;
170
171 /* A list of all slab caches on the system */
172 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
173 LIST_HEAD(slab_caches);
174
175 #ifdef CONFIG_SYSFS
176 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
177 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
178 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
179 #else
180 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
181 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p) { return 0; }
182 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) {}
183 #endif
184
185 /********************************************************************
186  *                      Core slab cache functions
187  *******************************************************************/
188
189 int slab_is_available(void)
190 {
191         return slab_state >= UP;
192 }
193
194 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
195 {
196 #ifdef CONFIG_NUMA
197         return s->node[node];
198 #else
199         return &s->local_node;
200 #endif
201 }
202
203 /*
204  * Object debugging
205  */
206 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
207 {
208         int i, offset;
209         int newline = 1;
210         char ascii[17];
211
212         ascii[16] = 0;
213
214         for (i = 0; i < length; i++) {
215                 if (newline) {
216                         printk(KERN_ERR "%10s 0x%p: ", text, addr + i);
217                         newline = 0;
218                 }
219                 printk(" %02x", addr[i]);
220                 offset = i % 16;
221                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
222                 if (offset == 15) {
223                         printk(" %s\n",ascii);
224                         newline = 1;
225                 }
226         }
227         if (!newline) {
228                 i %= 16;
229                 while (i < 16) {
230                         printk("   ");
231                         ascii[i] = ' ';
232                         i++;
233                 }
234                 printk(" %s\n", ascii);
235         }
236 }
237
238 /*
239  * Slow version of get and set free pointer.
240  *
241  * This requires touching the cache lines of kmem_cache.
242  * The offset can also be obtained from the page. In that
243  * case it is in the cacheline that we already need to touch.
244  */
245 static void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
246 {
247         return *(void **)(object + s->offset);
248 }
249
250 static void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
251 {
252         *(void **)(object + s->offset) = fp;
253 }
254
255 /*
256  * Tracking user of a slab.
257  */
258 struct track {
259         void *addr;             /* Called from address */
260         int cpu;                /* Was running on cpu */
261         int pid;                /* Pid context */
262         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
263 };
264
265 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
266
267 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
268         enum track_item alloc)
269 {
270         struct track *p;
271
272         if (s->offset)
273                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
274         else
275                 p = object + s->inuse;
276
277         return p + alloc;
278 }
279
280 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
281                                 enum track_item alloc, void *addr)
282 {
283         struct track *p;
284
285         if (s->offset)
286                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
287         else
288                 p = object + s->inuse;
289
290         p += alloc;
291         if (addr) {
292                 p->addr = addr;
293                 p->cpu = smp_processor_id();
294                 p->pid = current ? current->pid : -1;
295                 p->when = jiffies;
296         } else
297                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
298 }
299
300 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
301 {
302         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
303                 set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
304                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
305         }
306 }
307
308 static void print_track(const char *s, struct track *t)
309 {
310         if (!t->addr)
311                 return;
312
313         printk(KERN_ERR "%s: ", s);
314         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
315         printk(" jiffies_ago=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
316 }
317
318 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, u8 *p)
319 {
320         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
321
322         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
323                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
324                         s->inuse - s->objsize);
325
326         printk(KERN_ERR "FreePointer 0x%p -> 0x%p\n",
327                         p + s->offset,
328                         get_freepointer(s, p));
329
330         if (s->offset)
331                 off = s->offset + sizeof(void *);
332         else
333                 off = s->inuse;
334
335         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
336                 print_track("Last alloc", get_track(s, p, TRACK_ALLOC));
337                 print_track("Last free ", get_track(s, p, TRACK_FREE));
338                 off += 2 * sizeof(struct track);
339         }
340
341         if (off != s->size)
342                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
343                 print_section("Filler", p + off, s->size - off);
344 }
345
346 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
347                         u8 *object, char *reason)
348 {
349         u8 *addr = page_address(page);
350
351         printk(KERN_ERR "*** SLUB %s: %s@0x%p slab 0x%p\n",
352                         s->name, reason, object, page);
353         printk(KERN_ERR "    offset=%tu flags=0x%04lx inuse=%u freelist=0x%p\n",
354                 object - addr, page->flags, page->inuse, page->freelist);
355         if (object > addr + 16)
356                 print_section("Bytes b4", object - 16, 16);
357         print_section("Object", object, min(s->objsize, 128));
358         print_trailer(s, object);
359         dump_stack();
360 }
361
362 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *reason, ...)
363 {
364         va_list args;
365         char buf[100];
366
367         va_start(args, reason);
368         vsnprintf(buf, sizeof(buf), reason, args);
369         va_end(args);
370         printk(KERN_ERR "*** SLUB %s: %s in slab @0x%p\n", s->name, buf,
371                 page);
372         dump_stack();
373 }
374
375 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
376 {
377         u8 *p = object;
378
379         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
380                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
381                 p[s->objsize -1] = POISON_END;
382         }
383
384         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
385                 memset(p + s->objsize,
386                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
387                         s->inuse - s->objsize);
388 }
389
390 static int check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
391 {
392         while (bytes) {
393                 if (*start != (u8)value)
394                         return 0;
395                 start++;
396                 bytes--;
397         }
398         return 1;
399 }
400
401
402 static int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s, struct page *page,
403                                          void *object)
404 {
405         void *base;
406
407         if (!object)
408                 return 1;
409
410         base = page_address(page);
411         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
412                 (object - base) % s->size) {
413                 return 0;
414         }
415
416         return 1;
417 }
418
419 /*
420  * Object layout:
421  *
422  * object address
423  *      Bytes of the object to be managed.
424  *      If the freepointer may overlay the object then the free
425  *      pointer is the first word of the object.
426  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
427  *      0xa5 (POISON_END)
428  *
429  * object + s->objsize
430  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
431  *      Padding is extended to word size if Redzoning is enabled
432  *      and objsize == inuse.
433  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
434  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
435  *
436  * object + s->inuse
437  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
438  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
439  *      C. Padding to reach required alignment boundary
440  *              Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
441  *
442  * object + s->size
443  *
444  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are to
445  * be ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
446  * may be used with merged slabcaches.
447  */
448
449 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
450                                                 void *from, void *to)
451 {
452         printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s Restoring %s (0x%x) from 0x%p-0x%p\n",
453                 s->name, message, data, from, to - 1);
454         memset(from, data, to - from);
455 }
456
457 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
458 {
459         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
460
461         if (s->offset)
462                 /* Freepointer is placed after the object. */
463                 off += sizeof(void *);
464
465         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
466                 /* We also have user information there */
467                 off += 2 * sizeof(struct track);
468
469         if (s->size == off)
470                 return 1;
471
472         if (check_bytes(p + off, POISON_INUSE, s->size - off))
473                 return 1;
474
475         object_err(s, page, p, "Object padding check fails");
476
477         /*
478          * Restore padding
479          */
480         restore_bytes(s, "object padding", POISON_INUSE, p + off, p + s->size);
481         return 0;
482 }
483
484 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
485 {
486         u8 *p;
487         int length, remainder;
488
489         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
490                 return 1;
491
492         p = page_address(page);
493         length = s->objects * s->size;
494         remainder = (PAGE_SIZE << s->order) - length;
495         if (!remainder)
496                 return 1;
497
498         if (!check_bytes(p + length, POISON_INUSE, remainder)) {
499                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p: Padding fails check\n",
500                         s->name, p);
501                 dump_stack();
502                 restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, p + length,
503                         p + length + remainder);
504                 return 0;
505         }
506         return 1;
507 }
508
509 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
510                                         void *object, int active)
511 {
512         u8 *p = object;
513         u8 *endobject = object + s->objsize;
514
515         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
516                 unsigned int red =
517                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
518
519                 if (!check_bytes(endobject, red, s->inuse - s->objsize)) {
520                         object_err(s, page, object,
521                         active ? "Redzone Active" : "Redzone Inactive");
522                         restore_bytes(s, "redzone", red,
523                                 endobject, object + s->inuse);
524                         return 0;
525                 }
526         } else {
527                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse &&
528                         !check_bytes(endobject, POISON_INUSE,
529                                         s->inuse - s->objsize)) {
530                 object_err(s, page, p, "Alignment padding check fails");
531                 /*
532                  * Fix it so that there will not be another report.
533                  *
534                  * Hmmm... We may be corrupting an object that now expects
535                  * to be longer than allowed.
536                  */
537                 restore_bytes(s, "alignment padding", POISON_INUSE,
538                         endobject, object + s->inuse);
539                 }
540         }
541
542         if (s->flags & SLAB_POISON) {
543                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
544                         (!check_bytes(p, POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
545                                 p[s->objsize - 1] != POISON_END)) {
546
547                         object_err(s, page, p, "Poison check failed");
548                         restore_bytes(s, "Poison", POISON_FREE,
549                                                 p, p + s->objsize -1);
550                         restore_bytes(s, "Poison", POISON_END,
551                                         p + s->objsize - 1, p + s->objsize);
552                         return 0;
553                 }
554                 /*
555                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
556                  */
557                 check_pad_bytes(s, page, p);
558         }
559
560         if (!s->offset && active)
561                 /*
562                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
563                  * freepointer while object is allocated.
564                  */
565                 return 1;
566
567         /* Check free pointer validity */
568         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
569                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
570                 /*
571                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
572                  * of the free objects in this slab. May cause
573                  * another error because the object count maybe
574                  * wrong now.
575                  */
576                 set_freepointer(s, p, NULL);
577                 return 0;
578         }
579         return 1;
580 }
581
582 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
583 {
584         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
585
586         if (!PageSlab(page)) {
587                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Not a valid slab page @0x%p "
588                         "flags=%lx mapping=0x%p count=%d \n",
589                         s->name, page, page->flags, page->mapping,
590                         page_count(page));
591                 return 0;
592         }
593         if (page->offset * sizeof(void *) != s->offset) {
594                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Corrupted offset %lu in slab @0x%p"
595                         " flags=0x%lx mapping=0x%p count=%d\n",
596                         s->name,
597                         (unsigned long)(page->offset * sizeof(void *)),
598                         page,
599                         page->flags,
600                         page->mapping,
601                         page_count(page));
602                 dump_stack();
603                 return 0;
604         }
605         if (page->inuse > s->objects) {
606                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Inuse %u > max %u in slab "
607                         "page @0x%p flags=%lx mapping=0x%p count=%d\n",
608                         s->name, page->inuse, s->objects, page, page->flags,
609                         page->mapping, page_count(page));
610                 dump_stack();
611                 return 0;
612         }
613         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
614         slab_pad_check(s, page);
615         return 1;
616 }
617
618 /*
619  * Determine if a certain object on a page is on the freelist and
620  * therefore free. Must hold the slab lock for cpu slabs to
621  * guarantee that the chains are consistent.
622  */
623 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
624 {
625         int nr = 0;
626         void *fp = page->freelist;
627         void *object = NULL;
628
629         while (fp && nr <= s->objects) {
630                 if (fp == search)
631                         return 1;
632                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
633                         if (object) {
634                                 object_err(s, page, object,
635                                         "Freechain corrupt");
636                                 set_freepointer(s, object, NULL);
637                                 break;
638                         } else {
639                                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p "
640                                         "freepointer 0x%p corrupted.\n",
641                                         s->name, page, fp);
642                                 dump_stack();
643                                 page->freelist = NULL;
644                                 page->inuse = s->objects;
645                                 return 0;
646                         }
647                         break;
648                 }
649                 object = fp;
650                 fp = get_freepointer(s, object);
651                 nr++;
652         }
653
654         if (page->inuse != s->objects - nr) {
655                 printk(KERN_ERR "slab %s: page 0x%p wrong object count."
656                         " counter is %d but counted were %d\n",
657                         s->name, page, page->inuse,
658                         s->objects - nr);
659                 page->inuse = s->objects - nr;
660         }
661         return search == NULL;
662 }
663
664 /*
665  * Tracking of fully allocated slabs for debugging
666  */
667 static void add_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
668 {
669         struct kmem_cache_node *n;
670
671         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
672
673         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
674
675         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
676                 return;
677
678         n = get_node(s, page_to_nid(page));
679         spin_lock(&n->list_lock);
680         list_add(&page->lru, &n->full);
681         spin_unlock(&n->list_lock);
682 }
683
684 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
685 {
686         struct kmem_cache_node *n;
687
688         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
689                 return;
690
691         n = get_node(s, page_to_nid(page));
692
693         spin_lock(&n->list_lock);
694         list_del(&page->lru);
695         spin_unlock(&n->list_lock);
696 }
697
698 static int alloc_object_checks(struct kmem_cache *s, struct page *page,
699                                                         void *object)
700 {
701         if (!check_slab(s, page))
702                 goto bad;
703
704         if (object && !on_freelist(s, page, object)) {
705                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Object 0x%p@0x%p "
706                         "already allocated.\n",
707                         s->name, object, page);
708                 goto dump;
709         }
710
711         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
712                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
713                 goto dump;
714         }
715
716         if (!object)
717                 return 1;
718
719         if (!check_object(s, page, object, 0))
720                 goto bad;
721         init_object(s, object, 1);
722
723         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
724                 printk(KERN_INFO "TRACE %s alloc 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
725                         s->name, object, page->inuse,
726                         page->freelist);
727                 dump_stack();
728         }
729         return 1;
730 dump:
731         dump_stack();
732 bad:
733         if (PageSlab(page)) {
734                 /*
735                  * If this is a slab page then lets do the best we can
736                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
737                  * as used avoids touching the remainder.
738                  */
739                 printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s slab 0x%p. Marking all objects used.\n",
740                         s->name, page);
741                 page->inuse = s->objects;
742                 page->freelist = NULL;
743                 /* Fix up fields that may be corrupted */
744                 page->offset = s->offset / sizeof(void *);
745         }
746         return 0;
747 }
748
749 static int free_object_checks(struct kmem_cache *s, struct page *page,
750                                                         void *object)
751 {
752         if (!check_slab(s, page))
753                 goto fail;
754
755         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
756                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p invalid "
757                         "object pointer 0x%p\n",
758                         s->name, page, object);
759                 goto fail;
760         }
761
762         if (on_freelist(s, page, object)) {
763                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p object "
764                         "0x%p already free.\n", s->name, page, object);
765                 goto fail;
766         }
767
768         if (!check_object(s, page, object, 1))
769                 return 0;
770
771         if (unlikely(s != page->slab)) {
772                 if (!PageSlab(page))
773                         printk(KERN_ERR "slab_free %s size %d: attempt to"
774                                 "free object(0x%p) outside of slab.\n",
775                                 s->name, s->size, object);
776                 else
777                 if (!page->slab)
778                         printk(KERN_ERR
779                                 "slab_free : no slab(NULL) for object 0x%p.\n",
780                                                 object);
781                 else
782                 printk(KERN_ERR "slab_free %s(%d): object at 0x%p"
783                                 " belongs to slab %s(%d)\n",
784                                 s->name, s->size, object,
785                                 page->slab->name, page->slab->size);
786                 goto fail;
787         }
788         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
789                 printk(KERN_INFO "TRACE %s free 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
790                         s->name, object, page->inuse,
791                         page->freelist);
792                 print_section("Object", object, s->objsize);
793                 dump_stack();
794         }
795         init_object(s, object, 0);
796         return 1;
797 fail:
798         dump_stack();
799         printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s slab 0x%p object at 0x%p not freed.\n",
800                 s->name, page, object);
801         return 0;
802 }
803
804 /*
805  * Slab allocation and freeing
806  */
807 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
808 {
809         struct page * page;
810         int pages = 1 << s->order;
811
812         if (s->order)
813                 flags |= __GFP_COMP;
814
815         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
816                 flags |= SLUB_DMA;
817
818         if (node == -1)
819                 page = alloc_pages(flags, s->order);
820         else
821                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
822
823         if (!page)
824                 return NULL;
825
826         mod_zone_page_state(page_zone(page),
827                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
828                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
829                 pages);
830
831         return page;
832 }
833
834 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
835                                 void *object)
836 {
837         if (PageError(page)) {
838                 init_object(s, object, 0);
839                 init_tracking(s, object);
840         }
841
842         if (unlikely(s->ctor)) {
843                 int mode = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
844
845                 if (!(s->flags & __GFP_WAIT))
846                         mode |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
847
848                 s->ctor(object, s, mode);
849         }
850 }
851
852 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
853 {
854         struct page *page;
855         struct kmem_cache_node *n;
856         void *start;
857         void *end;
858         void *last;
859         void *p;
860
861         if (flags & __GFP_NO_GROW)
862                 return NULL;
863
864         BUG_ON(flags & ~(GFP_DMA | GFP_LEVEL_MASK));
865
866         if (flags & __GFP_WAIT)
867                 local_irq_enable();
868
869         page = allocate_slab(s, flags & GFP_LEVEL_MASK, node);
870         if (!page)
871                 goto out;
872
873         n = get_node(s, page_to_nid(page));
874         if (n)
875                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
876         page->offset = s->offset / sizeof(void *);
877         page->slab = s;
878         page->flags |= 1 << PG_slab;
879         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
880                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
881                 page->flags |= 1 << PG_error;
882
883         start = page_address(page);
884         end = start + s->objects * s->size;
885
886         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
887                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
888
889         last = start;
890         for (p = start + s->size; p < end; p += s->size) {
891                 setup_object(s, page, last);
892                 set_freepointer(s, last, p);
893                 last = p;
894         }
895         setup_object(s, page, last);
896         set_freepointer(s, last, NULL);
897
898         page->freelist = start;
899         page->inuse = 0;
900 out:
901         if (flags & __GFP_WAIT)
902                 local_irq_disable();
903         return page;
904 }
905
906 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
907 {
908         int pages = 1 << s->order;
909
910         if (unlikely(PageError(page) || s->dtor)) {
911                 void *start = page_address(page);
912                 void *end = start + (pages << PAGE_SHIFT);
913                 void *p;
914
915                 slab_pad_check(s, page);
916                 for (p = start; p <= end - s->size; p += s->size) {
917                         if (s->dtor)
918                                 s->dtor(p, s, 0);
919                         check_object(s, page, p, 0);
920                 }
921         }
922
923         mod_zone_page_state(page_zone(page),
924                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
925                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
926                 - pages);
927
928         page->mapping = NULL;
929         __free_pages(page, s->order);
930 }
931
932 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
933 {
934         struct page *page;
935
936         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
937         __free_slab(page->slab, page);
938 }
939
940 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
941 {
942         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
943                 /*
944                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
945                  */
946                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
947
948                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
949         } else
950                 __free_slab(s, page);
951 }
952
953 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
954 {
955         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
956
957         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
958         reset_page_mapcount(page);
959         page->flags &= ~(1 << PG_slab | 1 << PG_error);
960         free_slab(s, page);
961 }
962
963 /*
964  * Per slab locking using the pagelock
965  */
966 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
967 {
968         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
969 }
970
971 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
972 {
973         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
974 }
975
976 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
977 {
978         int rc = 1;
979
980         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
981         return rc;
982 }
983
984 /*
985  * Management of partially allocated slabs
986  */
987 static void add_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
988 {
989         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
990
991         spin_lock(&n->list_lock);
992         n->nr_partial++;
993         list_add(&page->lru, &n->partial);
994         spin_unlock(&n->list_lock);
995 }
996
997 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
998                                                 struct page *page)
999 {
1000         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1001
1002         spin_lock(&n->list_lock);
1003         list_del(&page->lru);
1004         n->nr_partial--;
1005         spin_unlock(&n->list_lock);
1006 }
1007
1008 /*
1009  * Lock page and remove it from the partial list
1010  *
1011  * Must hold list_lock
1012  */
1013 static int lock_and_del_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1014 {
1015         if (slab_trylock(page)) {
1016                 list_del(&page->lru);
1017                 n->nr_partial--;
1018                 return 1;
1019         }
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Try to get a partial slab from a specific node
1025  */
1026 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1027 {
1028         struct page *page;
1029
1030         /*
1031          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1032          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1033          * partial slab then get_partials() will return NULL.
1034          */
1035         if (!n || !n->nr_partial)
1036                 return NULL;
1037
1038         spin_lock(&n->list_lock);
1039         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1040                 if (lock_and_del_slab(n, page))
1041                         goto out;
1042         page = NULL;
1043 out:
1044         spin_unlock(&n->list_lock);
1045         return page;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA
1050  * distances.
1051  */
1052 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1053 {
1054 #ifdef CONFIG_NUMA
1055         struct zonelist *zonelist;
1056         struct zone **z;
1057         struct page *page;
1058
1059         /*
1060          * The defrag ratio allows to configure the tradeoffs between
1061          * inter node defragmentation and node local allocations.
1062          * A lower defrag_ratio increases the tendency to do local
1063          * allocations instead of scanning throught the partial
1064          * lists on other nodes.
1065          *
1066          * If defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1067          * returns node local objects. If its higher then kmalloc()
1068          * may return off node objects in order to avoid fragmentation.
1069          *
1070          * A higher ratio means slabs may be taken from other nodes
1071          * thus reducing the number of partial slabs on those nodes.
1072          *
1073          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1074          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation
1075          * will first attempt to defrag slab caches on other nodes. This
1076          * means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1077          * may be a bit expensive to do on every slab allocation.
1078          */
1079         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1080                 return NULL;
1081
1082         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1083                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1084         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1085                 struct kmem_cache_node *n;
1086
1087                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1088
1089                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1090                                 n->nr_partial > 2) {
1091                         page = get_partial_node(n);
1092                         if (page)
1093                                 return page;
1094                 }
1095         }
1096 #endif
1097         return NULL;
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Get a partial page, lock it and return it.
1102  */
1103 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1104 {
1105         struct page *page;
1106         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1107
1108         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1109         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1110                 return page;
1111
1112         return get_any_partial(s, flags);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Move a page back to the lists.
1117  *
1118  * Must be called with the slab lock held.
1119  *
1120  * On exit the slab lock will have been dropped.
1121  */
1122 static void putback_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1123 {
1124         if (page->inuse) {
1125                 if (page->freelist)
1126                         add_partial(s, page);
1127                 else if (PageError(page))
1128                         add_full(s, page);
1129                 slab_unlock(page);
1130         } else {
1131                 slab_unlock(page);
1132                 discard_slab(s, page);
1133         }
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Remove the cpu slab
1138  */
1139 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1140 {
1141         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1142         ClearPageActive(page);
1143
1144         putback_slab(s, page);
1145 }
1146
1147 static void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1148 {
1149         slab_lock(page);
1150         deactivate_slab(s, page, cpu);
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Flush cpu slab.
1155  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1156  */
1157 static void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1158 {
1159         struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
1160
1161         if (likely(page))
1162                 flush_slab(s, page, cpu);
1163 }
1164
1165 static void flush_cpu_slab(void *d)
1166 {
1167         struct kmem_cache *s = d;
1168         int cpu = smp_processor_id();
1169
1170         __flush_cpu_slab(s, cpu);
1171 }
1172
1173 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1174 {
1175 #ifdef CONFIG_SMP
1176         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1177 #else
1178         unsigned long flags;
1179
1180         local_irq_save(flags);
1181         flush_cpu_slab(s);
1182         local_irq_restore(flags);
1183 #endif
1184 }
1185
1186 /*
1187  * slab_alloc is optimized to only modify two cachelines on the fast path
1188  * (aside from the stack):
1189  *
1190  * 1. The page struct
1191  * 2. The first cacheline of the object to be allocated.
1192  *
1193  * The only cache lines that are read (apart from code) is the
1194  * per cpu array in the kmem_cache struct.
1195  *
1196  * Fastpath is not possible if we need to get a new slab or have
1197  * debugging enabled (which means all slabs are marked with PageError)
1198  */
1199 static void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1200                                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1201 {
1202         struct page *page;
1203         void **object;
1204         unsigned long flags;
1205         int cpu;
1206
1207         local_irq_save(flags);
1208         cpu = smp_processor_id();
1209         page = s->cpu_slab[cpu];
1210         if (!page)
1211                 goto new_slab;
1212
1213         slab_lock(page);
1214         if (unlikely(node != -1 && page_to_nid(page) != node))
1215                 goto another_slab;
1216 redo:
1217         object = page->freelist;
1218         if (unlikely(!object))
1219                 goto another_slab;
1220         if (unlikely(PageError(page)))
1221                 goto debug;
1222
1223 have_object:
1224         page->inuse++;
1225         page->freelist = object[page->offset];
1226         slab_unlock(page);
1227         local_irq_restore(flags);
1228         return object;
1229
1230 another_slab:
1231         deactivate_slab(s, page, cpu);
1232
1233 new_slab:
1234         page = get_partial(s, gfpflags, node);
1235         if (likely(page)) {
1236 have_slab:
1237                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1238                 SetPageActive(page);
1239                 goto redo;
1240         }
1241
1242         page = new_slab(s, gfpflags, node);
1243         if (page) {
1244                 cpu = smp_processor_id();
1245                 if (s->cpu_slab[cpu]) {
1246                         /*
1247                          * Someone else populated the cpu_slab while we enabled
1248                          * interrupts, or we have got scheduled on another cpu.
1249                          * The page may not be on the requested node.
1250                          */
1251                         if (node == -1 ||
1252                                 page_to_nid(s->cpu_slab[cpu]) == node) {
1253                                 /*
1254                                  * Current cpuslab is acceptable and we
1255                                  * want the current one since its cache hot
1256                                  */
1257                                 discard_slab(s, page);
1258                                 page = s->cpu_slab[cpu];
1259                                 slab_lock(page);
1260                                 goto redo;
1261                         }
1262                         /* Dump the current slab */
1263                         flush_slab(s, s->cpu_slab[cpu], cpu);
1264                 }
1265                 slab_lock(page);
1266                 goto have_slab;
1267         }
1268         local_irq_restore(flags);
1269         return NULL;
1270 debug:
1271         if (!alloc_object_checks(s, page, object))
1272                 goto another_slab;
1273         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1274                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1275         goto have_object;
1276 }
1277
1278 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1279 {
1280         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1283
1284 #ifdef CONFIG_NUMA
1285 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1286 {
1287         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1290 #endif
1291
1292 /*
1293  * The fastpath only writes the cacheline of the page struct and the first
1294  * cacheline of the object.
1295  *
1296  * No special cachelines need to be read
1297  */
1298 static void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1299                                         void *x, void *addr)
1300 {
1301         void *prior;
1302         void **object = (void *)x;
1303         unsigned long flags;
1304
1305         local_irq_save(flags);
1306         slab_lock(page);
1307
1308         if (unlikely(PageError(page)))
1309                 goto debug;
1310 checks_ok:
1311         prior = object[page->offset] = page->freelist;
1312         page->freelist = object;
1313         page->inuse--;
1314
1315         if (unlikely(PageActive(page)))
1316                 /*
1317                  * Cpu slabs are never on partial lists and are
1318                  * never freed.
1319                  */
1320                 goto out_unlock;
1321
1322         if (unlikely(!page->inuse))
1323                 goto slab_empty;
1324
1325         /*
1326          * Objects left in the slab. If it
1327          * was not on the partial list before
1328          * then add it.
1329          */
1330         if (unlikely(!prior))
1331                 add_partial(s, page);
1332
1333 out_unlock:
1334         slab_unlock(page);
1335         local_irq_restore(flags);
1336         return;
1337
1338 slab_empty:
1339         if (prior)
1340                 /*
1341                  * Slab on the partial list.
1342                  */
1343                 remove_partial(s, page);
1344
1345         slab_unlock(page);
1346         discard_slab(s, page);
1347         local_irq_restore(flags);
1348         return;
1349
1350 debug:
1351         if (!free_object_checks(s, page, x))
1352                 goto out_unlock;
1353         if (!PageActive(page) && !page->freelist)
1354                 remove_full(s, page);
1355         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1356                 set_track(s, x, TRACK_FREE, addr);
1357         goto checks_ok;
1358 }
1359
1360 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1361 {
1362         struct page *page;
1363
1364         page = virt_to_head_page(x);
1365
1366         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1367 }
1368 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1369
1370 /* Figure out on which slab object the object resides */
1371 static struct page *get_object_page(const void *x)
1372 {
1373         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1374
1375         if (!PageSlab(page))
1376                 return NULL;
1377
1378         return page;
1379 }
1380
1381 /*
1382  * kmem_cache_open produces objects aligned at "size" and the first object
1383  * is placed at offset 0 in the slab (We have no metainformation on the
1384  * slab, all slabs are in essence "off slab").
1385  *
1386  * In order to get the desired alignment one just needs to align the
1387  * size.
1388  *
1389  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1390  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1391  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1392  * must be moved on and off the partial lists and therefore may influence
1393  * locking overhead.
1394  *
1395  * The offset is used to relocate the free list link in each object. It is
1396  * therefore possible to move the free list link behind the object. This
1397  * is necessary for RCU to work properly and also useful for debugging.
1398  */
1399
1400 /*
1401  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1402  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1403  * and increases the number of allocations possible without having to
1404  * take the list_lock.
1405  */
1406 static int slub_min_order;
1407 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1408
1409 /*
1410  * Minimum number of objects per slab. This is necessary in order to
1411  * reduce locking overhead. Similar to the queue size in SLAB.
1412  */
1413 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1414
1415 /*
1416  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1417  */
1418 static int slub_nomerge;
1419
1420 /*
1421  * Debug settings:
1422  */
1423 static int slub_debug;
1424
1425 static char *slub_debug_slabs;
1426
1427 /*
1428  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1429  *
1430  * The order of allocation has significant impact on other elements
1431  * of the system. Generally order 0 allocations should be preferred
1432  * since they do not cause fragmentation in the page allocator. Larger
1433  * objects may have problems with order 0 because there may be too much
1434  * space left unused in a slab. We go to a higher order if more than 1/8th
1435  * of the slab would be wasted.
1436  *
1437  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that
1438  * a minimum number of objects is in one slab. Otherwise we may
1439  * generate too much activity on the partial lists. This is less a
1440  * concern for large slabs though. slub_max_order specifies the order
1441  * where we begin to stop considering the number of objects in a slab.
1442  *
1443  * Higher order allocations also allow the placement of more objects
1444  * in a slab and thereby reduce object handling overhead. If the user
1445  * has requested a higher mininum order then we start with that one
1446  * instead of zero.
1447  */
1448 static int calculate_order(int size)
1449 {
1450         int order;
1451         int rem;
1452
1453         for (order = max(slub_min_order, fls(size - 1) - PAGE_SHIFT);
1454                         order < MAX_ORDER; order++) {
1455                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1456
1457                 if (slub_max_order > order &&
1458                                 slab_size < slub_min_objects * size)
1459                         continue;
1460
1461                 if (slab_size < size)
1462                         continue;
1463
1464                 rem = slab_size % size;
1465
1466                 if (rem <= (PAGE_SIZE << order) / 8)
1467                         break;
1468
1469         }
1470         if (order >= MAX_ORDER)
1471                 return -E2BIG;
1472         return order;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Function to figure out which alignment to use from the
1477  * various ways of specifying it.
1478  */
1479 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1480                 unsigned long align, unsigned long size)
1481 {
1482         /*
1483          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1484          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1485          * large.
1486          *
1487          * The hardware cache alignment cannot override the
1488          * specified alignment though. If that is greater
1489          * then use it.
1490          */
1491         if ((flags & (SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_HWCACHE_ALIGN)) &&
1492                         size > L1_CACHE_BYTES / 2)
1493                 return max_t(unsigned long, align, L1_CACHE_BYTES);
1494
1495         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1496                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1497
1498         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1499 }
1500
1501 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1502 {
1503         n->nr_partial = 0;
1504         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1505         spin_lock_init(&n->list_lock);
1506         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1507         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1508 }
1509
1510 #ifdef CONFIG_NUMA
1511 /*
1512  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1513  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1514  * possible.
1515  *
1516  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1517  * when allocating for the kmalloc_node_cache.
1518  */
1519 static struct kmem_cache_node * __init early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1520                                                                 int node)
1521 {
1522         struct page *page;
1523         struct kmem_cache_node *n;
1524
1525         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
1526
1527         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags | GFP_THISNODE, node);
1528         /* new_slab() disables interupts */
1529         local_irq_enable();
1530
1531         BUG_ON(!page);
1532         n = page->freelist;
1533         BUG_ON(!n);
1534         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
1535         page->inuse++;
1536         kmalloc_caches->node[node] = n;
1537         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
1538         init_kmem_cache_node(n);
1539         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1540         add_partial(kmalloc_caches, page);
1541         return n;
1542 }
1543
1544 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1545 {
1546         int node;
1547
1548         for_each_online_node(node) {
1549                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
1550                 if (n && n != &s->local_node)
1551                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
1552                 s->node[node] = NULL;
1553         }
1554 }
1555
1556 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1557 {
1558         int node;
1559         int local_node;
1560
1561         if (slab_state >= UP)
1562                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
1563         else
1564                 local_node = 0;
1565
1566         for_each_online_node(node) {
1567                 struct kmem_cache_node *n;
1568
1569                 if (local_node == node)
1570                         n = &s->local_node;
1571                 else {
1572                         if (slab_state == DOWN) {
1573                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
1574                                                                 node);
1575                                 continue;
1576                         }
1577                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
1578                                                         gfpflags, node);
1579
1580                         if (!n) {
1581                                 free_kmem_cache_nodes(s);
1582                                 return 0;
1583                         }
1584
1585                 }
1586                 s->node[node] = n;
1587                 init_kmem_cache_node(n);
1588         }
1589         return 1;
1590 }
1591 #else
1592 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1593 {
1594 }
1595
1596 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1597 {
1598         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
1599         return 1;
1600 }
1601 #endif
1602
1603 /*
1604  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
1605  * a slab object.
1606  */
1607 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
1608 {
1609         unsigned long flags = s->flags;
1610         unsigned long size = s->objsize;
1611         unsigned long align = s->align;
1612
1613         /*
1614          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
1615          * the slab may touch the object after free or before allocation
1616          * then we should never poison the object itself.
1617          */
1618         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
1619                         !s->ctor && !s->dtor)
1620                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
1621         else
1622                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
1623
1624         /*
1625          * Round up object size to the next word boundary. We can only
1626          * place the free pointer at word boundaries and this determines
1627          * the possible location of the free pointer.
1628          */
1629         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
1630
1631         /*
1632          * If we are redzoning then check if there is some space between the
1633          * end of the object and the free pointer. If not then add an
1634          * additional word, so that we can establish a redzone between
1635          * the object and the freepointer to be able to check for overwrites.
1636          */
1637         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
1638                 size += sizeof(void *);
1639
1640         /*
1641          * With that we have determined how much of the slab is in actual
1642          * use by the object. This is the potential offset to the free
1643          * pointer.
1644          */
1645         s->inuse = size;
1646
1647         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
1648                 s->ctor || s->dtor)) {
1649                 /*
1650                  * Relocate free pointer after the object if it is not
1651                  * permitted to overwrite the first word of the object on
1652                  * kmem_cache_free.
1653                  *
1654                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
1655                  * destructor or are poisoning the objects.
1656                  */
1657                 s->offset = size;
1658                 size += sizeof(void *);
1659         }
1660
1661         if (flags & SLAB_STORE_USER)
1662                 /*
1663                  * Need to store information about allocs and frees after
1664                  * the object.
1665                  */
1666                 size += 2 * sizeof(struct track);
1667
1668         if (flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS)
1669                 /*
1670                  * Add some empty padding so that we can catch
1671                  * overwrites from earlier objects rather than let
1672                  * tracking information or the free pointer be
1673                  * corrupted if an user writes before the start
1674                  * of the object.
1675                  */
1676                 size += sizeof(void *);
1677         /*
1678          * Determine the alignment based on various parameters that the
1679          * user specified (this is unecessarily complex due to the attempt
1680          * to be compatible with SLAB. Should be cleaned up some day).
1681          */
1682         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
1683
1684         /*
1685          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
1686          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
1687          * each object to conform to the alignment.
1688          */
1689         size = ALIGN(size, align);
1690         s->size = size;
1691
1692         s->order = calculate_order(size);
1693         if (s->order < 0)
1694                 return 0;
1695
1696         /*
1697          * Determine the number of objects per slab
1698          */
1699         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
1700
1701         /*
1702          * Verify that the number of objects is within permitted limits.
1703          * The page->inuse field is only 16 bit wide! So we cannot have
1704          * more than 64k objects per slab.
1705          */
1706         if (!s->objects || s->objects > 65535)
1707                 return 0;
1708         return 1;
1709
1710 }
1711
1712 static int __init finish_bootstrap(void)
1713 {
1714         struct list_head *h;
1715         int err;
1716
1717         slab_state = SYSFS;
1718
1719         list_for_each(h, &slab_caches) {
1720                 struct kmem_cache *s =
1721                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
1722
1723                 err = sysfs_slab_add(s);
1724                 BUG_ON(err);
1725         }
1726         return 0;
1727 }
1728
1729 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1730                 const char *name, size_t size,
1731                 size_t align, unsigned long flags,
1732                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
1733                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
1734 {
1735         memset(s, 0, kmem_size);
1736         s->name = name;
1737         s->ctor = ctor;
1738         s->dtor = dtor;
1739         s->objsize = size;
1740         s->flags = flags;
1741         s->align = align;
1742
1743         BUG_ON(flags & SLUB_UNIMPLEMENTED);
1744
1745         /*
1746          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
1747          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
1748          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
1749          * object anymore.
1750          *
1751          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
1752          * the limit is 512k.
1753          *
1754          * Debugging or ctor/dtors may create a need to move the free
1755          * pointer. Fail if this happens.
1756          */
1757         if (s->size >= 65535 * sizeof(void *)) {
1758                 BUG_ON(flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1759                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1760                 BUG_ON(ctor || dtor);
1761         }
1762         else
1763                 /*
1764                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1765                  */
1766                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1767                     strncmp(slub_debug_slabs, name,
1768                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1769                                 s->flags |= slub_debug;
1770
1771         if (!calculate_sizes(s))
1772                 goto error;
1773
1774         s->refcount = 1;
1775 #ifdef CONFIG_NUMA
1776         s->defrag_ratio = 100;
1777 #endif
1778
1779         if (init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
1780                 return 1;
1781 error:
1782         if (flags & SLAB_PANIC)
1783                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
1784                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
1785                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
1786                         s->offset, flags);
1787         return 0;
1788 }
1789 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_open);
1790
1791 /*
1792  * Check if a given pointer is valid
1793  */
1794 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
1795 {
1796         struct page * page;
1797         void *addr;
1798
1799         page = get_object_page(object);
1800
1801         if (!page || s != page->slab)
1802                 /* No slab or wrong slab */
1803                 return 0;
1804
1805         addr = page_address(page);
1806         if (object < addr || object >= addr + s->objects * s->size)
1807                 /* Out of bounds */
1808                 return 0;
1809
1810         if ((object - addr) % s->size)
1811                 /* Improperly aligned */
1812                 return 0;
1813
1814         /*
1815          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
1816          * But this would be too expensive and it seems that the main
1817          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
1818          * to a certain slab.
1819          */
1820         return 1;
1821 }
1822 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
1823
1824 /*
1825  * Determine the size of a slab object
1826  */
1827 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
1828 {
1829         return s->objsize;
1830 }
1831 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
1832
1833 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
1834 {
1835         return s->name;
1836 }
1837 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
1838
1839 /*
1840  * Attempt to free all slabs on a node
1841  */
1842 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1843                         struct list_head *list)
1844 {
1845         int slabs_inuse = 0;
1846         unsigned long flags;
1847         struct page *page, *h;
1848
1849         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1850         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
1851                 if (!page->inuse) {
1852                         list_del(&page->lru);
1853                         discard_slab(s, page);
1854                 } else
1855                         slabs_inuse++;
1856         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1857         return slabs_inuse;
1858 }
1859
1860 /*
1861  * Release all resources used by slab cache
1862  */
1863 static int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
1864 {
1865         int node;
1866
1867         flush_all(s);
1868
1869         /* Attempt to free all objects */
1870         for_each_online_node(node) {
1871                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1872
1873                 free_list(s, n, &n->partial);
1874                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
1875                         return 1;
1876         }
1877         free_kmem_cache_nodes(s);
1878         return 0;
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Close a cache and release the kmem_cache structure
1883  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
1884  */
1885 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
1886 {
1887         down_write(&slub_lock);
1888         s->refcount--;
1889         if (!s->refcount) {
1890                 list_del(&s->list);
1891                 if (kmem_cache_close(s))
1892                         WARN_ON(1);
1893                 sysfs_slab_remove(s);
1894                 kfree(s);
1895         }
1896         up_write(&slub_lock);
1897 }
1898 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
1899
1900 /********************************************************************
1901  *              Kmalloc subsystem
1902  *******************************************************************/
1903
1904 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __cacheline_aligned;
1905 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
1906
1907 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1908 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
1909 #endif
1910
1911 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
1912 {
1913         get_option (&str, &slub_min_order);
1914
1915         return 1;
1916 }
1917
1918 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
1919
1920 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
1921 {
1922         get_option (&str, &slub_max_order);
1923
1924         return 1;
1925 }
1926
1927 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
1928
1929 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
1930 {
1931         get_option (&str, &slub_min_objects);
1932
1933         return 1;
1934 }
1935
1936 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
1937
1938 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
1939 {
1940         slub_nomerge = 1;
1941         return 1;
1942 }
1943
1944 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
1945
1946 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1947 {
1948         if (!str || *str != '=')
1949                 slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1950         else {
1951                 str++;
1952                 if (*str == 0 || *str == ',')
1953                         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1954                 else
1955                 for( ;*str && *str != ','; str++)
1956                         switch (*str) {
1957                         case 'f' : case 'F' :
1958                                 slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1959                                 break;
1960                         case 'z' : case 'Z' :
1961                                 slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1962                                 break;
1963                         case 'p' : case 'P' :
1964                                 slub_debug |= SLAB_POISON;
1965                                 break;
1966                         case 'u' : case 'U' :
1967                                 slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1968                                 break;
1969                         case 't' : case 'T' :
1970                                 slub_debug |= SLAB_TRACE;
1971                                 break;
1972                         default:
1973                                 printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1974                                         "unknown. skipped\n",*str);
1975                         }
1976         }
1977
1978         if (*str == ',')
1979                 slub_debug_slabs = str + 1;
1980         return 1;
1981 }
1982
1983 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1984
1985 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
1986                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
1987 {
1988         unsigned int flags = 0;
1989
1990         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
1991                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
1992
1993         down_write(&slub_lock);
1994         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1995                         flags, NULL, NULL))
1996                 goto panic;
1997
1998         list_add(&s->list, &slab_caches);
1999         up_write(&slub_lock);
2000         if (sysfs_slab_add(s))
2001                 goto panic;
2002         return s;
2003
2004 panic:
2005         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2006 }
2007
2008 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2009 {
2010         int index = kmalloc_index(size);
2011
2012         if (!index)
2013                 return NULL;
2014
2015         /* Allocation too large? */
2016         BUG_ON(index < 0);
2017
2018 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2019         if ((flags & SLUB_DMA)) {
2020                 struct kmem_cache *s;
2021                 struct kmem_cache *x;
2022                 char *text;
2023                 size_t realsize;
2024
2025                 s = kmalloc_caches_dma[index];
2026                 if (s)
2027                         return s;
2028
2029                 /* Dynamically create dma cache */
2030                 x = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2031                 if (!x)
2032                         panic("Unable to allocate memory for dma cache\n");
2033
2034                 if (index <= KMALLOC_SHIFT_HIGH)
2035                         realsize = 1 << index;
2036                 else {
2037                         if (index == 1)
2038                                 realsize = 96;
2039                         else
2040                                 realsize = 192;
2041                 }
2042
2043                 text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2044                                 (unsigned int)realsize);
2045                 s = create_kmalloc_cache(x, text, realsize, flags);
2046                 kmalloc_caches_dma[index] = s;
2047                 return s;
2048         }
2049 #endif
2050         return &kmalloc_caches[index];
2051 }
2052
2053 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2054 {
2055         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2056
2057         if (s)
2058                 return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2059         return NULL;
2060 }
2061 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2062
2063 #ifdef CONFIG_NUMA
2064 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2065 {
2066         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2067
2068         if (s)
2069                 return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2070         return NULL;
2071 }
2072 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2073 #endif
2074
2075 size_t ksize(const void *object)
2076 {
2077         struct page *page = get_object_page(object);
2078         struct kmem_cache *s;
2079
2080         BUG_ON(!page);
2081         s = page->slab;
2082         BUG_ON(!s);
2083
2084         /*
2085          * Debugging requires use of the padding between object
2086          * and whatever may come after it.
2087          */
2088         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2089                 return s->objsize;
2090
2091         /*
2092          * If we have the need to store the freelist pointer
2093          * back there or track user information then we can
2094          * only use the space before that information.
2095          */
2096         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2097                 return s->inuse;
2098
2099         /*
2100          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2101          */
2102         return s->size;
2103 }
2104 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2105
2106 void kfree(const void *x)
2107 {
2108         struct kmem_cache *s;
2109         struct page *page;
2110
2111         if (!x)
2112                 return;
2113
2114         page = virt_to_head_page(x);
2115         s = page->slab;
2116
2117         slab_free(s, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2118 }
2119 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2120
2121 /**
2122  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
2123  *
2124  * @p: object to reallocate memory for.
2125  * @new_size: how many bytes of memory are required.
2126  * @flags: the type of memory to allocate.
2127  *
2128  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
2129  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
2130  * behaves exactly like kmalloc().  If @size is 0 and @p is not a
2131  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
2132  */
2133 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
2134 {
2135         struct kmem_cache *new_cache;
2136         void *ret;
2137         struct page *page;
2138
2139         if (unlikely(!p))
2140                 return kmalloc(new_size, flags);
2141
2142         if (unlikely(!new_size)) {
2143                 kfree(p);
2144                 return NULL;
2145         }
2146
2147         page = virt_to_head_page(p);
2148
2149         new_cache = get_slab(new_size, flags);
2150
2151         /*
2152          * If new size fits in the current cache, bail out.
2153          */
2154         if (likely(page->slab == new_cache))
2155                 return (void *)p;
2156
2157         ret = kmalloc(new_size, flags);
2158         if (ret) {
2159                 memcpy(ret, p, min(new_size, ksize(p)));
2160                 kfree(p);
2161         }
2162         return ret;
2163 }
2164 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
2165
2166 /********************************************************************
2167  *                      Basic setup of slabs
2168  *******************************************************************/
2169
2170 void __init kmem_cache_init(void)
2171 {
2172         int i;
2173
2174 #ifdef CONFIG_NUMA
2175         /*
2176          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2177          * struct kmalloc_cache_node's. There is special bootstrap code in
2178          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2179          */
2180         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2181                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2182 #endif
2183
2184         /* Able to allocate the per node structures */
2185         slab_state = PARTIAL;
2186
2187         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2188         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2189                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2190         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2191                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2192
2193         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2194                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2195                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2196
2197         slab_state = UP;
2198
2199         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2200         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2201                 kmalloc_caches[i]. name =
2202                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2203
2204 #ifdef CONFIG_SMP
2205         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2206 #endif
2207
2208         if (nr_cpu_ids) /* Remove when nr_cpu_ids is fixed upstream ! */
2209                 kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab)
2210                          + nr_cpu_ids * sizeof(struct page *);
2211
2212         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2213                 " Processors=%d, Nodes=%d\n",
2214                 KMALLOC_SHIFT_HIGH, L1_CACHE_BYTES,
2215                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2216                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Find a mergeable slab cache
2221  */
2222 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2223 {
2224         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2225                 return 1;
2226
2227         if (s->ctor || s->dtor)
2228                 return 1;
2229
2230         return 0;
2231 }
2232
2233 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2234                 size_t align, unsigned long flags,
2235                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2236                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2237 {
2238         struct list_head *h;
2239
2240         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2241                 return NULL;
2242
2243         if (ctor || dtor)
2244                 return NULL;
2245
2246         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2247         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2248         size = ALIGN(size, align);
2249
2250         list_for_each(h, &slab_caches) {
2251                 struct kmem_cache *s =
2252                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2253
2254                 if (slab_unmergeable(s))
2255                         continue;
2256
2257                 if (size > s->size)
2258                         continue;
2259
2260                 if (((flags | slub_debug) & SLUB_MERGE_SAME) !=
2261                         (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2262                                 continue;
2263                 /*
2264                  * Check if alignment is compatible.
2265                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2266                  */
2267                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2268                         continue;
2269
2270                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2271                         continue;
2272
2273                 return s;
2274         }
2275         return NULL;
2276 }
2277
2278 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2279                 size_t align, unsigned long flags,
2280                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2281                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2282 {
2283         struct kmem_cache *s;
2284
2285         down_write(&slub_lock);
2286         s = find_mergeable(size, align, flags, dtor, ctor);
2287         if (s) {
2288                 s->refcount++;
2289                 /*
2290                  * Adjust the object sizes so that we clear
2291                  * the complete object on kzalloc.
2292                  */
2293                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2294                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2295                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2296                         goto err;
2297         } else {
2298                 s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2299                 if (s && kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2300                                 size, align, flags, ctor, dtor)) {
2301                         if (sysfs_slab_add(s)) {
2302                                 kfree(s);
2303                                 goto err;
2304                         }
2305                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2306                 } else
2307                         kfree(s);
2308         }
2309         up_write(&slub_lock);
2310         return s;
2311
2312 err:
2313         up_write(&slub_lock);
2314         if (flags & SLAB_PANIC)
2315                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2316         else
2317                 s = NULL;
2318         return s;
2319 }
2320 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2321
2322 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2323 {
2324         void *x;
2325
2326         x = slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2327         if (x)
2328                 memset(x, 0, s->objsize);
2329         return x;
2330 }
2331 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
2332
2333 #ifdef CONFIG_SMP
2334 static void for_all_slabs(void (*func)(struct kmem_cache *, int), int cpu)
2335 {
2336         struct list_head *h;
2337
2338         down_read(&slub_lock);
2339         list_for_each(h, &slab_caches) {
2340                 struct kmem_cache *s =
2341                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2342
2343                 func(s, cpu);
2344         }
2345         up_read(&slub_lock);
2346 }
2347
2348 /*
2349  * Use the cpu notifier to insure that the slab are flushed
2350  * when necessary.
2351  */
2352 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2353                 unsigned long action, void *hcpu)
2354 {
2355         long cpu = (long)hcpu;
2356
2357         switch (action) {
2358         case CPU_UP_CANCELED:
2359         case CPU_DEAD:
2360                 for_all_slabs(__flush_cpu_slab, cpu);
2361                 break;
2362         default:
2363                 break;
2364         }
2365         return NOTIFY_OK;
2366 }
2367
2368 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
2369         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
2370
2371 #endif
2372
2373 /***************************************************************
2374  *      Compatiblility definitions
2375  **************************************************************/
2376
2377 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2378 {
2379         flush_all(s);
2380         return 0;
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2383
2384 #ifdef CONFIG_NUMA
2385
2386 /*****************************************************************
2387  * Generic reaper used to support the page allocator
2388  * (the cpu slabs are reaped by a per slab workqueue).
2389  *
2390  * Maybe move this to the page allocator?
2391  ****************************************************************/
2392
2393 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
2394
2395 static void init_reap_node(int cpu)
2396 {
2397         int node;
2398
2399         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
2400         if (node == MAX_NUMNODES)
2401                 node = first_node(node_online_map);
2402
2403         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2404 }
2405
2406 static void next_reap_node(void)
2407 {
2408         int node = __get_cpu_var(reap_node);
2409
2410         /*
2411          * Also drain per cpu pages on remote zones
2412          */
2413         if (node != numa_node_id())
2414                 drain_node_pages(node);
2415
2416         node = next_node(node, node_online_map);
2417         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
2418                 node = first_node(node_online_map);
2419         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2420 }
2421 #else
2422 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
2423 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
2424 #endif
2425
2426 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
2427
2428 #ifdef CONFIG_SMP
2429 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, reap_work);
2430
2431 static void cache_reap(struct work_struct *unused)
2432 {
2433         next_reap_node();
2434         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
2435         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
2436                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
2437 }
2438
2439 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
2440 {
2441         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
2442
2443         /*
2444          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
2445          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
2446          * at that time.
2447          */
2448         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
2449                 init_reap_node(cpu);
2450                 INIT_DELAYED_WORK(reap_work, cache_reap);
2451                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
2452         }
2453 }
2454
2455 static int __init cpucache_init(void)
2456 {
2457         int cpu;
2458
2459         /*
2460          * Register the timers that drain pcp pages and update vm statistics
2461          */
2462         for_each_online_cpu(cpu)
2463                 start_cpu_timer(cpu);
2464         return 0;
2465 }
2466 __initcall(cpucache_init);
2467 #endif
2468
2469 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
2470 static unsigned long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s);
2471
2472 static void resiliency_test(void)
2473 {
2474         u8 *p;
2475
2476         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
2477         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
2478         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
2479
2480         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
2481         p[16] = 0x12;
2482         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
2483                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
2484
2485         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
2486
2487         /* Hmmm... The next two are dangerous */
2488         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
2489         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
2490         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
2491                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
2492         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2493
2494         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
2495         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
2496         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
2497         *p = 0x56;
2498         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
2499                                                                         p);
2500         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2501         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
2502
2503         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
2504         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
2505         kfree(p);
2506         *p = 0x78;
2507         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
2508         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
2509
2510         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
2511         kfree(p);
2512         p[50] = 0x9a;
2513         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
2514         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
2515
2516         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
2517         kfree(p);
2518         p[512] = 0xab;
2519         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
2520         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
2521 }
2522 #else
2523 static void resiliency_test(void) {};
2524 #endif
2525
2526 /*
2527  * These are not as efficient as kmalloc for the non debug case.
2528  * We do not have the page struct available so we have to touch one
2529  * cacheline in struct kmem_cache to check slab flags.
2530  */
2531 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
2532 {
2533         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2534
2535         if (!s)
2536                 return NULL;
2537
2538         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
2539 }
2540
2541 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
2542                                         int node, void *caller)
2543 {
2544         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2545
2546         if (!s)
2547                 return NULL;
2548
2549         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
2550 }
2551
2552 #ifdef CONFIG_SYSFS
2553
2554 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
2555 {
2556         unsigned long flags;
2557         unsigned long x = 0;
2558         struct page *page;
2559
2560         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2561         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2562                 x += page->inuse;
2563         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2564         return x;
2565 }
2566
2567 enum slab_stat_type {
2568         SL_FULL,
2569         SL_PARTIAL,
2570         SL_CPU,
2571         SL_OBJECTS
2572 };
2573
2574 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
2575 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
2576 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
2577 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
2578
2579 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
2580                         char *buf, unsigned long flags)
2581 {
2582         unsigned long total = 0;
2583         int cpu;
2584         int node;
2585         int x;
2586         unsigned long *nodes;
2587         unsigned long *per_cpu;
2588
2589         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
2590         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
2591
2592         for_each_possible_cpu(cpu) {
2593                 struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
2594                 int node;
2595
2596                 if (page) {
2597                         node = page_to_nid(page);
2598                         if (flags & SO_CPU) {
2599                                 int x = 0;
2600
2601                                 if (flags & SO_OBJECTS)
2602                                         x = page->inuse;
2603                                 else
2604                                         x = 1;
2605                                 total += x;
2606                                 nodes[node] += x;
2607                         }
2608                         per_cpu[node]++;
2609                 }
2610         }
2611
2612         for_each_online_node(node) {
2613                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2614
2615                 if (flags & SO_PARTIAL) {
2616                         if (flags & SO_OBJECTS)
2617                                 x = count_partial(n);
2618                         else
2619                                 x = n->nr_partial;
2620                         total += x;
2621                         nodes[node] += x;
2622                 }
2623
2624                 if (flags & SO_FULL) {
2625                         int full_slabs = atomic_read(&n->nr_slabs)
2626                                         - per_cpu[node]
2627                                         - n->nr_partial;
2628
2629                         if (flags & SO_OBJECTS)
2630                                 x = full_slabs * s->objects;
2631                         else
2632                                 x = full_slabs;
2633                         total += x;
2634                         nodes[node] += x;
2635                 }
2636         }
2637
2638         x = sprintf(buf, "%lu", total);
2639 #ifdef CONFIG_NUMA
2640         for_each_online_node(node)
2641                 if (nodes[node])
2642                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
2643                                         node, nodes[node]);
2644 #endif
2645         kfree(nodes);
2646         return x + sprintf(buf + x, "\n");
2647 }
2648
2649 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
2650 {
2651         int node;
2652         int cpu;
2653
2654         for_each_possible_cpu(cpu)
2655                 if (s->cpu_slab[cpu])
2656                         return 1;
2657
2658         for_each_node(node) {
2659                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2660
2661                 if (n->nr_partial || atomic_read(&n->nr_slabs))
2662                         return 1;
2663         }
2664         return 0;
2665 }
2666
2667 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
2668 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
2669
2670 struct slab_attribute {
2671         struct attribute attr;
2672         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
2673         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
2674 };
2675
2676 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
2677         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
2678
2679 #define SLAB_ATTR(_name) \
2680         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
2681         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
2682
2683
2684 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2685 {
2686         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
2687 }
2688 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
2689
2690 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2691 {
2692         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
2693 }
2694 SLAB_ATTR_RO(align);
2695
2696 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2697 {
2698         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
2699 }
2700 SLAB_ATTR_RO(object_size);
2701
2702 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2703 {
2704         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
2705 }
2706 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
2707
2708 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2709 {
2710         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
2711 }
2712 SLAB_ATTR_RO(order);
2713
2714 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2715 {
2716         if (s->ctor) {
2717                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
2718
2719                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2720         }
2721         return 0;
2722 }
2723 SLAB_ATTR_RO(ctor);
2724
2725 static ssize_t dtor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2726 {
2727         if (s->dtor) {
2728                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->dtor);
2729
2730                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2731         }
2732         return 0;
2733 }
2734 SLAB_ATTR_RO(dtor);
2735
2736 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2737 {
2738         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
2739 }
2740 SLAB_ATTR_RO(aliases);
2741
2742 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2743 {
2744         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
2745 }
2746 SLAB_ATTR_RO(slabs);
2747
2748 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2749 {
2750         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
2751 }
2752 SLAB_ATTR_RO(partial);
2753
2754 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2755 {
2756         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
2757 }
2758 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
2759
2760 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2761 {
2762         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
2763 }
2764 SLAB_ATTR_RO(objects);
2765
2766 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2767 {
2768         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
2769 }
2770
2771 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
2772                                 const char *buf, size_t length)
2773 {
2774         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
2775         if (buf[0] == '1')
2776                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
2777         return length;
2778 }
2779 SLAB_ATTR(sanity_checks);
2780
2781 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2782 {
2783         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
2784 }
2785
2786 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
2787                                                         size_t length)
2788 {
2789         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
2790         if (buf[0] == '1')
2791                 s->flags |= SLAB_TRACE;
2792         return length;
2793 }
2794 SLAB_ATTR(trace);
2795
2796 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2797 {
2798         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
2799 }
2800
2801 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
2802                                 const char *buf, size_t length)
2803 {
2804         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
2805         if (buf[0] == '1')
2806                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
2807         return length;
2808 }
2809 SLAB_ATTR(reclaim_account);
2810
2811 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2812 {
2813         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags &
2814                 (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN)));
2815 }
2816 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
2817
2818 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2819 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2820 {
2821         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
2822 }
2823 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
2824 #endif
2825
2826 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2827 {
2828         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
2829 }
2830 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
2831
2832 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2833 {
2834         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
2835 }
2836
2837 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
2838                                 const char *buf, size_t length)
2839 {
2840         if (any_slab_objects(s))
2841                 return -EBUSY;
2842
2843         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
2844         if (buf[0] == '1')
2845                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
2846         calculate_sizes(s);
2847         return length;
2848 }
2849 SLAB_ATTR(red_zone);
2850
2851 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2852 {
2853         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
2854 }
2855
2856 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
2857                                 const char *buf, size_t length)
2858 {
2859         if (any_slab_objects(s))
2860                 return -EBUSY;
2861
2862         s->flags &= ~SLAB_POISON;
2863         if (buf[0] == '1')
2864                 s->flags |= SLAB_POISON;
2865         calculate_sizes(s);
2866         return length;
2867 }
2868 SLAB_ATTR(poison);
2869
2870 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2871 {
2872         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
2873 }
2874
2875 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
2876                                 const char *buf, size_t length)
2877 {
2878         if (any_slab_objects(s))
2879                 return -EBUSY;
2880
2881         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
2882         if (buf[0] == '1')
2883                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
2884         calculate_sizes(s);
2885         return length;
2886 }
2887 SLAB_ATTR(store_user);
2888
2889 #ifdef CONFIG_NUMA
2890 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2891 {
2892         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
2893 }
2894
2895 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
2896                                 const char *buf, size_t length)
2897 {
2898         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
2899
2900         if (n < 100)
2901                 s->defrag_ratio = n * 10;
2902         return length;
2903 }
2904 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
2905 #endif
2906
2907 static struct attribute * slab_attrs[] = {
2908         &slab_size_attr.attr,
2909         &object_size_attr.attr,
2910         &objs_per_slab_attr.attr,
2911         &order_attr.attr,
2912         &objects_attr.attr,
2913         &slabs_attr.attr,
2914         &partial_attr.attr,
2915         &cpu_slabs_attr.attr,
2916         &ctor_attr.attr,
2917         &dtor_attr.attr,
2918         &aliases_attr.attr,
2919         &align_attr.attr,
2920         &sanity_checks_attr.attr,
2921         &trace_attr.attr,
2922         &hwcache_align_attr.attr,
2923         &reclaim_account_attr.attr,
2924         &destroy_by_rcu_attr.attr,
2925         &red_zone_attr.attr,
2926         &poison_attr.attr,
2927         &store_user_attr.attr,
2928 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2929         &cache_dma_attr.attr,
2930 #endif
2931 #ifdef CONFIG_NUMA
2932         &defrag_ratio_attr.attr,
2933 #endif
2934         NULL
2935 };
2936
2937 static struct attribute_group slab_attr_group = {
2938         .attrs = slab_attrs,
2939 };
2940
2941 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
2942                                 struct attribute *attr,
2943                                 char *buf)
2944 {
2945         struct slab_attribute *attribute;
2946         struct kmem_cache *s;
2947         int err;
2948
2949         attribute = to_slab_attr(attr);
2950         s = to_slab(kobj);
2951
2952         if (!attribute->show)
2953                 return -EIO;
2954
2955         err = attribute->show(s, buf);
2956
2957         return err;
2958 }
2959
2960 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
2961                                 struct attribute *attr,
2962                                 const char *buf, size_t len)
2963 {
2964         struct slab_attribute *attribute;
2965         struct kmem_cache *s;
2966         int err;
2967
2968         attribute = to_slab_attr(attr);
2969         s = to_slab(kobj);
2970
2971         if (!attribute->store)
2972                 return -EIO;
2973
2974         err = attribute->store(s, buf, len);
2975
2976         return err;
2977 }
2978
2979 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
2980         .show = slab_attr_show,
2981         .store = slab_attr_store,
2982 };
2983
2984 static struct kobj_type slab_ktype = {
2985         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
2986 };
2987
2988 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
2989 {
2990         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
2991
2992         if (ktype == &slab_ktype)
2993                 return 1;
2994         return 0;
2995 }
2996
2997 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
2998         .filter = uevent_filter,
2999 };
3000
3001 decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3002
3003 #define ID_STR_LENGTH 64
3004
3005 /* Create a unique string id for a slab cache:
3006  * format
3007  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3008  */
3009 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3010 {
3011         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3012         char *p = name;
3013
3014         BUG_ON(!name);
3015
3016         *p++ = ':';
3017         /*
3018          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3019          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3020          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3021          * are matched during merging to guarantee that the id is
3022          * unique.
3023          */
3024         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3025                 *p++ = 'd';
3026         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3027                 *p++ = 'a';
3028         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3029                 *p++ = 'F';
3030         if (p != name + 1)
3031                 *p++ = '-';
3032         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3033         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3034         return name;
3035 }
3036
3037 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3038 {
3039         int err;
3040         const char *name;
3041         int unmergeable;
3042
3043         if (slab_state < SYSFS)
3044                 /* Defer until later */
3045                 return 0;
3046
3047         unmergeable = slab_unmergeable(s);
3048         if (unmergeable) {
3049                 /*
3050                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
3051                  * This is typically the case for debug situations. In that
3052                  * case we can catch duplicate names easily.
3053                  */
3054                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, s->name);
3055                 name = s->name;
3056         } else {
3057                 /*
3058                  * Create a unique name for the slab as a target
3059                  * for the symlinks.
3060                  */
3061                 name = create_unique_id(s);
3062         }
3063
3064         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
3065         kobject_set_name(&s->kobj, name);
3066         kobject_init(&s->kobj);
3067         err = kobject_add(&s->kobj);
3068         if (err)
3069                 return err;
3070
3071         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
3072         if (err)
3073                 return err;
3074         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
3075         if (!unmergeable) {
3076                 /* Setup first alias */
3077                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
3078                 kfree(name);
3079         }
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
3084 {
3085         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
3086         kobject_del(&s->kobj);
3087 }
3088
3089 /*
3090  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
3091  * available lest we loose that information.
3092  */
3093 struct saved_alias {
3094         struct kmem_cache *s;
3095         const char *name;
3096         struct saved_alias *next;
3097 };
3098
3099 struct saved_alias *alias_list;
3100
3101 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
3102 {
3103         struct saved_alias *al;
3104
3105         if (slab_state == SYSFS) {
3106                 /*
3107                  * If we have a leftover link then remove it.
3108                  */
3109                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, name);
3110                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kset.kobj,
3111                                                 &s->kobj, name);
3112         }
3113
3114         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
3115         if (!al)
3116                 return -ENOMEM;
3117
3118         al->s = s;
3119         al->name = name;
3120         al->next = alias_list;
3121         alias_list = al;
3122         return 0;
3123 }
3124
3125 static int __init slab_sysfs_init(void)
3126 {
3127         int err;
3128
3129         err = subsystem_register(&slab_subsys);
3130         if (err) {
3131                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
3132                 return -ENOSYS;
3133         }
3134
3135         finish_bootstrap();
3136
3137         while (alias_list) {
3138                 struct saved_alias *al = alias_list;
3139
3140                 alias_list = alias_list->next;
3141                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
3142                 BUG_ON(err);
3143                 kfree(al);
3144         }
3145
3146         resiliency_test();
3147         return 0;
3148 }
3149
3150 __initcall(slab_sysfs_init);
3151 #else
3152 __initcall(finish_bootstrap);
3153 #endif