SLUB: Fix memory leak by not reusing cpu_slab
[linux-2.6] / 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 #include <linux/memory.h>
24
25 /*
26  * Lock order:
27  *   1. slab_lock(page)
28  *   2. slab->list_lock
29  *
30  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
31  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
32  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
33  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
34  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
35  *   the page_struct of the slab.
36  *
37  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
38  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
39  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
40  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
41  *   modified without taking the list lock).
42  *
43  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
44  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
45  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
46  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
47  *   the list lock.
48  *
49  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
50  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
51  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
52  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
53  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
54  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
55  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
56  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
57  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
58  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
59  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
60  *   no danger of cacheline contention.
61  *
62  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
63  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
64  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
65  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
66  *
67  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
68  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
69  *
70  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
71  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
72  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
73  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
74  * cannot scan all objects.
75  *
76  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
77  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
78  * fast frees and allocs.
79  *
80  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
81  *
82  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
83  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
84  *                      such as satisfying allocations for a specific
85  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
86  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
87  *                      list operations. It is up to the processor holding
88  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
89  *                      when the slab is no longer needed.
90  *
91  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
92  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
93  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
94  *                      freelist that allows lockless access to
95  *                      free objects in addition to the regular freelist
96  *                      that requires the slab lock.
97  *
98  * PageError            Slab requires special handling due to debug
99  *                      options set. This moves slab handling out of
100  *                      the fast path and disables lockless freelists.
101  */
102
103 #define FROZEN (1 << PG_active)
104
105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
112 {
113         return page->flags & FROZEN;
114 }
115
116 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
117 {
118         page->flags |= FROZEN;
119 }
120
121 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
122 {
123         page->flags &= ~FROZEN;
124 }
125
126 static inline int SlabDebug(struct page *page)
127 {
128         return page->flags & SLABDEBUG;
129 }
130
131 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
132 {
133         page->flags |= SLABDEBUG;
134 }
135
136 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
137 {
138         page->flags &= ~SLABDEBUG;
139 }
140
141 /*
142  * Issues still to be resolved:
143  *
144  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
145  *
146  * - Variable sizing of the per node arrays
147  */
148
149 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
150 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
151
152 #if PAGE_SHIFT <= 12
153
154 /*
155  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
156  */
157 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
158 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
159
160 #else
161
162 /*
163  * Large page machines are customarily able to handle larger
164  * page orders.
165  */
166 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
167 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
168
169 #endif
170
171 /*
172  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
173  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
174  */
175 #define MIN_PARTIAL 2
176
177 /*
178  * Maximum number of desirable partial slabs.
179  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
180  * sort the partial list by the number of objects in the.
181  */
182 #define MAX_PARTIAL 10
183
184 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
185                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
186
187 /*
188  * Set of flags that will prevent slab merging
189  */
190 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
191                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
192
193 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
194                 SLAB_CACHE_DMA)
195
196 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
197 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
198 #endif
199
200 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
201 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
202 #endif
203
204 /* Internal SLUB flags */
205 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
206 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
207
208 /* Not all arches define cache_line_size */
209 #ifndef cache_line_size
210 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
211 #endif
212
213 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
214
215 #ifdef CONFIG_SMP
216 static struct notifier_block slab_notifier;
217 #endif
218
219 static enum {
220         DOWN,           /* No slab functionality available */
221         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
222         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
223         SYSFS           /* Sysfs up */
224 } slab_state = DOWN;
225
226 /* A list of all slab caches on the system */
227 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
228 static LIST_HEAD(slab_caches);
229
230 /*
231  * Tracking user of a slab.
232  */
233 struct track {
234         void *addr;             /* Called from address */
235         int cpu;                /* Was running on cpu */
236         int pid;                /* Pid context */
237         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
238 };
239
240 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
241
242 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
243 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
244 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
245 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
246 #else
247 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
248 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
249                                                         { return 0; }
250 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) {}
251 #endif
252
253 /********************************************************************
254  *                      Core slab cache functions
255  *******************************************************************/
256
257 int slab_is_available(void)
258 {
259         return slab_state >= UP;
260 }
261
262 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
263 {
264 #ifdef CONFIG_NUMA
265         return s->node[node];
266 #else
267         return &s->local_node;
268 #endif
269 }
270
271 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
272 {
273 #ifdef CONFIG_SMP
274         return s->cpu_slab[cpu];
275 #else
276         return &s->cpu_slab;
277 #endif
278 }
279
280 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
281                                 struct page *page, const void *object)
282 {
283         void *base;
284
285         if (!object)
286                 return 1;
287
288         base = page_address(page);
289         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
290                 (object - base) % s->size) {
291                 return 0;
292         }
293
294         return 1;
295 }
296
297 /*
298  * Slow version of get and set free pointer.
299  *
300  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
301  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
302  * from the page struct.
303  */
304 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
305 {
306         return *(void **)(object + s->offset);
307 }
308
309 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
310 {
311         *(void **)(object + s->offset) = fp;
312 }
313
314 /* Loop over all objects in a slab */
315 #define for_each_object(__p, __s, __addr) \
316         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__s)->objects * (__s)->size;\
317                         __p += (__s)->size)
318
319 /* Scan freelist */
320 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
321         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
322
323 /* Determine object index from a given position */
324 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
325 {
326         return (p - addr) / s->size;
327 }
328
329 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
330 /*
331  * Debug settings:
332  */
333 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
334 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
335 #else
336 static int slub_debug;
337 #endif
338
339 static char *slub_debug_slabs;
340
341 /*
342  * Object debugging
343  */
344 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
345 {
346         int i, offset;
347         int newline = 1;
348         char ascii[17];
349
350         ascii[16] = 0;
351
352         for (i = 0; i < length; i++) {
353                 if (newline) {
354                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
355                         newline = 0;
356                 }
357                 printk(" %02x", addr[i]);
358                 offset = i % 16;
359                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
360                 if (offset == 15) {
361                         printk(" %s\n",ascii);
362                         newline = 1;
363                 }
364         }
365         if (!newline) {
366                 i %= 16;
367                 while (i < 16) {
368                         printk("   ");
369                         ascii[i] = ' ';
370                         i++;
371                 }
372                 printk(" %s\n", ascii);
373         }
374 }
375
376 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
377         enum track_item alloc)
378 {
379         struct track *p;
380
381         if (s->offset)
382                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
383         else
384                 p = object + s->inuse;
385
386         return p + alloc;
387 }
388
389 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
390                                 enum track_item alloc, void *addr)
391 {
392         struct track *p;
393
394         if (s->offset)
395                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
396         else
397                 p = object + s->inuse;
398
399         p += alloc;
400         if (addr) {
401                 p->addr = addr;
402                 p->cpu = smp_processor_id();
403                 p->pid = current ? current->pid : -1;
404                 p->when = jiffies;
405         } else
406                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
407 }
408
409 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
410 {
411         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
412                 return;
413
414         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
415         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
416 }
417
418 static void print_track(const char *s, struct track *t)
419 {
420         if (!t->addr)
421                 return;
422
423         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
424         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
425         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
426 }
427
428 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
429 {
430         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
431                 return;
432
433         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
434         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
435 }
436
437 static void print_page_info(struct page *page)
438 {
439         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
440                 page, page->inuse, page->freelist, page->flags);
441
442 }
443
444 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
445 {
446         va_list args;
447         char buf[100];
448
449         va_start(args, fmt);
450         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
451         va_end(args);
452         printk(KERN_ERR "========================================"
453                         "=====================================\n");
454         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
455         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
456                         "-------------------------------------\n\n");
457 }
458
459 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
460 {
461         va_list args;
462         char buf[100];
463
464         va_start(args, fmt);
465         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
466         va_end(args);
467         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
468 }
469
470 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
471 {
472         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
473         u8 *addr = page_address(page);
474
475         print_tracking(s, p);
476
477         print_page_info(page);
478
479         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
480                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
481
482         if (p > addr + 16)
483                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
484
485         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
486
487         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
488                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
489                         s->inuse - s->objsize);
490
491         if (s->offset)
492                 off = s->offset + sizeof(void *);
493         else
494                 off = s->inuse;
495
496         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
497                 off += 2 * sizeof(struct track);
498
499         if (off != s->size)
500                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
501                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
502
503         dump_stack();
504 }
505
506 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
507                         u8 *object, char *reason)
508 {
509         slab_bug(s, reason);
510         print_trailer(s, page, object);
511 }
512
513 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
514 {
515         va_list args;
516         char buf[100];
517
518         va_start(args, fmt);
519         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
520         va_end(args);
521         slab_bug(s, fmt);
522         print_page_info(page);
523         dump_stack();
524 }
525
526 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
527 {
528         u8 *p = object;
529
530         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
531                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
532                 p[s->objsize -1] = POISON_END;
533         }
534
535         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
536                 memset(p + s->objsize,
537                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
538                         s->inuse - s->objsize);
539 }
540
541 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
542 {
543         while (bytes) {
544                 if (*start != (u8)value)
545                         return start;
546                 start++;
547                 bytes--;
548         }
549         return NULL;
550 }
551
552 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
553                                                 void *from, void *to)
554 {
555         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
556         memset(from, data, to - from);
557 }
558
559 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
560                         u8 *object, char *what,
561                         u8* start, unsigned int value, unsigned int bytes)
562 {
563         u8 *fault;
564         u8 *end;
565
566         fault = check_bytes(start, value, bytes);
567         if (!fault)
568                 return 1;
569
570         end = start + bytes;
571         while (end > fault && end[-1] == value)
572                 end--;
573
574         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
575         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
576                                         fault, end - 1, fault[0], value);
577         print_trailer(s, page, object);
578
579         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
580         return 0;
581 }
582
583 /*
584  * Object layout:
585  *
586  * object address
587  *      Bytes of the object to be managed.
588  *      If the freepointer may overlay the object then the free
589  *      pointer is the first word of the object.
590  *
591  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
592  *      0xa5 (POISON_END)
593  *
594  * object + s->objsize
595  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
596  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
597  *      objsize == inuse.
598  *
599  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
600  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
601  *
602  * object + s->inuse
603  *      Meta data starts here.
604  *
605  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
606  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
607  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
608  *              one word if debuggin is on to be able to detect writes
609  *              before the word boundary.
610  *
611  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
612  *
613  * object + s->size
614  *      Nothing is used beyond s->size.
615  *
616  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
617  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
618  * may be used with merged slabcaches.
619  */
620
621 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
622 {
623         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
624
625         if (s->offset)
626                 /* Freepointer is placed after the object. */
627                 off += sizeof(void *);
628
629         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
630                 /* We also have user information there */
631                 off += 2 * sizeof(struct track);
632
633         if (s->size == off)
634                 return 1;
635
636         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
637                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
638 }
639
640 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
641 {
642         u8 *start;
643         u8 *fault;
644         u8 *end;
645         int length;
646         int remainder;
647
648         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
649                 return 1;
650
651         start = page_address(page);
652         end = start + (PAGE_SIZE << s->order);
653         length = s->objects * s->size;
654         remainder = end - (start + length);
655         if (!remainder)
656                 return 1;
657
658         fault = check_bytes(start + length, POISON_INUSE, remainder);
659         if (!fault)
660                 return 1;
661         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
662                 end--;
663
664         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
665         print_section("Padding", start, length);
666
667         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
668         return 0;
669 }
670
671 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
672                                         void *object, int active)
673 {
674         u8 *p = object;
675         u8 *endobject = object + s->objsize;
676
677         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
678                 unsigned int red =
679                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
680
681                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
682                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
683                         return 0;
684         } else {
685                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse)
686                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding", endobject,
687                                 POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
688         }
689
690         if (s->flags & SLAB_POISON) {
691                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
692                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
693                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
694                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
695                                 p + s->objsize -1, POISON_END, 1)))
696                         return 0;
697                 /*
698                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
699                  */
700                 check_pad_bytes(s, page, p);
701         }
702
703         if (!s->offset && active)
704                 /*
705                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
706                  * freepointer while object is allocated.
707                  */
708                 return 1;
709
710         /* Check free pointer validity */
711         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
712                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
713                 /*
714                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
715                  * of the free objects in this slab. May cause
716                  * another error because the object count is now wrong.
717                  */
718                 set_freepointer(s, p, NULL);
719                 return 0;
720         }
721         return 1;
722 }
723
724 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
725 {
726         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
727
728         if (!PageSlab(page)) {
729                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
730                 return 0;
731         }
732         if (page->inuse > s->objects) {
733                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
734                         s->name, page->inuse, s->objects);
735                 return 0;
736         }
737         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
738         slab_pad_check(s, page);
739         return 1;
740 }
741
742 /*
743  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
744  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
745  */
746 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
747 {
748         int nr = 0;
749         void *fp = page->freelist;
750         void *object = NULL;
751
752         while (fp && nr <= s->objects) {
753                 if (fp == search)
754                         return 1;
755                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
756                         if (object) {
757                                 object_err(s, page, object,
758                                         "Freechain corrupt");
759                                 set_freepointer(s, object, NULL);
760                                 break;
761                         } else {
762                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
763                                 page->freelist = NULL;
764                                 page->inuse = s->objects;
765                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
766                                 return 0;
767                         }
768                         break;
769                 }
770                 object = fp;
771                 fp = get_freepointer(s, object);
772                 nr++;
773         }
774
775         if (page->inuse != s->objects - nr) {
776                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
777                         "counted were %d", page->inuse, s->objects - nr);
778                 page->inuse = s->objects - nr;
779                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
780         }
781         return search == NULL;
782 }
783
784 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
785 {
786         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
787                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
788                         s->name,
789                         alloc ? "alloc" : "free",
790                         object, page->inuse,
791                         page->freelist);
792
793                 if (!alloc)
794                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
795
796                 dump_stack();
797         }
798 }
799
800 /*
801  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
802  */
803 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
804 {
805         spin_lock(&n->list_lock);
806         list_add(&page->lru, &n->full);
807         spin_unlock(&n->list_lock);
808 }
809
810 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
811 {
812         struct kmem_cache_node *n;
813
814         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
815                 return;
816
817         n = get_node(s, page_to_nid(page));
818
819         spin_lock(&n->list_lock);
820         list_del(&page->lru);
821         spin_unlock(&n->list_lock);
822 }
823
824 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
825                                                                 void *object)
826 {
827         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
828                 return;
829
830         init_object(s, object, 0);
831         init_tracking(s, object);
832 }
833
834 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
835                                                 void *object, void *addr)
836 {
837         if (!check_slab(s, page))
838                 goto bad;
839
840         if (object && !on_freelist(s, page, object)) {
841                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
842                 goto bad;
843         }
844
845         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
846                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
847                 goto bad;
848         }
849
850         if (object && !check_object(s, page, object, 0))
851                 goto bad;
852
853         /* Success perform special debug activities for allocs */
854         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
855                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
856         trace(s, page, object, 1);
857         init_object(s, object, 1);
858         return 1;
859
860 bad:
861         if (PageSlab(page)) {
862                 /*
863                  * If this is a slab page then lets do the best we can
864                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
865                  * as used avoids touching the remaining objects.
866                  */
867                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
868                 page->inuse = s->objects;
869                 page->freelist = NULL;
870         }
871         return 0;
872 }
873
874 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
875                                                 void *object, void *addr)
876 {
877         if (!check_slab(s, page))
878                 goto fail;
879
880         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
881                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
882                 goto fail;
883         }
884
885         if (on_freelist(s, page, object)) {
886                 object_err(s, page, object, "Object already free");
887                 goto fail;
888         }
889
890         if (!check_object(s, page, object, 1))
891                 return 0;
892
893         if (unlikely(s != page->slab)) {
894                 if (!PageSlab(page))
895                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
896                                 "outside of slab", object);
897                 else
898                 if (!page->slab) {
899                         printk(KERN_ERR
900                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
901                                                 object);
902                         dump_stack();
903                 }
904                 else
905                         object_err(s, page, object,
906                                         "page slab pointer corrupt.");
907                 goto fail;
908         }
909
910         /* Special debug activities for freeing objects */
911         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
912                 remove_full(s, page);
913         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
914                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
915         trace(s, page, object, 0);
916         init_object(s, object, 0);
917         return 1;
918
919 fail:
920         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
921         return 0;
922 }
923
924 static int __init setup_slub_debug(char *str)
925 {
926         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
927         if (*str++ != '=' || !*str)
928                 /*
929                  * No options specified. Switch on full debugging.
930                  */
931                 goto out;
932
933         if (*str == ',')
934                 /*
935                  * No options but restriction on slabs. This means full
936                  * debugging for slabs matching a pattern.
937                  */
938                 goto check_slabs;
939
940         slub_debug = 0;
941         if (*str == '-')
942                 /*
943                  * Switch off all debugging measures.
944                  */
945                 goto out;
946
947         /*
948          * Determine which debug features should be switched on
949          */
950         for ( ;*str && *str != ','; str++) {
951                 switch (tolower(*str)) {
952                 case 'f':
953                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
954                         break;
955                 case 'z':
956                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
957                         break;
958                 case 'p':
959                         slub_debug |= SLAB_POISON;
960                         break;
961                 case 'u':
962                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
963                         break;
964                 case 't':
965                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
966                         break;
967                 default:
968                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
969                                 "unknown. skipped\n",*str);
970                 }
971         }
972
973 check_slabs:
974         if (*str == ',')
975                 slub_debug_slabs = str + 1;
976 out:
977         return 1;
978 }
979
980 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
981
982 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
983         unsigned long flags, const char *name,
984         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
985 {
986         /*
987          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
988          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
989          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
990          * object anymore.
991          *
992          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
993          * the limit is 512k.
994          *
995          * Debugging or ctor may create a need to move the free
996          * pointer. Fail if this happens.
997          */
998         if (objsize >= 65535 * sizeof(void *)) {
999                 BUG_ON(flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1000                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1001                 BUG_ON(ctor);
1002         } else {
1003                 /*
1004                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1005                  */
1006                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1007                     strncmp(slub_debug_slabs, name,
1008                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1009                                 flags |= slub_debug;
1010         }
1011
1012         return flags;
1013 }
1014 #else
1015 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1016                         struct page *page, void *object) {}
1017
1018 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1019         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1020
1021 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1022         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1023
1024 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1025                         { return 1; }
1026 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1027                         void *object, int active) { return 1; }
1028 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1029 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1030         unsigned long flags, const char *name,
1031         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1032 {
1033         return flags;
1034 }
1035 #define slub_debug 0
1036 #endif
1037 /*
1038  * Slab allocation and freeing
1039  */
1040 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1041 {
1042         struct page * page;
1043         int pages = 1 << s->order;
1044
1045         if (s->order)
1046                 flags |= __GFP_COMP;
1047
1048         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
1049                 flags |= SLUB_DMA;
1050
1051         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1052                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1053
1054         if (node == -1)
1055                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1056         else
1057                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1058
1059         if (!page)
1060                 return NULL;
1061
1062         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1063                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1064                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1065                 pages);
1066
1067         return page;
1068 }
1069
1070 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1071                                 void *object)
1072 {
1073         setup_object_debug(s, page, object);
1074         if (unlikely(s->ctor))
1075                 s->ctor(s, object);
1076 }
1077
1078 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1079 {
1080         struct page *page;
1081         struct kmem_cache_node *n;
1082         void *start;
1083         void *end;
1084         void *last;
1085         void *p;
1086
1087         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1088
1089         page = allocate_slab(s,
1090                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1091         if (!page)
1092                 goto out;
1093
1094         n = get_node(s, page_to_nid(page));
1095         if (n)
1096                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1097         page->slab = s;
1098         page->flags |= 1 << PG_slab;
1099         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1100                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1101                 SetSlabDebug(page);
1102
1103         start = page_address(page);
1104         end = start + s->objects * s->size;
1105
1106         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1107                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1108
1109         last = start;
1110         for_each_object(p, s, start) {
1111                 setup_object(s, page, last);
1112                 set_freepointer(s, last, p);
1113                 last = p;
1114         }
1115         setup_object(s, page, last);
1116         set_freepointer(s, last, NULL);
1117
1118         page->freelist = start;
1119         page->inuse = 0;
1120 out:
1121         return page;
1122 }
1123
1124 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1125 {
1126         int pages = 1 << s->order;
1127
1128         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1129                 void *p;
1130
1131                 slab_pad_check(s, page);
1132                 for_each_object(p, s, page_address(page))
1133                         check_object(s, page, p, 0);
1134                 ClearSlabDebug(page);
1135         }
1136
1137         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1138                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1139                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1140                 - pages);
1141
1142         __free_pages(page, s->order);
1143 }
1144
1145 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1146 {
1147         struct page *page;
1148
1149         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1150         __free_slab(page->slab, page);
1151 }
1152
1153 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1154 {
1155         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1156                 /*
1157                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1158                  */
1159                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1160
1161                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1162         } else
1163                 __free_slab(s, page);
1164 }
1165
1166 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1167 {
1168         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1169
1170         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1171         reset_page_mapcount(page);
1172         __ClearPageSlab(page);
1173         free_slab(s, page);
1174 }
1175
1176 /*
1177  * Per slab locking using the pagelock
1178  */
1179 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1180 {
1181         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1182 }
1183
1184 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1185 {
1186         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1187 }
1188
1189 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1190 {
1191         int rc = 1;
1192
1193         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1194         return rc;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Management of partially allocated slabs
1199  */
1200 static void add_partial_tail(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1201 {
1202         spin_lock(&n->list_lock);
1203         n->nr_partial++;
1204         list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1205         spin_unlock(&n->list_lock);
1206 }
1207
1208 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1209 {
1210         spin_lock(&n->list_lock);
1211         n->nr_partial++;
1212         list_add(&page->lru, &n->partial);
1213         spin_unlock(&n->list_lock);
1214 }
1215
1216 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1217                                                 struct page *page)
1218 {
1219         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1220
1221         spin_lock(&n->list_lock);
1222         list_del(&page->lru);
1223         n->nr_partial--;
1224         spin_unlock(&n->list_lock);
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Lock slab and remove from the partial list.
1229  *
1230  * Must hold list_lock.
1231  */
1232 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1233 {
1234         if (slab_trylock(page)) {
1235                 list_del(&page->lru);
1236                 n->nr_partial--;
1237                 SetSlabFrozen(page);
1238                 return 1;
1239         }
1240         return 0;
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1245  */
1246 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1247 {
1248         struct page *page;
1249
1250         /*
1251          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1252          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1253          * partial slab and there is none available then get_partials()
1254          * will return NULL.
1255          */
1256         if (!n || !n->nr_partial)
1257                 return NULL;
1258
1259         spin_lock(&n->list_lock);
1260         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1261                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1262                         goto out;
1263         page = NULL;
1264 out:
1265         spin_unlock(&n->list_lock);
1266         return page;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1271  */
1272 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1273 {
1274 #ifdef CONFIG_NUMA
1275         struct zonelist *zonelist;
1276         struct zone **z;
1277         struct page *page;
1278
1279         /*
1280          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1281          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1282          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1283          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1284          *
1285          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1286          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1287          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1288          * from other nodes and filled up.
1289          *
1290          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1291          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1292          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1293          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1294          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1295          * with available objects.
1296          */
1297         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1298                 return NULL;
1299
1300         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1301                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1302         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1303                 struct kmem_cache_node *n;
1304
1305                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1306
1307                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1308                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1309                         page = get_partial_node(n);
1310                         if (page)
1311                                 return page;
1312                 }
1313         }
1314 #endif
1315         return NULL;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Get a partial page, lock it and return it.
1320  */
1321 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1322 {
1323         struct page *page;
1324         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1325
1326         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1327         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1328                 return page;
1329
1330         return get_any_partial(s, flags);
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Move a page back to the lists.
1335  *
1336  * Must be called with the slab lock held.
1337  *
1338  * On exit the slab lock will have been dropped.
1339  */
1340 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1341 {
1342         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1343
1344         ClearSlabFrozen(page);
1345         if (page->inuse) {
1346
1347                 if (page->freelist)
1348                         add_partial(n, page);
1349                 else if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1350                         add_full(n, page);
1351                 slab_unlock(page);
1352
1353         } else {
1354                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1355                         /*
1356                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1357                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1358                          * to come after the other slabs with objects in
1359                          * order to fill them up. That way the size of the
1360                          * partial list stays small. kmem_cache_shrink can
1361                          * reclaim empty slabs from the partial list.
1362                          */
1363                         add_partial_tail(n, page);
1364                         slab_unlock(page);
1365                 } else {
1366                         slab_unlock(page);
1367                         discard_slab(s, page);
1368                 }
1369         }
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Remove the cpu slab
1374  */
1375 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1376 {
1377         struct page *page = c->page;
1378         /*
1379          * Merge cpu freelist into freelist. Typically we get here
1380          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1381          * to occur.
1382          */
1383         while (unlikely(c->freelist)) {
1384                 void **object;
1385
1386                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1387                 object = c->freelist;
1388                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1389
1390                 /* And put onto the regular freelist */
1391                 object[c->offset] = page->freelist;
1392                 page->freelist = object;
1393                 page->inuse--;
1394         }
1395         c->page = NULL;
1396         unfreeze_slab(s, page);
1397 }
1398
1399 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1400 {
1401         slab_lock(c->page);
1402         deactivate_slab(s, c);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Flush cpu slab.
1407  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1408  */
1409 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1410 {
1411         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1412
1413         if (likely(c && c->page))
1414                 flush_slab(s, c);
1415 }
1416
1417 static void flush_cpu_slab(void *d)
1418 {
1419         struct kmem_cache *s = d;
1420
1421         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1422 }
1423
1424 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1425 {
1426 #ifdef CONFIG_SMP
1427         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1428 #else
1429         unsigned long flags;
1430
1431         local_irq_save(flags);
1432         flush_cpu_slab(s);
1433         local_irq_restore(flags);
1434 #endif
1435 }
1436
1437 /*
1438  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1439  * locality expectations.
1440  */
1441 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1442 {
1443 #ifdef CONFIG_NUMA
1444         if (node != -1 && c->node != node)
1445                 return 0;
1446 #endif
1447         return 1;
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1452  * debugging duties.
1453  *
1454  * Interrupts are disabled.
1455  *
1456  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1457  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1458  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1459  *
1460  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1461  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1462  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1463  *
1464  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1465  * we need to allocate a new slab. This is slowest path since we may sleep.
1466  */
1467 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1468                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1469 {
1470         void **object;
1471         struct page *new;
1472
1473         if (!c->page)
1474                 goto new_slab;
1475
1476         slab_lock(c->page);
1477         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1478                 goto another_slab;
1479 load_freelist:
1480         object = c->page->freelist;
1481         if (unlikely(!object))
1482                 goto another_slab;
1483         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1484                 goto debug;
1485
1486         object = c->page->freelist;
1487         c->freelist = object[c->offset];
1488         c->page->inuse = s->objects;
1489         c->page->freelist = NULL;
1490         c->node = page_to_nid(c->page);
1491         slab_unlock(c->page);
1492         return object;
1493
1494 another_slab:
1495         deactivate_slab(s, c);
1496
1497 new_slab:
1498         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1499         if (new) {
1500                 c->page = new;
1501                 goto load_freelist;
1502         }
1503
1504         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1505                 local_irq_enable();
1506
1507         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1508
1509         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1510                 local_irq_disable();
1511
1512         if (new) {
1513                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1514                 if (c->page)
1515                         flush_slab(s, c);
1516                 slab_lock(new);
1517                 SetSlabFrozen(new);
1518                 c->page = new;
1519                 goto load_freelist;
1520         }
1521         return NULL;
1522 debug:
1523         object = c->page->freelist;
1524         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1525                 goto another_slab;
1526
1527         c->page->inuse++;
1528         c->page->freelist = object[c->offset];
1529         c->node = -1;
1530         slab_unlock(c->page);
1531         return object;
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1536  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1537  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1538  *
1539  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1540  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1541  *
1542  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1543  */
1544 static void __always_inline *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1545                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1546 {
1547         void **object;
1548         unsigned long flags;
1549         struct kmem_cache_cpu *c;
1550
1551         local_irq_save(flags);
1552         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1553         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1554
1555                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1556
1557         else {
1558                 object = c->freelist;
1559                 c->freelist = object[c->offset];
1560         }
1561         local_irq_restore(flags);
1562
1563         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1564                 memset(object, 0, c->objsize);
1565
1566         return object;
1567 }
1568
1569 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1570 {
1571         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1574
1575 #ifdef CONFIG_NUMA
1576 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1577 {
1578         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1581 #endif
1582
1583 /*
1584  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1585  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1586  *
1587  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1588  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1589  * handling required then we can return immediately.
1590  */
1591 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1592                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1593 {
1594         void *prior;
1595         void **object = (void *)x;
1596
1597         slab_lock(page);
1598
1599         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1600                 goto debug;
1601 checks_ok:
1602         prior = object[offset] = page->freelist;
1603         page->freelist = object;
1604         page->inuse--;
1605
1606         if (unlikely(SlabFrozen(page)))
1607                 goto out_unlock;
1608
1609         if (unlikely(!page->inuse))
1610                 goto slab_empty;
1611
1612         /*
1613          * Objects left in the slab. If it
1614          * was not on the partial list before
1615          * then add it.
1616          */
1617         if (unlikely(!prior))
1618                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page);
1619
1620 out_unlock:
1621         slab_unlock(page);
1622         return;
1623
1624 slab_empty:
1625         if (prior)
1626                 /*
1627                  * Slab still on the partial list.
1628                  */
1629                 remove_partial(s, page);
1630
1631         slab_unlock(page);
1632         discard_slab(s, page);
1633         return;
1634
1635 debug:
1636         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1637                 goto out_unlock;
1638         goto checks_ok;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1643  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1644  *
1645  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1646  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1647  * the item before.
1648  *
1649  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1650  * with all sorts of special processing.
1651  */
1652 static void __always_inline slab_free(struct kmem_cache *s,
1653                         struct page *page, void *x, void *addr)
1654 {
1655         void **object = (void *)x;
1656         unsigned long flags;
1657         struct kmem_cache_cpu *c;
1658
1659         local_irq_save(flags);
1660         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1661         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1662         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1663                 object[c->offset] = c->freelist;
1664                 c->freelist = object;
1665         } else
1666                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1667
1668         local_irq_restore(flags);
1669 }
1670
1671 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1672 {
1673         struct page *page;
1674
1675         page = virt_to_head_page(x);
1676
1677         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1678 }
1679 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1680
1681 /* Figure out on which slab object the object resides */
1682 static struct page *get_object_page(const void *x)
1683 {
1684         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1685
1686         if (!PageSlab(page))
1687                 return NULL;
1688
1689         return page;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1694  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1695  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1696  * another.
1697  *
1698  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1699  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1700  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1701  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1702  * locking overhead.
1703  */
1704
1705 /*
1706  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1707  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1708  * and increases the number of allocations possible without having to
1709  * take the list_lock.
1710  */
1711 static int slub_min_order;
1712 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1713 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1714
1715 /*
1716  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1717  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1718  */
1719 static int slub_nomerge;
1720
1721 /*
1722  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1723  *
1724  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1725  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1726  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1727  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1728  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1729  * would be wasted.
1730  *
1731  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1732  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1733  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1734  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1735  *
1736  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1737  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1738  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1739  * of space in favor of a small page order.
1740  *
1741  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1742  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1743  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1744  * the smallest order which will fit the object.
1745  */
1746 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1747                                 int max_order, int fract_leftover)
1748 {
1749         int order;
1750         int rem;
1751         int min_order = slub_min_order;
1752
1753         for (order = max(min_order,
1754                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1755                         order <= max_order; order++) {
1756
1757                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1758
1759                 if (slab_size < min_objects * size)
1760                         continue;
1761
1762                 rem = slab_size % size;
1763
1764                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1765                         break;
1766
1767         }
1768
1769         return order;
1770 }
1771
1772 static inline int calculate_order(int size)
1773 {
1774         int order;
1775         int min_objects;
1776         int fraction;
1777
1778         /*
1779          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1780          * works by first attempting to generate a layout with
1781          * the best configuration and backing off gradually.
1782          *
1783          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1784          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1785          */
1786         min_objects = slub_min_objects;
1787         while (min_objects > 1) {
1788                 fraction = 8;
1789                 while (fraction >= 4) {
1790                         order = slab_order(size, min_objects,
1791                                                 slub_max_order, fraction);
1792                         if (order <= slub_max_order)
1793                                 return order;
1794                         fraction /= 2;
1795                 }
1796                 min_objects /= 2;
1797         }
1798
1799         /*
1800          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1801          * lets see if we can place a single object there.
1802          */
1803         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1804         if (order <= slub_max_order)
1805                 return order;
1806
1807         /*
1808          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1809          */
1810         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1811         if (order <= MAX_ORDER)
1812                 return order;
1813         return -ENOSYS;
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1818  */
1819 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1820                 unsigned long align, unsigned long size)
1821 {
1822         /*
1823          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1824          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1825          * large.
1826          *
1827          * The hardware cache alignment cannot override the
1828          * specified alignment though. If that is greater
1829          * then use it.
1830          */
1831         if ((flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) &&
1832                         size > cache_line_size() / 2)
1833                 return max_t(unsigned long, align, cache_line_size());
1834
1835         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1836                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1837
1838         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1839 }
1840
1841 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1842                         struct kmem_cache_cpu *c)
1843 {
1844         c->page = NULL;
1845         c->freelist = NULL;
1846         c->node = 0;
1847         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1848         c->objsize = s->objsize;
1849 }
1850
1851 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1852 {
1853         n->nr_partial = 0;
1854         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1855         spin_lock_init(&n->list_lock);
1856         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1857 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1858         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1859 #endif
1860 }
1861
1862 #ifdef CONFIG_SMP
1863 /*
1864  * Per cpu array for per cpu structures.
1865  *
1866  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1867  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1868  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1869  * beneficial for the kmalloc caches.
1870  *
1871  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1872  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1873  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1874  *
1875  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1876  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1877  */
1878 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1879
1880 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1881                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1882
1883 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1884 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1885
1886 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1887                                                         int cpu, gfp_t flags)
1888 {
1889         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1890
1891         if (c)
1892                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1893                                 (void *)c->freelist;
1894         else {
1895                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1896                 c = kmalloc_node(
1897                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1898                         flags, cpu_to_node(cpu));
1899                 if (!c)
1900                         return NULL;
1901         }
1902
1903         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1904         return c;
1905 }
1906
1907 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1908 {
1909         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1910                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1911                 kfree(c);
1912                 return;
1913         }
1914         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1915         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1916 }
1917
1918 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1919 {
1920         int cpu;
1921
1922         for_each_online_cpu(cpu) {
1923                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1924
1925                 if (c) {
1926                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1927                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
1928                 }
1929         }
1930 }
1931
1932 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1933 {
1934         int cpu;
1935
1936         for_each_online_cpu(cpu) {
1937                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1938
1939                 if (c)
1940                         continue;
1941
1942                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
1943                 if (!c) {
1944                         free_kmem_cache_cpus(s);
1945                         return 0;
1946                 }
1947                 s->cpu_slab[cpu] = c;
1948         }
1949         return 1;
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Initialize the per cpu array.
1954  */
1955 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
1956 {
1957         int i;
1958
1959         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
1960                 return;
1961
1962         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
1963                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
1964
1965         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
1966 }
1967
1968 static void __init init_alloc_cpu(void)
1969 {
1970         int cpu;
1971
1972         for_each_online_cpu(cpu)
1973                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
1974   }
1975
1976 #else
1977 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
1978 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
1979
1980 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1981 {
1982         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
1983         return 1;
1984 }
1985 #endif
1986
1987 #ifdef CONFIG_NUMA
1988 /*
1989  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1990  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1991  * possible.
1992  *
1993  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1994  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
1995  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
1996  */
1997 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1998                                                            int node)
1999 {
2000         struct page *page;
2001         struct kmem_cache_node *n;
2002
2003         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2004
2005         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2006
2007         BUG_ON(!page);
2008         if (page_to_nid(page) != node) {
2009                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2010                                 "node %d\n", node);
2011                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2012                                 "in order to be able to continue\n");
2013         }
2014
2015         n = page->freelist;
2016         BUG_ON(!n);
2017         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2018         page->inuse++;
2019         kmalloc_caches->node[node] = n;
2020 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2021         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2022         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2023 #endif
2024         init_kmem_cache_node(n);
2025         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
2026         add_partial(n, page);
2027         return n;
2028 }
2029
2030 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2031 {
2032         int node;
2033
2034         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2035                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2036                 if (n && n != &s->local_node)
2037                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2038                 s->node[node] = NULL;
2039         }
2040 }
2041
2042 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2043 {
2044         int node;
2045         int local_node;
2046
2047         if (slab_state >= UP)
2048                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2049         else
2050                 local_node = 0;
2051
2052         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2053                 struct kmem_cache_node *n;
2054
2055                 if (local_node == node)
2056                         n = &s->local_node;
2057                 else {
2058                         if (slab_state == DOWN) {
2059                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2060                                                                 node);
2061                                 continue;
2062                         }
2063                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2064                                                         gfpflags, node);
2065
2066                         if (!n) {
2067                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2068                                 return 0;
2069                         }
2070
2071                 }
2072                 s->node[node] = n;
2073                 init_kmem_cache_node(n);
2074         }
2075         return 1;
2076 }
2077 #else
2078 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2079 {
2080 }
2081
2082 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2083 {
2084         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2085         return 1;
2086 }
2087 #endif
2088
2089 /*
2090  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2091  * a slab object.
2092  */
2093 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2094 {
2095         unsigned long flags = s->flags;
2096         unsigned long size = s->objsize;
2097         unsigned long align = s->align;
2098
2099         /*
2100          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2101          * the slab may touch the object after free or before allocation
2102          * then we should never poison the object itself.
2103          */
2104         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2105                         !s->ctor)
2106                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2107         else
2108                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2109
2110         /*
2111          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2112          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2113          * the possible location of the free pointer.
2114          */
2115         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2116
2117 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2118         /*
2119          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2120          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2121          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2122          */
2123         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2124                 size += sizeof(void *);
2125 #endif
2126
2127         /*
2128          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2129          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2130          */
2131         s->inuse = size;
2132
2133         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2134                 s->ctor)) {
2135                 /*
2136                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2137                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2138                  * kmem_cache_free.
2139                  *
2140                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2141                  * destructor or are poisoning the objects.
2142                  */
2143                 s->offset = size;
2144                 size += sizeof(void *);
2145         }
2146
2147 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2148         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2149                 /*
2150                  * Need to store information about allocs and frees after
2151                  * the object.
2152                  */
2153                 size += 2 * sizeof(struct track);
2154
2155         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2156                 /*
2157                  * Add some empty padding so that we can catch
2158                  * overwrites from earlier objects rather than let
2159                  * tracking information or the free pointer be
2160                  * corrupted if an user writes before the start
2161                  * of the object.
2162                  */
2163                 size += sizeof(void *);
2164 #endif
2165
2166         /*
2167          * Determine the alignment based on various parameters that the
2168          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2169          * on bootup.
2170          */
2171         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2172
2173         /*
2174          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2175          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2176          * each object to conform to the alignment.
2177          */
2178         size = ALIGN(size, align);
2179         s->size = size;
2180
2181         s->order = calculate_order(size);
2182         if (s->order < 0)
2183                 return 0;
2184
2185         /*
2186          * Determine the number of objects per slab
2187          */
2188         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2189
2190         return !!s->objects;
2191
2192 }
2193
2194 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2195                 const char *name, size_t size,
2196                 size_t align, unsigned long flags,
2197                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2198 {
2199         memset(s, 0, kmem_size);
2200         s->name = name;
2201         s->ctor = ctor;
2202         s->objsize = size;
2203         s->align = align;
2204         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2205
2206         if (!calculate_sizes(s))
2207                 goto error;
2208
2209         s->refcount = 1;
2210 #ifdef CONFIG_NUMA
2211         s->defrag_ratio = 100;
2212 #endif
2213         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2214                 goto error;
2215
2216         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2217                 return 1;
2218         free_kmem_cache_nodes(s);
2219 error:
2220         if (flags & SLAB_PANIC)
2221                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2222                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2223                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2224                         s->offset, flags);
2225         return 0;
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Check if a given pointer is valid
2230  */
2231 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2232 {
2233         struct page * page;
2234
2235         page = get_object_page(object);
2236
2237         if (!page || s != page->slab)
2238                 /* No slab or wrong slab */
2239                 return 0;
2240
2241         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2242                 return 0;
2243
2244         /*
2245          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2246          * But this would be too expensive and it seems that the main
2247          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
2248          * to a certain slab.
2249          */
2250         return 1;
2251 }
2252 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2253
2254 /*
2255  * Determine the size of a slab object
2256  */
2257 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2258 {
2259         return s->objsize;
2260 }
2261 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2262
2263 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2264 {
2265         return s->name;
2266 }
2267 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2268
2269 /*
2270  * Attempt to free all slabs on a node. Return the number of slabs we
2271  * were unable to free.
2272  */
2273 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2274                         struct list_head *list)
2275 {
2276         int slabs_inuse = 0;
2277         unsigned long flags;
2278         struct page *page, *h;
2279
2280         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2281         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
2282                 if (!page->inuse) {
2283                         list_del(&page->lru);
2284                         discard_slab(s, page);
2285                 } else
2286                         slabs_inuse++;
2287         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2288         return slabs_inuse;
2289 }
2290
2291 /*
2292  * Release all resources used by a slab cache.
2293  */
2294 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2295 {
2296         int node;
2297
2298         flush_all(s);
2299
2300         /* Attempt to free all objects */
2301         free_kmem_cache_cpus(s);
2302         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2303                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2304
2305                 n->nr_partial -= free_list(s, n, &n->partial);
2306                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2307                         return 1;
2308         }
2309         free_kmem_cache_nodes(s);
2310         return 0;
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2315  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2316  */
2317 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2318 {
2319         down_write(&slub_lock);
2320         s->refcount--;
2321         if (!s->refcount) {
2322                 list_del(&s->list);
2323                 up_write(&slub_lock);
2324                 if (kmem_cache_close(s))
2325                         WARN_ON(1);
2326                 sysfs_slab_remove(s);
2327                 kfree(s);
2328         } else
2329                 up_write(&slub_lock);
2330 }
2331 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2332
2333 /********************************************************************
2334  *              Kmalloc subsystem
2335  *******************************************************************/
2336
2337 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2338 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2339
2340 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2341 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT];
2342 #endif
2343
2344 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2345 {
2346         get_option (&str, &slub_min_order);
2347
2348         return 1;
2349 }
2350
2351 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2352
2353 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2354 {
2355         get_option (&str, &slub_max_order);
2356
2357         return 1;
2358 }
2359
2360 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2361
2362 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2363 {
2364         get_option (&str, &slub_min_objects);
2365
2366         return 1;
2367 }
2368
2369 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2370
2371 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2372 {
2373         slub_nomerge = 1;
2374         return 1;
2375 }
2376
2377 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2378
2379 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2380                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2381 {
2382         unsigned int flags = 0;
2383
2384         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2385                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2386
2387         down_write(&slub_lock);
2388         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2389                         flags, NULL))
2390                 goto panic;
2391
2392         list_add(&s->list, &slab_caches);
2393         up_write(&slub_lock);
2394         if (sysfs_slab_add(s))
2395                 goto panic;
2396         return s;
2397
2398 panic:
2399         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2400 }
2401
2402 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2403
2404 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2405 {
2406         struct kmem_cache *s;
2407
2408         down_write(&slub_lock);
2409         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2410                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2411                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2412                         sysfs_slab_add(s);
2413                 }
2414         }
2415         up_write(&slub_lock);
2416 }
2417
2418 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2419
2420 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2421 {
2422         struct kmem_cache *s;
2423         char *text;
2424         size_t realsize;
2425
2426         s = kmalloc_caches_dma[index];
2427         if (s)
2428                 return s;
2429
2430         /* Dynamically create dma cache */
2431         if (flags & __GFP_WAIT)
2432                 down_write(&slub_lock);
2433         else {
2434                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2435                         goto out;
2436         }
2437
2438         if (kmalloc_caches_dma[index])
2439                 goto unlock_out;
2440
2441         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2442         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d", (unsigned int)realsize),
2443         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2444
2445         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2446                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2447                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2448                 kfree(s);
2449                 kfree(text);
2450                 goto unlock_out;
2451         }
2452
2453         list_add(&s->list, &slab_caches);
2454         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2455
2456         schedule_work(&sysfs_add_work);
2457
2458 unlock_out:
2459         up_write(&slub_lock);
2460 out:
2461         return kmalloc_caches_dma[index];
2462 }
2463 #endif
2464
2465 /*
2466  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2467  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2468  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2469  * fls.
2470  */
2471 static s8 size_index[24] = {
2472         3,      /* 8 */
2473         4,      /* 16 */
2474         5,      /* 24 */
2475         5,      /* 32 */
2476         6,      /* 40 */
2477         6,      /* 48 */
2478         6,      /* 56 */
2479         6,      /* 64 */
2480         1,      /* 72 */
2481         1,      /* 80 */
2482         1,      /* 88 */
2483         1,      /* 96 */
2484         7,      /* 104 */
2485         7,      /* 112 */
2486         7,      /* 120 */
2487         7,      /* 128 */
2488         2,      /* 136 */
2489         2,      /* 144 */
2490         2,      /* 152 */
2491         2,      /* 160 */
2492         2,      /* 168 */
2493         2,      /* 176 */
2494         2,      /* 184 */
2495         2       /* 192 */
2496 };
2497
2498 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2499 {
2500         int index;
2501
2502         if (size <= 192) {
2503                 if (!size)
2504                         return ZERO_SIZE_PTR;
2505
2506                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2507         } else
2508                 index = fls(size - 1);
2509
2510 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2511         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2512                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2513
2514 #endif
2515         return &kmalloc_caches[index];
2516 }
2517
2518 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2519 {
2520         struct kmem_cache *s;
2521
2522         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2523                 return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP,
2524                                                         get_order(size));
2525
2526         s = get_slab(size, flags);
2527
2528         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2529                 return s;
2530
2531         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2532 }
2533 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2534
2535 #ifdef CONFIG_NUMA
2536 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2537 {
2538         struct kmem_cache *s;
2539
2540         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2541                 return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP,
2542                                                         get_order(size));
2543
2544         s = get_slab(size, flags);
2545
2546         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2547                 return s;
2548
2549         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2550 }
2551 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2552 #endif
2553
2554 size_t ksize(const void *object)
2555 {
2556         struct page *page;
2557         struct kmem_cache *s;
2558
2559         BUG_ON(!object);
2560         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2561                 return 0;
2562
2563         page = get_object_page(object);
2564         BUG_ON(!page);
2565         s = page->slab;
2566         BUG_ON(!s);
2567
2568         /*
2569          * Debugging requires use of the padding between object
2570          * and whatever may come after it.
2571          */
2572         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2573                 return s->objsize;
2574
2575         /*
2576          * If we have the need to store the freelist pointer
2577          * back there or track user information then we can
2578          * only use the space before that information.
2579          */
2580         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2581                 return s->inuse;
2582
2583         /*
2584          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2585          */
2586         return s->size;
2587 }
2588 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2589
2590 void kfree(const void *x)
2591 {
2592         struct page *page;
2593
2594         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2595                 return;
2596
2597         page = virt_to_head_page(x);
2598         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2599                 put_page(page);
2600                 return;
2601         }
2602         slab_free(page->slab, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2603 }
2604 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2605
2606 /*
2607  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2608  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2609  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2610  * and thus they can be removed from the partial lists.
2611  *
2612  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2613  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2614  * are freed in them.
2615  */
2616 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2617 {
2618         int node;
2619         int i;
2620         struct kmem_cache_node *n;
2621         struct page *page;
2622         struct page *t;
2623         struct list_head *slabs_by_inuse =
2624                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2625         unsigned long flags;
2626
2627         if (!slabs_by_inuse)
2628                 return -ENOMEM;
2629
2630         flush_all(s);
2631         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2632                 n = get_node(s, node);
2633
2634                 if (!n->nr_partial)
2635                         continue;
2636
2637                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2638                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2639
2640                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2641
2642                 /*
2643                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2644                  *
2645                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2646                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2647                  */
2648                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2649                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2650                                 /*
2651                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2652                                  * may have freed the last object and be
2653                                  * waiting to release the slab.
2654                                  */
2655                                 list_del(&page->lru);
2656                                 n->nr_partial--;
2657                                 slab_unlock(page);
2658                                 discard_slab(s, page);
2659                         } else {
2660                                 list_move(&page->lru,
2661                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2662                         }
2663                 }
2664
2665                 /*
2666                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2667                  * first and the least used slabs at the end.
2668                  */
2669                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2670                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2671
2672                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2673         }
2674
2675         kfree(slabs_by_inuse);
2676         return 0;
2677 }
2678 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2679
2680 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2681 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2682 {
2683         struct kmem_cache *s;
2684
2685         down_read(&slub_lock);
2686         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2687                 kmem_cache_shrink(s);
2688         up_read(&slub_lock);
2689
2690         return 0;
2691 }
2692
2693 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2694 {
2695         struct kmem_cache_node *n;
2696         struct kmem_cache *s;
2697         struct memory_notify *marg = arg;
2698         int offline_node;
2699
2700         offline_node = marg->status_change_nid;
2701
2702         /*
2703          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2704          * for it yet.
2705          */
2706         if (offline_node < 0)
2707                 return;
2708
2709         down_read(&slub_lock);
2710         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2711                 n = get_node(s, offline_node);
2712                 if (n) {
2713                         /*
2714                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2715                          * that is going down. We were unable to free them,
2716                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2717                          * callback. So, we must fail.
2718                          */
2719                         BUG_ON(atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2720
2721                         s->node[offline_node] = NULL;
2722                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2723                 }
2724         }
2725         up_read(&slub_lock);
2726 }
2727
2728 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2729 {
2730         struct kmem_cache_node *n;
2731         struct kmem_cache *s;
2732         struct memory_notify *marg = arg;
2733         int nid = marg->status_change_nid;
2734         int ret = 0;
2735
2736         /*
2737          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2738          * already created. Nothing to do.
2739          */
2740         if (nid < 0)
2741                 return 0;
2742
2743         /*
2744          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2745          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2746          * online.
2747          */
2748         down_read(&slub_lock);
2749         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2750                 /*
2751                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2752                  *      since memory is not yet available from the node that
2753                  *      is brought up.
2754                  */
2755                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2756                 if (!n) {
2757                         ret = -ENOMEM;
2758                         goto out;
2759                 }
2760                 init_kmem_cache_node(n);
2761                 s->node[nid] = n;
2762         }
2763 out:
2764         up_read(&slub_lock);
2765         return ret;
2766 }
2767
2768 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2769                                 unsigned long action, void *arg)
2770 {
2771         int ret = 0;
2772
2773         switch (action) {
2774         case MEM_GOING_ONLINE:
2775                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2776                 break;
2777         case MEM_GOING_OFFLINE:
2778                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2779                 break;
2780         case MEM_OFFLINE:
2781         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2782                 slab_mem_offline_callback(arg);
2783                 break;
2784         case MEM_ONLINE:
2785         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2786                 break;
2787         }
2788
2789         ret = notifier_from_errno(ret);
2790         return ret;
2791 }
2792
2793 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2794
2795 /********************************************************************
2796  *                      Basic setup of slabs
2797  *******************************************************************/
2798
2799 void __init kmem_cache_init(void)
2800 {
2801         int i;
2802         int caches = 0;
2803
2804         init_alloc_cpu();
2805
2806 #ifdef CONFIG_NUMA
2807         /*
2808          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2809          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2810          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2811          */
2812         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2813                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2814         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2815         caches++;
2816
2817         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
2818 #endif
2819
2820         /* Able to allocate the per node structures */
2821         slab_state = PARTIAL;
2822
2823         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2824         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2825                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2826                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2827                 caches++;
2828         }
2829         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2830                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2831                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2832                 caches++;
2833         }
2834
2835         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++) {
2836                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2837                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2838                 caches++;
2839         }
2840
2841
2842         /*
2843          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2844          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2845          * mips it seems. The standard arches will not generate any code here.
2846          *
2847          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2848          * handle the index determination for the smaller caches.
2849          *
2850          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2851          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2852          */
2853         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2854                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2855
2856         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
2857                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
2858
2859         slab_state = UP;
2860
2861         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2862         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++)
2863                 kmalloc_caches[i]. name =
2864                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2865
2866 #ifdef CONFIG_SMP
2867         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2868         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
2869                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
2870 #else
2871         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
2872 #endif
2873
2874
2875         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2876                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
2877                 caches, cache_line_size(),
2878                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2879                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2880 }
2881
2882 /*
2883  * Find a mergeable slab cache
2884  */
2885 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2886 {
2887         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2888                 return 1;
2889
2890         if (s->ctor)
2891                 return 1;
2892
2893         /*
2894          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
2895          */
2896         if (s->refcount < 0)
2897                 return 1;
2898
2899         return 0;
2900 }
2901
2902 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2903                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
2904                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2905 {
2906         struct kmem_cache *s;
2907
2908         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2909                 return NULL;
2910
2911         if (ctor)
2912                 return NULL;
2913
2914         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2915         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2916         size = ALIGN(size, align);
2917         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
2918
2919         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2920                 if (slab_unmergeable(s))
2921                         continue;
2922
2923                 if (size > s->size)
2924                         continue;
2925
2926                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2927                                 continue;
2928                 /*
2929                  * Check if alignment is compatible.
2930                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2931                  */
2932                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2933                         continue;
2934
2935                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2936                         continue;
2937
2938                 return s;
2939         }
2940         return NULL;
2941 }
2942
2943 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2944                 size_t align, unsigned long flags,
2945                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2946 {
2947         struct kmem_cache *s;
2948
2949         down_write(&slub_lock);
2950         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
2951         if (s) {
2952                 int cpu;
2953
2954                 s->refcount++;
2955                 /*
2956                  * Adjust the object sizes so that we clear
2957                  * the complete object on kzalloc.
2958                  */
2959                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2960
2961                 /*
2962                  * And then we need to update the object size in the
2963                  * per cpu structures
2964                  */
2965                 for_each_online_cpu(cpu)
2966                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
2967                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2968                 up_write(&slub_lock);
2969                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2970                         goto err;
2971                 return s;
2972         }
2973         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2974         if (s) {
2975                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2976                                 size, align, flags, ctor)) {
2977                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2978                         up_write(&slub_lock);
2979                         if (sysfs_slab_add(s))
2980                                 goto err;
2981                         return s;
2982                 }
2983                 kfree(s);
2984         }
2985         up_write(&slub_lock);
2986
2987 err:
2988         if (flags & SLAB_PANIC)
2989                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2990         else
2991                 s = NULL;
2992         return s;
2993 }
2994 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2995
2996 #ifdef CONFIG_SMP
2997 /*
2998  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2999  * necessary.
3000  */
3001 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3002                 unsigned long action, void *hcpu)
3003 {
3004         long cpu = (long)hcpu;
3005         struct kmem_cache *s;
3006         unsigned long flags;
3007
3008         switch (action) {
3009         case CPU_UP_PREPARE:
3010         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3011                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3012                 down_read(&slub_lock);
3013                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3014                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3015                                                         GFP_KERNEL);
3016                 up_read(&slub_lock);
3017                 break;
3018
3019         case CPU_UP_CANCELED:
3020         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3021         case CPU_DEAD:
3022         case CPU_DEAD_FROZEN:
3023                 down_read(&slub_lock);
3024                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3025                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3026
3027                         local_irq_save(flags);
3028                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3029                         local_irq_restore(flags);
3030                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3031                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3032                 }
3033                 up_read(&slub_lock);
3034                 break;
3035         default:
3036                 break;
3037         }
3038         return NOTIFY_OK;
3039 }
3040
3041 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
3042         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
3043
3044 #endif
3045
3046 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3047 {
3048         struct kmem_cache *s;
3049
3050         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
3051                 return (void *)__get_free_pages(gfpflags | __GFP_COMP,
3052                                                         get_order(size));
3053         s = get_slab(size, gfpflags);
3054
3055         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3056                 return s;
3057
3058         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3059 }
3060
3061 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3062                                         int node, void *caller)
3063 {
3064         struct kmem_cache *s;
3065
3066         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
3067                 return (void *)__get_free_pages(gfpflags | __GFP_COMP,
3068                                                         get_order(size));
3069         s = get_slab(size, gfpflags);
3070
3071         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3072                 return s;
3073
3074         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3075 }
3076
3077 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3078 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3079                                                 unsigned long *map)
3080 {
3081         void *p;
3082         void *addr = page_address(page);
3083
3084         if (!check_slab(s, page) ||
3085                         !on_freelist(s, page, NULL))
3086                 return 0;
3087
3088         /* Now we know that a valid freelist exists */
3089         bitmap_zero(map, s->objects);
3090
3091         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3092                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3093                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3094                         return 0;
3095         }
3096
3097         for_each_object(p, s, addr)
3098                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3099                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3100                                 return 0;
3101         return 1;
3102 }
3103
3104 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3105                                                 unsigned long *map)
3106 {
3107         if (slab_trylock(page)) {
3108                 validate_slab(s, page, map);
3109                 slab_unlock(page);
3110         } else
3111                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3112                         s->name, page);
3113
3114         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3115                 if (!SlabDebug(page))
3116                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3117                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3118         } else {
3119                 if (SlabDebug(page))
3120                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3121                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3122         }
3123 }
3124
3125 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3126                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3127 {
3128         unsigned long count = 0;
3129         struct page *page;
3130         unsigned long flags;
3131
3132         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3133
3134         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3135                 validate_slab_slab(s, page, map);
3136                 count++;
3137         }
3138         if (count != n->nr_partial)
3139                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3140                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3141
3142         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3143                 goto out;
3144
3145         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3146                 validate_slab_slab(s, page, map);
3147                 count++;
3148         }
3149         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3150                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3151                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3152                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3153
3154 out:
3155         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3156         return count;
3157 }
3158
3159 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3160 {
3161         int node;
3162         unsigned long count = 0;
3163         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
3164                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3165
3166         if (!map)
3167                 return -ENOMEM;
3168
3169         flush_all(s);
3170         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3171                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3172
3173                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3174         }
3175         kfree(map);
3176         return count;
3177 }
3178
3179 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3180 static void resiliency_test(void)
3181 {
3182         u8 *p;
3183
3184         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3185         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3186         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3187
3188         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3189         p[16] = 0x12;
3190         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3191                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3192
3193         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3194
3195         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3196         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3197         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3198         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3199                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3200         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3201
3202         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3203         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3204         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3205         *p = 0x56;
3206         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3207                                                                         p);
3208         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3209         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3210
3211         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3212         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3213         kfree(p);
3214         *p = 0x78;
3215         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3216         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3217
3218         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3219         kfree(p);
3220         p[50] = 0x9a;
3221         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
3222         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3223
3224         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3225         kfree(p);
3226         p[512] = 0xab;
3227         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3228         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3229 }
3230 #else
3231 static void resiliency_test(void) {};
3232 #endif
3233
3234 /*
3235  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3236  * and freed.
3237  */
3238
3239 struct location {
3240         unsigned long count;
3241         void *addr;
3242         long long sum_time;
3243         long min_time;
3244         long max_time;
3245         long min_pid;
3246         long max_pid;
3247         cpumask_t cpus;
3248         nodemask_t nodes;
3249 };
3250
3251 struct loc_track {
3252         unsigned long max;
3253         unsigned long count;
3254         struct location *loc;
3255 };
3256
3257 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3258 {
3259         if (t->max)
3260                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3261                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3262 }
3263
3264 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3265 {
3266         struct location *l;
3267         int order;
3268
3269         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3270
3271         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3272         if (!l)
3273                 return 0;
3274
3275         if (t->count) {
3276                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3277                 free_loc_track(t);
3278         }
3279         t->max = max;
3280         t->loc = l;
3281         return 1;
3282 }
3283
3284 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3285                                 const struct track *track)
3286 {
3287         long start, end, pos;
3288         struct location *l;
3289         void *caddr;
3290         unsigned long age = jiffies - track->when;
3291
3292         start = -1;
3293         end = t->count;
3294
3295         for ( ; ; ) {
3296                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3297
3298                 /*
3299                  * There is nothing at "end". If we end up there
3300                  * we need to add something to before end.
3301                  */
3302                 if (pos == end)
3303                         break;
3304
3305                 caddr = t->loc[pos].addr;
3306                 if (track->addr == caddr) {
3307
3308                         l = &t->loc[pos];
3309                         l->count++;
3310                         if (track->when) {
3311                                 l->sum_time += age;
3312                                 if (age < l->min_time)
3313                                         l->min_time = age;
3314                                 if (age > l->max_time)
3315                                         l->max_time = age;
3316
3317                                 if (track->pid < l->min_pid)
3318                                         l->min_pid = track->pid;
3319                                 if (track->pid > l->max_pid)
3320                                         l->max_pid = track->pid;
3321
3322                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3323                         }
3324                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3325                         return 1;
3326                 }
3327
3328                 if (track->addr < caddr)
3329                         end = pos;
3330                 else
3331                         start = pos;
3332         }
3333
3334         /*
3335          * Not found. Insert new tracking element.
3336          */
3337         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3338                 return 0;
3339
3340         l = t->loc + pos;
3341         if (pos < t->count)
3342                 memmove(l + 1, l,
3343                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3344         t->count++;
3345         l->count = 1;
3346         l->addr = track->addr;
3347         l->sum_time = age;
3348         l->min_time = age;
3349         l->max_time = age;
3350         l->min_pid = track->pid;
3351         l->max_pid = track->pid;
3352         cpus_clear(l->cpus);
3353         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3354         nodes_clear(l->nodes);
3355         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3356         return 1;
3357 }
3358
3359 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3360                 struct page *page, enum track_item alloc)
3361 {
3362         void *addr = page_address(page);
3363         DECLARE_BITMAP(map, s->objects);
3364         void *p;
3365
3366         bitmap_zero(map, s->objects);
3367         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3368                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3369
3370         for_each_object(p, s, addr)
3371                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3372                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3373 }
3374
3375 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3376                                         enum track_item alloc)
3377 {
3378         int n = 0;
3379         unsigned long i;
3380         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3381         int node;
3382
3383         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3384                         GFP_TEMPORARY))
3385                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3386
3387         /* Push back cpu slabs */
3388         flush_all(s);
3389
3390         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3391                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3392                 unsigned long flags;
3393                 struct page *page;
3394
3395                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3396                         continue;
3397
3398                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3399                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3400                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3401                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3402                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3403                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3404         }
3405
3406         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3407                 struct location *l = &t.loc[i];
3408
3409                 if (n > PAGE_SIZE - 100)
3410                         break;
3411                 n += sprintf(buf + n, "%7ld ", l->count);
3412
3413                 if (l->addr)
3414                         n += sprint_symbol(buf + n, (unsigned long)l->addr);
3415                 else
3416                         n += sprintf(buf + n, "<not-available>");
3417
3418                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3419                         unsigned long remainder;
3420
3421                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld/%ld/%ld",
3422                         l->min_time,
3423                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3424                         l->max_time);
3425                 } else
3426                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld",
3427                                 l->min_time);
3428
3429                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3430                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld-%ld",
3431                                 l->min_pid, l->max_pid);
3432                 else
3433                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld",
3434                                 l->min_pid);
3435
3436                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3437                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3438                         n += sprintf(buf + n, " cpus=");
3439                         n += cpulist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3440                                         l->cpus);
3441                 }
3442
3443                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3444                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3445                         n += sprintf(buf + n, " nodes=");
3446                         n += nodelist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3447                                         l->nodes);
3448                 }
3449
3450                 n += sprintf(buf + n, "\n");
3451         }
3452
3453         free_loc_track(&t);
3454         if (!t.count)
3455                 n += sprintf(buf, "No data\n");
3456         return n;
3457 }
3458
3459 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3460 {
3461         unsigned long flags;
3462         unsigned long x = 0;
3463         struct page *page;
3464
3465         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3466         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3467                 x += page->inuse;
3468         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3469         return x;
3470 }
3471
3472 enum slab_stat_type {
3473         SL_FULL,
3474         SL_PARTIAL,
3475         SL_CPU,
3476         SL_OBJECTS
3477 };
3478
3479 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3480 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3481 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3482 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3483
3484 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
3485                         char *buf, unsigned long flags)
3486 {
3487         unsigned long total = 0;
3488         int cpu;
3489         int node;
3490         int x;
3491         unsigned long *nodes;
3492         unsigned long *per_cpu;
3493
3494         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3495         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3496
3497         for_each_possible_cpu(cpu) {
3498                 struct page *page;
3499                 int node;
3500                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3501
3502                 if (!c)
3503                         continue;
3504
3505                 page = c->page;
3506                 node = c->node;
3507                 if (node < 0)
3508                         continue;
3509                 if (page) {
3510                         if (flags & SO_CPU) {
3511                                 int x = 0;
3512
3513                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3514                                         x = page->inuse;
3515                                 else
3516                                         x = 1;
3517                                 total += x;
3518                                 nodes[node] += x;
3519                         }
3520                         per_cpu[node]++;
3521                 }
3522         }
3523
3524         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3525                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3526
3527                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3528                         if (flags & SO_OBJECTS)
3529                                 x = count_partial(n);
3530                         else
3531                                 x = n->nr_partial;
3532                         total += x;
3533                         nodes[node] += x;
3534                 }
3535
3536                 if (flags & SO_FULL) {
3537                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3538                                         - per_cpu[node]
3539                                         - n->nr_partial;
3540
3541                         if (flags & SO_OBJECTS)
3542                                 x = full_slabs * s->objects;
3543                         else
3544                                 x = full_slabs;
3545                         total += x;
3546                         nodes[node] += x;
3547                 }
3548         }
3549
3550         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3551 #ifdef CONFIG_NUMA
3552         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3553                 if (nodes[node])
3554                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3555                                         node, nodes[node]);
3556 #endif
3557         kfree(nodes);
3558         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3559 }
3560
3561 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3562 {
3563         int node;
3564         int cpu;
3565
3566         for_each_possible_cpu(cpu) {
3567                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3568
3569                 if (c && c->page)
3570                         return 1;
3571         }
3572
3573         for_each_online_node(node) {
3574                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3575
3576                 if (!n)
3577                         continue;
3578
3579                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3580                         return 1;
3581         }
3582         return 0;
3583 }
3584
3585 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3586 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3587
3588 struct slab_attribute {
3589         struct attribute attr;
3590         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3591         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3592 };
3593
3594 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3595         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3596
3597 #define SLAB_ATTR(_name) \
3598         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3599         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3600
3601 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3602 {
3603         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3604 }
3605 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3606
3607 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3608 {
3609         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3610 }
3611 SLAB_ATTR_RO(align);
3612
3613 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3614 {
3615         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3616 }
3617 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3618
3619 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3620 {
3621         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3622 }
3623 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3624
3625 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3626 {
3627         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3628 }
3629 SLAB_ATTR_RO(order);
3630
3631 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3632 {
3633         if (s->ctor) {
3634                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3635
3636                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3637         }
3638         return 0;
3639 }
3640 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3641
3642 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3643 {
3644         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3645 }
3646 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3647
3648 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3649 {
3650         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3651 }
3652 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3653
3654 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3655 {
3656         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3657 }
3658 SLAB_ATTR_RO(partial);
3659
3660 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3661 {
3662         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3663 }
3664 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3665
3666 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3667 {
3668         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3669 }
3670 SLAB_ATTR_RO(objects);
3671
3672 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3673 {
3674         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3675 }
3676
3677 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3678                                 const char *buf, size_t length)
3679 {
3680         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3681         if (buf[0] == '1')
3682                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3683         return length;
3684 }
3685 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3686
3687 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3688 {
3689         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3690 }
3691
3692 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3693                                                         size_t length)
3694 {
3695         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3696         if (buf[0] == '1')
3697                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3698         return length;
3699 }
3700 SLAB_ATTR(trace);
3701
3702 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3703 {
3704         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3705 }
3706
3707 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3708                                 const char *buf, size_t length)
3709 {
3710         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3711         if (buf[0] == '1')
3712                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3713         return length;
3714 }
3715 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3716
3717 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3718 {
3719         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3720 }
3721 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3722
3723 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3724 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3725 {
3726         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3727 }
3728 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3729 #endif
3730
3731 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3732 {
3733         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3734 }
3735 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3736
3737 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3738 {
3739         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3740 }
3741
3742 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3743                                 const char *buf, size_t length)
3744 {
3745         if (any_slab_objects(s))
3746                 return -EBUSY;
3747
3748         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3749         if (buf[0] == '1')
3750                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3751         calculate_sizes(s);
3752         return length;
3753 }
3754 SLAB_ATTR(red_zone);
3755
3756 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3757 {
3758         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3759 }
3760
3761 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3762                                 const char *buf, size_t length)
3763 {
3764         if (any_slab_objects(s))
3765                 return -EBUSY;
3766
3767         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3768         if (buf[0] == '1')
3769                 s->flags |= SLAB_POISON;
3770         calculate_sizes(s);
3771         return length;
3772 }
3773 SLAB_ATTR(poison);
3774
3775 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3776 {
3777         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3778 }
3779
3780 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3781                                 const char *buf, size_t length)
3782 {
3783         if (any_slab_objects(s))
3784                 return -EBUSY;
3785
3786         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3787         if (buf[0] == '1')
3788                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3789         calculate_sizes(s);
3790         return length;
3791 }
3792 SLAB_ATTR(store_user);
3793
3794 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3795 {
3796         return 0;
3797 }
3798
3799 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3800                         const char *buf, size_t length)
3801 {
3802         int ret = -EINVAL;
3803
3804         if (buf[0] == '1') {
3805                 ret = validate_slab_cache(s);
3806                 if (ret >= 0)
3807                         ret = length;
3808         }
3809         return ret;
3810 }
3811 SLAB_ATTR(validate);
3812
3813 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3814 {
3815         return 0;
3816 }
3817
3818 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3819                         const char *buf, size_t length)
3820 {
3821         if (buf[0] == '1') {
3822                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3823
3824                 if (rc)
3825                         return rc;
3826         } else
3827                 return -EINVAL;
3828         return length;
3829 }
3830 SLAB_ATTR(shrink);
3831
3832 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3833 {
3834         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3835                 return -ENOSYS;
3836         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3837 }
3838 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3839
3840 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3841 {
3842         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3843                 return -ENOSYS;
3844         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
3845 }
3846 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
3847
3848 #ifdef CONFIG_NUMA
3849 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3850 {
3851         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
3852 }
3853
3854 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3855                                 const char *buf, size_t length)
3856 {
3857         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3858
3859         if (n < 100)
3860                 s->defrag_ratio = n * 10;
3861         return length;
3862 }
3863 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
3864 #endif
3865
3866 static struct attribute * slab_attrs[] = {
3867         &slab_size_attr.attr,
3868         &object_size_attr.attr,
3869         &objs_per_slab_attr.attr,
3870         &order_attr.attr,
3871         &objects_attr.attr,
3872         &slabs_attr.attr,
3873         &partial_attr.attr,
3874         &cpu_slabs_attr.attr,
3875         &ctor_attr.attr,
3876         &aliases_attr.attr,
3877         &align_attr.attr,
3878         &sanity_checks_attr.attr,
3879         &trace_attr.attr,
3880         &hwcache_align_attr.attr,
3881         &reclaim_account_attr.attr,
3882         &destroy_by_rcu_attr.attr,
3883         &red_zone_attr.attr,
3884         &poison_attr.attr,
3885         &store_user_attr.attr,
3886         &validate_attr.attr,
3887         &shrink_attr.attr,
3888         &alloc_calls_attr.attr,
3889         &free_calls_attr.attr,
3890 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3891         &cache_dma_attr.attr,
3892 #endif
3893 #ifdef CONFIG_NUMA
3894         &defrag_ratio_attr.attr,
3895 #endif
3896         NULL
3897 };
3898
3899 static struct attribute_group slab_attr_group = {
3900         .attrs = slab_attrs,
3901 };
3902
3903 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
3904                                 struct attribute *attr,
3905                                 char *buf)
3906 {
3907         struct slab_attribute *attribute;
3908         struct kmem_cache *s;
3909         int err;
3910
3911         attribute = to_slab_attr(attr);
3912         s = to_slab(kobj);
3913
3914         if (!attribute->show)
3915                 return -EIO;
3916
3917         err = attribute->show(s, buf);
3918
3919         return err;
3920 }
3921
3922 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
3923                                 struct attribute *attr,
3924                                 const char *buf, size_t len)
3925 {
3926         struct slab_attribute *attribute;
3927         struct kmem_cache *s;
3928         int err;
3929
3930         attribute = to_slab_attr(attr);
3931         s = to_slab(kobj);
3932
3933         if (!attribute->store)
3934                 return -EIO;
3935
3936         err = attribute->store(s, buf, len);
3937
3938         return err;
3939 }
3940
3941 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
3942         .show = slab_attr_show,
3943         .store = slab_attr_store,
3944 };
3945
3946 static struct kobj_type slab_ktype = {
3947         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
3948 };
3949
3950 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
3951 {
3952         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
3953
3954         if (ktype == &slab_ktype)
3955                 return 1;
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
3960         .filter = uevent_filter,
3961 };
3962
3963 static decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3964
3965 #define ID_STR_LENGTH 64
3966
3967 /* Create a unique string id for a slab cache:
3968  * format
3969  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3970  */
3971 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3972 {
3973         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3974         char *p = name;
3975
3976         BUG_ON(!name);
3977
3978         *p++ = ':';
3979         /*
3980          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3981          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3982          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3983          * are matched during merging to guarantee that the id is
3984          * unique.
3985          */
3986         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3987                 *p++ = 'd';
3988         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3989                 *p++ = 'a';
3990         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3991                 *p++ = 'F';
3992         if (p != name + 1)
3993                 *p++ = '-';
3994         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3995         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3996         return name;
3997 }
3998
3999 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4000 {
4001         int err;
4002         const char *name;
4003         int unmergeable;
4004
4005         if (slab_state < SYSFS)
4006                 /* Defer until later */
4007                 return 0;
4008
4009         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4010         if (unmergeable) {
4011                 /*
4012                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4013                  * This is typically the case for debug situations. In that
4014                  * case we can catch duplicate names easily.
4015                  */
4016                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, s->name);
4017                 name = s->name;
4018         } else {
4019                 /*
4020                  * Create a unique name for the slab as a target
4021                  * for the symlinks.
4022                  */
4023                 name = create_unique_id(s);
4024         }
4025
4026         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
4027         kobject_set_name(&s->kobj, name);
4028         kobject_init(&s->kobj);
4029         err = kobject_add(&s->kobj);
4030         if (err)
4031                 return err;
4032
4033         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4034         if (err)
4035                 return err;
4036         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4037         if (!unmergeable) {
4038                 /* Setup first alias */
4039                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4040                 kfree(name);
4041         }
4042         return 0;
4043 }
4044
4045 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4046 {
4047         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4048         kobject_del(&s->kobj);
4049 }
4050
4051 /*
4052  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4053  * available lest we loose that information.
4054  */
4055 struct saved_alias {
4056         struct kmem_cache *s;
4057         const char *name;
4058         struct saved_alias *next;
4059 };
4060
4061 static struct saved_alias *alias_list;
4062
4063 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4064 {
4065         struct saved_alias *al;
4066
4067         if (slab_state == SYSFS) {
4068                 /*
4069                  * If we have a leftover link then remove it.
4070                  */
4071                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, name);
4072                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kobj,
4073                                                 &s->kobj, name);
4074         }
4075
4076         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4077         if (!al)
4078                 return -ENOMEM;
4079
4080         al->s = s;
4081         al->name = name;
4082         al->next = alias_list;
4083         alias_list = al;
4084         return 0;
4085 }
4086
4087 static int __init slab_sysfs_init(void)
4088 {
4089         struct kmem_cache *s;
4090         int err;
4091
4092         err = subsystem_register(&slab_subsys);
4093         if (err) {
4094                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4095                 return -ENOSYS;
4096         }
4097
4098         slab_state = SYSFS;
4099
4100         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4101                 err = sysfs_slab_add(s);
4102                 if (err)
4103                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4104                                                 " to sysfs\n", s->name);
4105         }
4106
4107         while (alias_list) {
4108                 struct saved_alias *al = alias_list;
4109
4110                 alias_list = alias_list->next;
4111                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4112                 if (err)
4113                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4114                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4115                 kfree(al);
4116         }
4117
4118         resiliency_test();
4119         return 0;
4120 }
4121
4122 __initcall(slab_sysfs_init);
4123 #endif