[SPARC]: Add missing "space"
[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 *last;
1084         void *p;
1085
1086         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1087
1088         page = allocate_slab(s,
1089                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1090         if (!page)
1091                 goto out;
1092
1093         n = get_node(s, page_to_nid(page));
1094         if (n)
1095                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1096         page->slab = s;
1097         page->flags |= 1 << PG_slab;
1098         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1099                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1100                 SetSlabDebug(page);
1101
1102         start = page_address(page);
1103
1104         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1105                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1106
1107         last = start;
1108         for_each_object(p, s, start) {
1109                 setup_object(s, page, last);
1110                 set_freepointer(s, last, p);
1111                 last = p;
1112         }
1113         setup_object(s, page, last);
1114         set_freepointer(s, last, NULL);
1115
1116         page->freelist = start;
1117         page->inuse = 0;
1118 out:
1119         return page;
1120 }
1121
1122 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1123 {
1124         int pages = 1 << s->order;
1125
1126         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1127                 void *p;
1128
1129                 slab_pad_check(s, page);
1130                 for_each_object(p, s, page_address(page))
1131                         check_object(s, page, p, 0);
1132                 ClearSlabDebug(page);
1133         }
1134
1135         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1136                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1137                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1138                 - pages);
1139
1140         __free_pages(page, s->order);
1141 }
1142
1143 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1144 {
1145         struct page *page;
1146
1147         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1148         __free_slab(page->slab, page);
1149 }
1150
1151 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1152 {
1153         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1154                 /*
1155                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1156                  */
1157                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1158
1159                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1160         } else
1161                 __free_slab(s, page);
1162 }
1163
1164 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1165 {
1166         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1167
1168         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1169         reset_page_mapcount(page);
1170         __ClearPageSlab(page);
1171         free_slab(s, page);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Per slab locking using the pagelock
1176  */
1177 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1178 {
1179         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1180 }
1181
1182 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1183 {
1184         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1185 }
1186
1187 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1188 {
1189         int rc = 1;
1190
1191         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1192         return rc;
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Management of partially allocated slabs
1197  */
1198 static void add_partial_tail(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1199 {
1200         spin_lock(&n->list_lock);
1201         n->nr_partial++;
1202         list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1203         spin_unlock(&n->list_lock);
1204 }
1205
1206 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1207 {
1208         spin_lock(&n->list_lock);
1209         n->nr_partial++;
1210         list_add(&page->lru, &n->partial);
1211         spin_unlock(&n->list_lock);
1212 }
1213
1214 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1215                                                 struct page *page)
1216 {
1217         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1218
1219         spin_lock(&n->list_lock);
1220         list_del(&page->lru);
1221         n->nr_partial--;
1222         spin_unlock(&n->list_lock);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Lock slab and remove from the partial list.
1227  *
1228  * Must hold list_lock.
1229  */
1230 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1231 {
1232         if (slab_trylock(page)) {
1233                 list_del(&page->lru);
1234                 n->nr_partial--;
1235                 SetSlabFrozen(page);
1236                 return 1;
1237         }
1238         return 0;
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1243  */
1244 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1245 {
1246         struct page *page;
1247
1248         /*
1249          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1250          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1251          * partial slab and there is none available then get_partials()
1252          * will return NULL.
1253          */
1254         if (!n || !n->nr_partial)
1255                 return NULL;
1256
1257         spin_lock(&n->list_lock);
1258         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1259                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1260                         goto out;
1261         page = NULL;
1262 out:
1263         spin_unlock(&n->list_lock);
1264         return page;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1269  */
1270 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1271 {
1272 #ifdef CONFIG_NUMA
1273         struct zonelist *zonelist;
1274         struct zone **z;
1275         struct page *page;
1276
1277         /*
1278          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1279          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1280          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1281          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1282          *
1283          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1284          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1285          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1286          * from other nodes and filled up.
1287          *
1288          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1289          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1290          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1291          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1292          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1293          * with available objects.
1294          */
1295         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1296                 return NULL;
1297
1298         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1299                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1300         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1301                 struct kmem_cache_node *n;
1302
1303                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1304
1305                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1306                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1307                         page = get_partial_node(n);
1308                         if (page)
1309                                 return page;
1310                 }
1311         }
1312 #endif
1313         return NULL;
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Get a partial page, lock it and return it.
1318  */
1319 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1320 {
1321         struct page *page;
1322         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1323
1324         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1325         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1326                 return page;
1327
1328         return get_any_partial(s, flags);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Move a page back to the lists.
1333  *
1334  * Must be called with the slab lock held.
1335  *
1336  * On exit the slab lock will have been dropped.
1337  */
1338 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1339 {
1340         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1341
1342         ClearSlabFrozen(page);
1343         if (page->inuse) {
1344
1345                 if (page->freelist)
1346                         add_partial(n, page);
1347                 else if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1348                         add_full(n, page);
1349                 slab_unlock(page);
1350
1351         } else {
1352                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1353                         /*
1354                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1355                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1356                          * to come after the other slabs with objects in
1357                          * order to fill them up. That way the size of the
1358                          * partial list stays small. kmem_cache_shrink can
1359                          * reclaim empty slabs from the partial list.
1360                          */
1361                         add_partial_tail(n, page);
1362                         slab_unlock(page);
1363                 } else {
1364                         slab_unlock(page);
1365                         discard_slab(s, page);
1366                 }
1367         }
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Remove the cpu slab
1372  */
1373 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1374 {
1375         struct page *page = c->page;
1376         /*
1377          * Merge cpu freelist into freelist. Typically we get here
1378          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1379          * to occur.
1380          */
1381         while (unlikely(c->freelist)) {
1382                 void **object;
1383
1384                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1385                 object = c->freelist;
1386                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1387
1388                 /* And put onto the regular freelist */
1389                 object[c->offset] = page->freelist;
1390                 page->freelist = object;
1391                 page->inuse--;
1392         }
1393         c->page = NULL;
1394         unfreeze_slab(s, page);
1395 }
1396
1397 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1398 {
1399         slab_lock(c->page);
1400         deactivate_slab(s, c);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Flush cpu slab.
1405  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1406  */
1407 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1408 {
1409         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1410
1411         if (likely(c && c->page))
1412                 flush_slab(s, c);
1413 }
1414
1415 static void flush_cpu_slab(void *d)
1416 {
1417         struct kmem_cache *s = d;
1418
1419         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1420 }
1421
1422 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1423 {
1424 #ifdef CONFIG_SMP
1425         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1426 #else
1427         unsigned long flags;
1428
1429         local_irq_save(flags);
1430         flush_cpu_slab(s);
1431         local_irq_restore(flags);
1432 #endif
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1437  * locality expectations.
1438  */
1439 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1440 {
1441 #ifdef CONFIG_NUMA
1442         if (node != -1 && c->node != node)
1443                 return 0;
1444 #endif
1445         return 1;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1450  * debugging duties.
1451  *
1452  * Interrupts are disabled.
1453  *
1454  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1455  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1456  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1457  *
1458  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1459  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1460  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1461  *
1462  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1463  * we need to allocate a new slab. This is slowest path since we may sleep.
1464  */
1465 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1466                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1467 {
1468         void **object;
1469         struct page *new;
1470
1471         if (!c->page)
1472                 goto new_slab;
1473
1474         slab_lock(c->page);
1475         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1476                 goto another_slab;
1477 load_freelist:
1478         object = c->page->freelist;
1479         if (unlikely(!object))
1480                 goto another_slab;
1481         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1482                 goto debug;
1483
1484         object = c->page->freelist;
1485         c->freelist = object[c->offset];
1486         c->page->inuse = s->objects;
1487         c->page->freelist = NULL;
1488         c->node = page_to_nid(c->page);
1489         slab_unlock(c->page);
1490         return object;
1491
1492 another_slab:
1493         deactivate_slab(s, c);
1494
1495 new_slab:
1496         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1497         if (new) {
1498                 c->page = new;
1499                 goto load_freelist;
1500         }
1501
1502         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1503                 local_irq_enable();
1504
1505         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1506
1507         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1508                 local_irq_disable();
1509
1510         if (new) {
1511                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1512                 if (c->page)
1513                         flush_slab(s, c);
1514                 slab_lock(new);
1515                 SetSlabFrozen(new);
1516                 c->page = new;
1517                 goto load_freelist;
1518         }
1519         return NULL;
1520 debug:
1521         object = c->page->freelist;
1522         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1523                 goto another_slab;
1524
1525         c->page->inuse++;
1526         c->page->freelist = object[c->offset];
1527         c->node = -1;
1528         slab_unlock(c->page);
1529         return object;
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1534  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1535  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1536  *
1537  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1538  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1539  *
1540  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1541  */
1542 static void __always_inline *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1543                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1544 {
1545         void **object;
1546         unsigned long flags;
1547         struct kmem_cache_cpu *c;
1548
1549         local_irq_save(flags);
1550         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1551         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1552
1553                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1554
1555         else {
1556                 object = c->freelist;
1557                 c->freelist = object[c->offset];
1558         }
1559         local_irq_restore(flags);
1560
1561         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1562                 memset(object, 0, c->objsize);
1563
1564         return object;
1565 }
1566
1567 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1568 {
1569         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1570 }
1571 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1572
1573 #ifdef CONFIG_NUMA
1574 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1575 {
1576         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1577 }
1578 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1579 #endif
1580
1581 /*
1582  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1583  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1584  *
1585  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1586  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1587  * handling required then we can return immediately.
1588  */
1589 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1590                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1591 {
1592         void *prior;
1593         void **object = (void *)x;
1594
1595         slab_lock(page);
1596
1597         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1598                 goto debug;
1599 checks_ok:
1600         prior = object[offset] = page->freelist;
1601         page->freelist = object;
1602         page->inuse--;
1603
1604         if (unlikely(SlabFrozen(page)))
1605                 goto out_unlock;
1606
1607         if (unlikely(!page->inuse))
1608                 goto slab_empty;
1609
1610         /*
1611          * Objects left in the slab. If it
1612          * was not on the partial list before
1613          * then add it.
1614          */
1615         if (unlikely(!prior))
1616                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page);
1617
1618 out_unlock:
1619         slab_unlock(page);
1620         return;
1621
1622 slab_empty:
1623         if (prior)
1624                 /*
1625                  * Slab still on the partial list.
1626                  */
1627                 remove_partial(s, page);
1628
1629         slab_unlock(page);
1630         discard_slab(s, page);
1631         return;
1632
1633 debug:
1634         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1635                 goto out_unlock;
1636         goto checks_ok;
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1641  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1642  *
1643  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1644  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1645  * the item before.
1646  *
1647  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1648  * with all sorts of special processing.
1649  */
1650 static void __always_inline slab_free(struct kmem_cache *s,
1651                         struct page *page, void *x, void *addr)
1652 {
1653         void **object = (void *)x;
1654         unsigned long flags;
1655         struct kmem_cache_cpu *c;
1656
1657         local_irq_save(flags);
1658         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1659         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1660         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1661                 object[c->offset] = c->freelist;
1662                 c->freelist = object;
1663         } else
1664                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1665
1666         local_irq_restore(flags);
1667 }
1668
1669 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1670 {
1671         struct page *page;
1672
1673         page = virt_to_head_page(x);
1674
1675         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1676 }
1677 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1678
1679 /* Figure out on which slab object the object resides */
1680 static struct page *get_object_page(const void *x)
1681 {
1682         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1683
1684         if (!PageSlab(page))
1685                 return NULL;
1686
1687         return page;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1692  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1693  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1694  * another.
1695  *
1696  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1697  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1698  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1699  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1700  * locking overhead.
1701  */
1702
1703 /*
1704  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1705  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1706  * and increases the number of allocations possible without having to
1707  * take the list_lock.
1708  */
1709 static int slub_min_order;
1710 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1711 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1712
1713 /*
1714  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1715  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1716  */
1717 static int slub_nomerge;
1718
1719 /*
1720  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1721  *
1722  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1723  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1724  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1725  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1726  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1727  * would be wasted.
1728  *
1729  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1730  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1731  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1732  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1733  *
1734  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1735  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1736  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1737  * of space in favor of a small page order.
1738  *
1739  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1740  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1741  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1742  * the smallest order which will fit the object.
1743  */
1744 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1745                                 int max_order, int fract_leftover)
1746 {
1747         int order;
1748         int rem;
1749         int min_order = slub_min_order;
1750
1751         for (order = max(min_order,
1752                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1753                         order <= max_order; order++) {
1754
1755                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1756
1757                 if (slab_size < min_objects * size)
1758                         continue;
1759
1760                 rem = slab_size % size;
1761
1762                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1763                         break;
1764
1765         }
1766
1767         return order;
1768 }
1769
1770 static inline int calculate_order(int size)
1771 {
1772         int order;
1773         int min_objects;
1774         int fraction;
1775
1776         /*
1777          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1778          * works by first attempting to generate a layout with
1779          * the best configuration and backing off gradually.
1780          *
1781          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1782          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1783          */
1784         min_objects = slub_min_objects;
1785         while (min_objects > 1) {
1786                 fraction = 8;
1787                 while (fraction >= 4) {
1788                         order = slab_order(size, min_objects,
1789                                                 slub_max_order, fraction);
1790                         if (order <= slub_max_order)
1791                                 return order;
1792                         fraction /= 2;
1793                 }
1794                 min_objects /= 2;
1795         }
1796
1797         /*
1798          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1799          * lets see if we can place a single object there.
1800          */
1801         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1802         if (order <= slub_max_order)
1803                 return order;
1804
1805         /*
1806          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1807          */
1808         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1809         if (order <= MAX_ORDER)
1810                 return order;
1811         return -ENOSYS;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1816  */
1817 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1818                 unsigned long align, unsigned long size)
1819 {
1820         /*
1821          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1822          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1823          * large.
1824          *
1825          * The hardware cache alignment cannot override the
1826          * specified alignment though. If that is greater
1827          * then use it.
1828          */
1829         if ((flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) &&
1830                         size > cache_line_size() / 2)
1831                 return max_t(unsigned long, align, cache_line_size());
1832
1833         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1834                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1835
1836         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1837 }
1838
1839 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1840                         struct kmem_cache_cpu *c)
1841 {
1842         c->page = NULL;
1843         c->freelist = NULL;
1844         c->node = 0;
1845         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1846         c->objsize = s->objsize;
1847 }
1848
1849 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1850 {
1851         n->nr_partial = 0;
1852         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1853         spin_lock_init(&n->list_lock);
1854         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1855 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1856         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1857 #endif
1858 }
1859
1860 #ifdef CONFIG_SMP
1861 /*
1862  * Per cpu array for per cpu structures.
1863  *
1864  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1865  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1866  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1867  * beneficial for the kmalloc caches.
1868  *
1869  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1870  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1871  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1872  *
1873  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1874  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1875  */
1876 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1877
1878 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1879                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1880
1881 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1882 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1883
1884 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1885                                                         int cpu, gfp_t flags)
1886 {
1887         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1888
1889         if (c)
1890                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1891                                 (void *)c->freelist;
1892         else {
1893                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1894                 c = kmalloc_node(
1895                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1896                         flags, cpu_to_node(cpu));
1897                 if (!c)
1898                         return NULL;
1899         }
1900
1901         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1902         return c;
1903 }
1904
1905 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1906 {
1907         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1908                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1909                 kfree(c);
1910                 return;
1911         }
1912         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1913         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1914 }
1915
1916 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1917 {
1918         int cpu;
1919
1920         for_each_online_cpu(cpu) {
1921                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1922
1923                 if (c) {
1924                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1925                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
1926                 }
1927         }
1928 }
1929
1930 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1931 {
1932         int cpu;
1933
1934         for_each_online_cpu(cpu) {
1935                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1936
1937                 if (c)
1938                         continue;
1939
1940                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
1941                 if (!c) {
1942                         free_kmem_cache_cpus(s);
1943                         return 0;
1944                 }
1945                 s->cpu_slab[cpu] = c;
1946         }
1947         return 1;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Initialize the per cpu array.
1952  */
1953 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
1954 {
1955         int i;
1956
1957         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
1958                 return;
1959
1960         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
1961                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
1962
1963         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
1964 }
1965
1966 static void __init init_alloc_cpu(void)
1967 {
1968         int cpu;
1969
1970         for_each_online_cpu(cpu)
1971                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
1972   }
1973
1974 #else
1975 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
1976 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
1977
1978 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1979 {
1980         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
1981         return 1;
1982 }
1983 #endif
1984
1985 #ifdef CONFIG_NUMA
1986 /*
1987  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1988  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1989  * possible.
1990  *
1991  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1992  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
1993  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
1994  */
1995 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1996                                                            int node)
1997 {
1998         struct page *page;
1999         struct kmem_cache_node *n;
2000
2001         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2002
2003         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2004
2005         BUG_ON(!page);
2006         if (page_to_nid(page) != node) {
2007                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2008                                 "node %d\n", node);
2009                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2010                                 "in order to be able to continue\n");
2011         }
2012
2013         n = page->freelist;
2014         BUG_ON(!n);
2015         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2016         page->inuse++;
2017         kmalloc_caches->node[node] = n;
2018 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2019         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2020         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2021 #endif
2022         init_kmem_cache_node(n);
2023         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
2024         add_partial(n, page);
2025         return n;
2026 }
2027
2028 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2029 {
2030         int node;
2031
2032         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2033                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2034                 if (n && n != &s->local_node)
2035                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2036                 s->node[node] = NULL;
2037         }
2038 }
2039
2040 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2041 {
2042         int node;
2043         int local_node;
2044
2045         if (slab_state >= UP)
2046                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2047         else
2048                 local_node = 0;
2049
2050         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2051                 struct kmem_cache_node *n;
2052
2053                 if (local_node == node)
2054                         n = &s->local_node;
2055                 else {
2056                         if (slab_state == DOWN) {
2057                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2058                                                                 node);
2059                                 continue;
2060                         }
2061                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2062                                                         gfpflags, node);
2063
2064                         if (!n) {
2065                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2066                                 return 0;
2067                         }
2068
2069                 }
2070                 s->node[node] = n;
2071                 init_kmem_cache_node(n);
2072         }
2073         return 1;
2074 }
2075 #else
2076 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2077 {
2078 }
2079
2080 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2081 {
2082         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2083         return 1;
2084 }
2085 #endif
2086
2087 /*
2088  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2089  * a slab object.
2090  */
2091 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2092 {
2093         unsigned long flags = s->flags;
2094         unsigned long size = s->objsize;
2095         unsigned long align = s->align;
2096
2097         /*
2098          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2099          * the slab may touch the object after free or before allocation
2100          * then we should never poison the object itself.
2101          */
2102         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2103                         !s->ctor)
2104                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2105         else
2106                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2107
2108         /*
2109          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2110          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2111          * the possible location of the free pointer.
2112          */
2113         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2114
2115 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2116         /*
2117          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2118          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2119          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2120          */
2121         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2122                 size += sizeof(void *);
2123 #endif
2124
2125         /*
2126          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2127          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2128          */
2129         s->inuse = size;
2130
2131         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2132                 s->ctor)) {
2133                 /*
2134                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2135                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2136                  * kmem_cache_free.
2137                  *
2138                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2139                  * destructor or are poisoning the objects.
2140                  */
2141                 s->offset = size;
2142                 size += sizeof(void *);
2143         }
2144
2145 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2146         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2147                 /*
2148                  * Need to store information about allocs and frees after
2149                  * the object.
2150                  */
2151                 size += 2 * sizeof(struct track);
2152
2153         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2154                 /*
2155                  * Add some empty padding so that we can catch
2156                  * overwrites from earlier objects rather than let
2157                  * tracking information or the free pointer be
2158                  * corrupted if an user writes before the start
2159                  * of the object.
2160                  */
2161                 size += sizeof(void *);
2162 #endif
2163
2164         /*
2165          * Determine the alignment based on various parameters that the
2166          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2167          * on bootup.
2168          */
2169         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2170
2171         /*
2172          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2173          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2174          * each object to conform to the alignment.
2175          */
2176         size = ALIGN(size, align);
2177         s->size = size;
2178
2179         s->order = calculate_order(size);
2180         if (s->order < 0)
2181                 return 0;
2182
2183         /*
2184          * Determine the number of objects per slab
2185          */
2186         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2187
2188         return !!s->objects;
2189
2190 }
2191
2192 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2193                 const char *name, size_t size,
2194                 size_t align, unsigned long flags,
2195                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2196 {
2197         memset(s, 0, kmem_size);
2198         s->name = name;
2199         s->ctor = ctor;
2200         s->objsize = size;
2201         s->align = align;
2202         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2203
2204         if (!calculate_sizes(s))
2205                 goto error;
2206
2207         s->refcount = 1;
2208 #ifdef CONFIG_NUMA
2209         s->defrag_ratio = 100;
2210 #endif
2211         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2212                 goto error;
2213
2214         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2215                 return 1;
2216         free_kmem_cache_nodes(s);
2217 error:
2218         if (flags & SLAB_PANIC)
2219                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2220                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2221                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2222                         s->offset, flags);
2223         return 0;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Check if a given pointer is valid
2228  */
2229 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2230 {
2231         struct page * page;
2232
2233         page = get_object_page(object);
2234
2235         if (!page || s != page->slab)
2236                 /* No slab or wrong slab */
2237                 return 0;
2238
2239         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2240                 return 0;
2241
2242         /*
2243          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2244          * But this would be too expensive and it seems that the main
2245          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
2246          * to a certain slab.
2247          */
2248         return 1;
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2251
2252 /*
2253  * Determine the size of a slab object
2254  */
2255 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2256 {
2257         return s->objsize;
2258 }
2259 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2260
2261 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2262 {
2263         return s->name;
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2266
2267 /*
2268  * Attempt to free all slabs on a node. Return the number of slabs we
2269  * were unable to free.
2270  */
2271 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2272                         struct list_head *list)
2273 {
2274         int slabs_inuse = 0;
2275         unsigned long flags;
2276         struct page *page, *h;
2277
2278         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2279         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
2280                 if (!page->inuse) {
2281                         list_del(&page->lru);
2282                         discard_slab(s, page);
2283                 } else
2284                         slabs_inuse++;
2285         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2286         return slabs_inuse;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * Release all resources used by a slab cache.
2291  */
2292 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2293 {
2294         int node;
2295
2296         flush_all(s);
2297
2298         /* Attempt to free all objects */
2299         free_kmem_cache_cpus(s);
2300         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2301                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2302
2303                 n->nr_partial -= free_list(s, n, &n->partial);
2304                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2305                         return 1;
2306         }
2307         free_kmem_cache_nodes(s);
2308         return 0;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2313  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2314  */
2315 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2316 {
2317         down_write(&slub_lock);
2318         s->refcount--;
2319         if (!s->refcount) {
2320                 list_del(&s->list);
2321                 up_write(&slub_lock);
2322                 if (kmem_cache_close(s))
2323                         WARN_ON(1);
2324                 sysfs_slab_remove(s);
2325                 kfree(s);
2326         } else
2327                 up_write(&slub_lock);
2328 }
2329 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2330
2331 /********************************************************************
2332  *              Kmalloc subsystem
2333  *******************************************************************/
2334
2335 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2336 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2337
2338 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2339 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT];
2340 #endif
2341
2342 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2343 {
2344         get_option (&str, &slub_min_order);
2345
2346         return 1;
2347 }
2348
2349 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2350
2351 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2352 {
2353         get_option (&str, &slub_max_order);
2354
2355         return 1;
2356 }
2357
2358 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2359
2360 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2361 {
2362         get_option (&str, &slub_min_objects);
2363
2364         return 1;
2365 }
2366
2367 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2368
2369 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2370 {
2371         slub_nomerge = 1;
2372         return 1;
2373 }
2374
2375 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2376
2377 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2378                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2379 {
2380         unsigned int flags = 0;
2381
2382         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2383                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2384
2385         down_write(&slub_lock);
2386         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2387                         flags, NULL))
2388                 goto panic;
2389
2390         list_add(&s->list, &slab_caches);
2391         up_write(&slub_lock);
2392         if (sysfs_slab_add(s))
2393                 goto panic;
2394         return s;
2395
2396 panic:
2397         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2398 }
2399
2400 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2401
2402 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2403 {
2404         struct kmem_cache *s;
2405
2406         down_write(&slub_lock);
2407         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2408                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2409                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2410                         sysfs_slab_add(s);
2411                 }
2412         }
2413         up_write(&slub_lock);
2414 }
2415
2416 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2417
2418 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2419 {
2420         struct kmem_cache *s;
2421         char *text;
2422         size_t realsize;
2423
2424         s = kmalloc_caches_dma[index];
2425         if (s)
2426                 return s;
2427
2428         /* Dynamically create dma cache */
2429         if (flags & __GFP_WAIT)
2430                 down_write(&slub_lock);
2431         else {
2432                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2433                         goto out;
2434         }
2435
2436         if (kmalloc_caches_dma[index])
2437                 goto unlock_out;
2438
2439         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2440         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d", (unsigned int)realsize),
2441         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2442
2443         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2444                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2445                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2446                 kfree(s);
2447                 kfree(text);
2448                 goto unlock_out;
2449         }
2450
2451         list_add(&s->list, &slab_caches);
2452         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2453
2454         schedule_work(&sysfs_add_work);
2455
2456 unlock_out:
2457         up_write(&slub_lock);
2458 out:
2459         return kmalloc_caches_dma[index];
2460 }
2461 #endif
2462
2463 /*
2464  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2465  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2466  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2467  * fls.
2468  */
2469 static s8 size_index[24] = {
2470         3,      /* 8 */
2471         4,      /* 16 */
2472         5,      /* 24 */
2473         5,      /* 32 */
2474         6,      /* 40 */
2475         6,      /* 48 */
2476         6,      /* 56 */
2477         6,      /* 64 */
2478         1,      /* 72 */
2479         1,      /* 80 */
2480         1,      /* 88 */
2481         1,      /* 96 */
2482         7,      /* 104 */
2483         7,      /* 112 */
2484         7,      /* 120 */
2485         7,      /* 128 */
2486         2,      /* 136 */
2487         2,      /* 144 */
2488         2,      /* 152 */
2489         2,      /* 160 */
2490         2,      /* 168 */
2491         2,      /* 176 */
2492         2,      /* 184 */
2493         2       /* 192 */
2494 };
2495
2496 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2497 {
2498         int index;
2499
2500         if (size <= 192) {
2501                 if (!size)
2502                         return ZERO_SIZE_PTR;
2503
2504                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2505         } else
2506                 index = fls(size - 1);
2507
2508 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2509         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2510                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2511
2512 #endif
2513         return &kmalloc_caches[index];
2514 }
2515
2516 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2517 {
2518         struct kmem_cache *s;
2519
2520         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2521                 return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP,
2522                                                         get_order(size));
2523
2524         s = get_slab(size, flags);
2525
2526         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2527                 return s;
2528
2529         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2530 }
2531 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2532
2533 #ifdef CONFIG_NUMA
2534 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2535 {
2536         struct kmem_cache *s;
2537
2538         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2539                 return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP,
2540                                                         get_order(size));
2541
2542         s = get_slab(size, flags);
2543
2544         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2545                 return s;
2546
2547         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2548 }
2549 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2550 #endif
2551
2552 size_t ksize(const void *object)
2553 {
2554         struct page *page;
2555         struct kmem_cache *s;
2556
2557         BUG_ON(!object);
2558         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2559                 return 0;
2560
2561         page = get_object_page(object);
2562         BUG_ON(!page);
2563         s = page->slab;
2564         BUG_ON(!s);
2565
2566         /*
2567          * Debugging requires use of the padding between object
2568          * and whatever may come after it.
2569          */
2570         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2571                 return s->objsize;
2572
2573         /*
2574          * If we have the need to store the freelist pointer
2575          * back there or track user information then we can
2576          * only use the space before that information.
2577          */
2578         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2579                 return s->inuse;
2580
2581         /*
2582          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2583          */
2584         return s->size;
2585 }
2586 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2587
2588 void kfree(const void *x)
2589 {
2590         struct page *page;
2591
2592         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2593                 return;
2594
2595         page = virt_to_head_page(x);
2596         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2597                 put_page(page);
2598                 return;
2599         }
2600         slab_free(page->slab, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2601 }
2602 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2603
2604 /*
2605  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2606  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2607  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2608  * and thus they can be removed from the partial lists.
2609  *
2610  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2611  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2612  * are freed in them.
2613  */
2614 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2615 {
2616         int node;
2617         int i;
2618         struct kmem_cache_node *n;
2619         struct page *page;
2620         struct page *t;
2621         struct list_head *slabs_by_inuse =
2622                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2623         unsigned long flags;
2624
2625         if (!slabs_by_inuse)
2626                 return -ENOMEM;
2627
2628         flush_all(s);
2629         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2630                 n = get_node(s, node);
2631
2632                 if (!n->nr_partial)
2633                         continue;
2634
2635                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2636                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2637
2638                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2639
2640                 /*
2641                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2642                  *
2643                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2644                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2645                  */
2646                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2647                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2648                                 /*
2649                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2650                                  * may have freed the last object and be
2651                                  * waiting to release the slab.
2652                                  */
2653                                 list_del(&page->lru);
2654                                 n->nr_partial--;
2655                                 slab_unlock(page);
2656                                 discard_slab(s, page);
2657                         } else {
2658                                 list_move(&page->lru,
2659                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2660                         }
2661                 }
2662
2663                 /*
2664                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2665                  * first and the least used slabs at the end.
2666                  */
2667                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2668                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2669
2670                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2671         }
2672
2673         kfree(slabs_by_inuse);
2674         return 0;
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2677
2678 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2679 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2680 {
2681         struct kmem_cache *s;
2682
2683         down_read(&slub_lock);
2684         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2685                 kmem_cache_shrink(s);
2686         up_read(&slub_lock);
2687
2688         return 0;
2689 }
2690
2691 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2692 {
2693         struct kmem_cache_node *n;
2694         struct kmem_cache *s;
2695         struct memory_notify *marg = arg;
2696         int offline_node;
2697
2698         offline_node = marg->status_change_nid;
2699
2700         /*
2701          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2702          * for it yet.
2703          */
2704         if (offline_node < 0)
2705                 return;
2706
2707         down_read(&slub_lock);
2708         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2709                 n = get_node(s, offline_node);
2710                 if (n) {
2711                         /*
2712                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2713                          * that is going down. We were unable to free them,
2714                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2715                          * callback. So, we must fail.
2716                          */
2717                         BUG_ON(atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2718
2719                         s->node[offline_node] = NULL;
2720                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2721                 }
2722         }
2723         up_read(&slub_lock);
2724 }
2725
2726 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2727 {
2728         struct kmem_cache_node *n;
2729         struct kmem_cache *s;
2730         struct memory_notify *marg = arg;
2731         int nid = marg->status_change_nid;
2732         int ret = 0;
2733
2734         /*
2735          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2736          * already created. Nothing to do.
2737          */
2738         if (nid < 0)
2739                 return 0;
2740
2741         /*
2742          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2743          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2744          * online.
2745          */
2746         down_read(&slub_lock);
2747         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2748                 /*
2749                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2750                  *      since memory is not yet available from the node that
2751                  *      is brought up.
2752                  */
2753                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2754                 if (!n) {
2755                         ret = -ENOMEM;
2756                         goto out;
2757                 }
2758                 init_kmem_cache_node(n);
2759                 s->node[nid] = n;
2760         }
2761 out:
2762         up_read(&slub_lock);
2763         return ret;
2764 }
2765
2766 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2767                                 unsigned long action, void *arg)
2768 {
2769         int ret = 0;
2770
2771         switch (action) {
2772         case MEM_GOING_ONLINE:
2773                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2774                 break;
2775         case MEM_GOING_OFFLINE:
2776                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2777                 break;
2778         case MEM_OFFLINE:
2779         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2780                 slab_mem_offline_callback(arg);
2781                 break;
2782         case MEM_ONLINE:
2783         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2784                 break;
2785         }
2786
2787         ret = notifier_from_errno(ret);
2788         return ret;
2789 }
2790
2791 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2792
2793 /********************************************************************
2794  *                      Basic setup of slabs
2795  *******************************************************************/
2796
2797 void __init kmem_cache_init(void)
2798 {
2799         int i;
2800         int caches = 0;
2801
2802         init_alloc_cpu();
2803
2804 #ifdef CONFIG_NUMA
2805         /*
2806          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2807          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2808          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2809          */
2810         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2811                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2812         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2813         caches++;
2814
2815         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
2816 #endif
2817
2818         /* Able to allocate the per node structures */
2819         slab_state = PARTIAL;
2820
2821         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2822         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2823                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2824                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2825                 caches++;
2826         }
2827         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2828                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2829                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2830                 caches++;
2831         }
2832
2833         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++) {
2834                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2835                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2836                 caches++;
2837         }
2838
2839
2840         /*
2841          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2842          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2843          * mips it seems. The standard arches will not generate any code here.
2844          *
2845          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2846          * handle the index determination for the smaller caches.
2847          *
2848          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2849          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2850          */
2851         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2852                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2853
2854         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
2855                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
2856
2857         slab_state = UP;
2858
2859         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2860         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++)
2861                 kmalloc_caches[i]. name =
2862                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2863
2864 #ifdef CONFIG_SMP
2865         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2866         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
2867                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
2868 #else
2869         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
2870 #endif
2871
2872
2873         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2874                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
2875                 caches, cache_line_size(),
2876                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2877                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2878 }
2879
2880 /*
2881  * Find a mergeable slab cache
2882  */
2883 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2884 {
2885         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2886                 return 1;
2887
2888         if (s->ctor)
2889                 return 1;
2890
2891         /*
2892          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
2893          */
2894         if (s->refcount < 0)
2895                 return 1;
2896
2897         return 0;
2898 }
2899
2900 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2901                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
2902                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2903 {
2904         struct kmem_cache *s;
2905
2906         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2907                 return NULL;
2908
2909         if (ctor)
2910                 return NULL;
2911
2912         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2913         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2914         size = ALIGN(size, align);
2915         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
2916
2917         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2918                 if (slab_unmergeable(s))
2919                         continue;
2920
2921                 if (size > s->size)
2922                         continue;
2923
2924                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2925                                 continue;
2926                 /*
2927                  * Check if alignment is compatible.
2928                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2929                  */
2930                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2931                         continue;
2932
2933                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2934                         continue;
2935
2936                 return s;
2937         }
2938         return NULL;
2939 }
2940
2941 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2942                 size_t align, unsigned long flags,
2943                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2944 {
2945         struct kmem_cache *s;
2946
2947         down_write(&slub_lock);
2948         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
2949         if (s) {
2950                 int cpu;
2951
2952                 s->refcount++;
2953                 /*
2954                  * Adjust the object sizes so that we clear
2955                  * the complete object on kzalloc.
2956                  */
2957                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2958
2959                 /*
2960                  * And then we need to update the object size in the
2961                  * per cpu structures
2962                  */
2963                 for_each_online_cpu(cpu)
2964                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
2965                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2966                 up_write(&slub_lock);
2967                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2968                         goto err;
2969                 return s;
2970         }
2971         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2972         if (s) {
2973                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2974                                 size, align, flags, ctor)) {
2975                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2976                         up_write(&slub_lock);
2977                         if (sysfs_slab_add(s))
2978                                 goto err;
2979                         return s;
2980                 }
2981                 kfree(s);
2982         }
2983         up_write(&slub_lock);
2984
2985 err:
2986         if (flags & SLAB_PANIC)
2987                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2988         else
2989                 s = NULL;
2990         return s;
2991 }
2992 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2993
2994 #ifdef CONFIG_SMP
2995 /*
2996  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2997  * necessary.
2998  */
2999 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3000                 unsigned long action, void *hcpu)
3001 {
3002         long cpu = (long)hcpu;
3003         struct kmem_cache *s;
3004         unsigned long flags;
3005
3006         switch (action) {
3007         case CPU_UP_PREPARE:
3008         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3009                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3010                 down_read(&slub_lock);
3011                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3012                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3013                                                         GFP_KERNEL);
3014                 up_read(&slub_lock);
3015                 break;
3016
3017         case CPU_UP_CANCELED:
3018         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3019         case CPU_DEAD:
3020         case CPU_DEAD_FROZEN:
3021                 down_read(&slub_lock);
3022                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3023                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3024
3025                         local_irq_save(flags);
3026                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3027                         local_irq_restore(flags);
3028                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3029                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3030                 }
3031                 up_read(&slub_lock);
3032                 break;
3033         default:
3034                 break;
3035         }
3036         return NOTIFY_OK;
3037 }
3038
3039 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
3040         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
3041
3042 #endif
3043
3044 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3045 {
3046         struct kmem_cache *s;
3047
3048         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
3049                 return (void *)__get_free_pages(gfpflags | __GFP_COMP,
3050                                                         get_order(size));
3051         s = get_slab(size, gfpflags);
3052
3053         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3054                 return s;
3055
3056         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3057 }
3058
3059 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3060                                         int node, void *caller)
3061 {
3062         struct kmem_cache *s;
3063
3064         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
3065                 return (void *)__get_free_pages(gfpflags | __GFP_COMP,
3066                                                         get_order(size));
3067         s = get_slab(size, gfpflags);
3068
3069         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3070                 return s;
3071
3072         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3073 }
3074
3075 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3076 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3077                                                 unsigned long *map)
3078 {
3079         void *p;
3080         void *addr = page_address(page);
3081
3082         if (!check_slab(s, page) ||
3083                         !on_freelist(s, page, NULL))
3084                 return 0;
3085
3086         /* Now we know that a valid freelist exists */
3087         bitmap_zero(map, s->objects);
3088
3089         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3090                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3091                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3092                         return 0;
3093         }
3094
3095         for_each_object(p, s, addr)
3096                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3097                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3098                                 return 0;
3099         return 1;
3100 }
3101
3102 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3103                                                 unsigned long *map)
3104 {
3105         if (slab_trylock(page)) {
3106                 validate_slab(s, page, map);
3107                 slab_unlock(page);
3108         } else
3109                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3110                         s->name, page);
3111
3112         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3113                 if (!SlabDebug(page))
3114                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3115                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3116         } else {
3117                 if (SlabDebug(page))
3118                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3119                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3120         }
3121 }
3122
3123 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3124                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3125 {
3126         unsigned long count = 0;
3127         struct page *page;
3128         unsigned long flags;
3129
3130         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3131
3132         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3133                 validate_slab_slab(s, page, map);
3134                 count++;
3135         }
3136         if (count != n->nr_partial)
3137                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3138                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3139
3140         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3141                 goto out;
3142
3143         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3144                 validate_slab_slab(s, page, map);
3145                 count++;
3146         }
3147         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3148                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3149                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3150                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3151
3152 out:
3153         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3154         return count;
3155 }
3156
3157 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3158 {
3159         int node;
3160         unsigned long count = 0;
3161         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
3162                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3163
3164         if (!map)
3165                 return -ENOMEM;
3166
3167         flush_all(s);
3168         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3169                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3170
3171                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3172         }
3173         kfree(map);
3174         return count;
3175 }
3176
3177 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3178 static void resiliency_test(void)
3179 {
3180         u8 *p;
3181
3182         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3183         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3184         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3185
3186         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3187         p[16] = 0x12;
3188         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3189                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3190
3191         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3192
3193         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3194         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3195         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3196         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3197                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3198         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3199
3200         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3201         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3202         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3203         *p = 0x56;
3204         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3205                                                                         p);
3206         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3207         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3208
3209         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3210         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3211         kfree(p);
3212         *p = 0x78;
3213         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3214         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3215
3216         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3217         kfree(p);
3218         p[50] = 0x9a;
3219         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
3220         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3221
3222         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3223         kfree(p);
3224         p[512] = 0xab;
3225         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3226         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3227 }
3228 #else
3229 static void resiliency_test(void) {};
3230 #endif
3231
3232 /*
3233  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3234  * and freed.
3235  */
3236
3237 struct location {
3238         unsigned long count;
3239         void *addr;
3240         long long sum_time;
3241         long min_time;
3242         long max_time;
3243         long min_pid;
3244         long max_pid;
3245         cpumask_t cpus;
3246         nodemask_t nodes;
3247 };
3248
3249 struct loc_track {
3250         unsigned long max;
3251         unsigned long count;
3252         struct location *loc;
3253 };
3254
3255 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3256 {
3257         if (t->max)
3258                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3259                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3260 }
3261
3262 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3263 {
3264         struct location *l;
3265         int order;
3266
3267         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3268
3269         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3270         if (!l)
3271                 return 0;
3272
3273         if (t->count) {
3274                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3275                 free_loc_track(t);
3276         }
3277         t->max = max;
3278         t->loc = l;
3279         return 1;
3280 }
3281
3282 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3283                                 const struct track *track)
3284 {
3285         long start, end, pos;
3286         struct location *l;
3287         void *caddr;
3288         unsigned long age = jiffies - track->when;
3289
3290         start = -1;
3291         end = t->count;
3292
3293         for ( ; ; ) {
3294                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3295
3296                 /*
3297                  * There is nothing at "end". If we end up there
3298                  * we need to add something to before end.
3299                  */
3300                 if (pos == end)
3301                         break;
3302
3303                 caddr = t->loc[pos].addr;
3304                 if (track->addr == caddr) {
3305
3306                         l = &t->loc[pos];
3307                         l->count++;
3308                         if (track->when) {
3309                                 l->sum_time += age;
3310                                 if (age < l->min_time)
3311                                         l->min_time = age;
3312                                 if (age > l->max_time)
3313                                         l->max_time = age;
3314
3315                                 if (track->pid < l->min_pid)
3316                                         l->min_pid = track->pid;
3317                                 if (track->pid > l->max_pid)
3318                                         l->max_pid = track->pid;
3319
3320                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3321                         }
3322                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3323                         return 1;
3324                 }
3325
3326                 if (track->addr < caddr)
3327                         end = pos;
3328                 else
3329                         start = pos;
3330         }
3331
3332         /*
3333          * Not found. Insert new tracking element.
3334          */
3335         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3336                 return 0;
3337
3338         l = t->loc + pos;
3339         if (pos < t->count)
3340                 memmove(l + 1, l,
3341                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3342         t->count++;
3343         l->count = 1;
3344         l->addr = track->addr;
3345         l->sum_time = age;
3346         l->min_time = age;
3347         l->max_time = age;
3348         l->min_pid = track->pid;
3349         l->max_pid = track->pid;
3350         cpus_clear(l->cpus);
3351         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3352         nodes_clear(l->nodes);
3353         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3354         return 1;
3355 }
3356
3357 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3358                 struct page *page, enum track_item alloc)
3359 {
3360         void *addr = page_address(page);
3361         DECLARE_BITMAP(map, s->objects);
3362         void *p;
3363
3364         bitmap_zero(map, s->objects);
3365         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3366                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3367
3368         for_each_object(p, s, addr)
3369                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3370                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3371 }
3372
3373 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3374                                         enum track_item alloc)
3375 {
3376         int n = 0;
3377         unsigned long i;
3378         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3379         int node;
3380
3381         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3382                         GFP_TEMPORARY))
3383                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3384
3385         /* Push back cpu slabs */
3386         flush_all(s);
3387
3388         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3389                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3390                 unsigned long flags;
3391                 struct page *page;
3392
3393                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3394                         continue;
3395
3396                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3397                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3398                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3399                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3400                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3401                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3402         }
3403
3404         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3405                 struct location *l = &t.loc[i];
3406
3407                 if (n > PAGE_SIZE - 100)
3408                         break;
3409                 n += sprintf(buf + n, "%7ld ", l->count);
3410
3411                 if (l->addr)
3412                         n += sprint_symbol(buf + n, (unsigned long)l->addr);
3413                 else
3414                         n += sprintf(buf + n, "<not-available>");
3415
3416                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3417                         unsigned long remainder;
3418
3419                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld/%ld/%ld",
3420                         l->min_time,
3421                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3422                         l->max_time);
3423                 } else
3424                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld",
3425                                 l->min_time);
3426
3427                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3428                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld-%ld",
3429                                 l->min_pid, l->max_pid);
3430                 else
3431                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld",
3432                                 l->min_pid);
3433
3434                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3435                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3436                         n += sprintf(buf + n, " cpus=");
3437                         n += cpulist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3438                                         l->cpus);
3439                 }
3440
3441                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3442                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3443                         n += sprintf(buf + n, " nodes=");
3444                         n += nodelist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3445                                         l->nodes);
3446                 }
3447
3448                 n += sprintf(buf + n, "\n");
3449         }
3450
3451         free_loc_track(&t);
3452         if (!t.count)
3453                 n += sprintf(buf, "No data\n");
3454         return n;
3455 }
3456
3457 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3458 {
3459         unsigned long flags;
3460         unsigned long x = 0;
3461         struct page *page;
3462
3463         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3464         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3465                 x += page->inuse;
3466         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3467         return x;
3468 }
3469
3470 enum slab_stat_type {
3471         SL_FULL,
3472         SL_PARTIAL,
3473         SL_CPU,
3474         SL_OBJECTS
3475 };
3476
3477 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3478 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3479 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3480 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3481
3482 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
3483                         char *buf, unsigned long flags)
3484 {
3485         unsigned long total = 0;
3486         int cpu;
3487         int node;
3488         int x;
3489         unsigned long *nodes;
3490         unsigned long *per_cpu;
3491
3492         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3493         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3494
3495         for_each_possible_cpu(cpu) {
3496                 struct page *page;
3497                 int node;
3498                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3499
3500                 if (!c)
3501                         continue;
3502
3503                 page = c->page;
3504                 node = c->node;
3505                 if (node < 0)
3506                         continue;
3507                 if (page) {
3508                         if (flags & SO_CPU) {
3509                                 int x = 0;
3510
3511                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3512                                         x = page->inuse;
3513                                 else
3514                                         x = 1;
3515                                 total += x;
3516                                 nodes[node] += x;
3517                         }
3518                         per_cpu[node]++;
3519                 }
3520         }
3521
3522         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3523                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3524
3525                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3526                         if (flags & SO_OBJECTS)
3527                                 x = count_partial(n);
3528                         else
3529                                 x = n->nr_partial;
3530                         total += x;
3531                         nodes[node] += x;
3532                 }
3533
3534                 if (flags & SO_FULL) {
3535                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3536                                         - per_cpu[node]
3537                                         - n->nr_partial;
3538
3539                         if (flags & SO_OBJECTS)
3540                                 x = full_slabs * s->objects;
3541                         else
3542                                 x = full_slabs;
3543                         total += x;
3544                         nodes[node] += x;
3545                 }
3546         }
3547
3548         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3549 #ifdef CONFIG_NUMA
3550         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3551                 if (nodes[node])
3552                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3553                                         node, nodes[node]);
3554 #endif
3555         kfree(nodes);
3556         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3557 }
3558
3559 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3560 {
3561         int node;
3562         int cpu;
3563
3564         for_each_possible_cpu(cpu) {
3565                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3566
3567                 if (c && c->page)
3568                         return 1;
3569         }
3570
3571         for_each_online_node(node) {
3572                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3573
3574                 if (!n)
3575                         continue;
3576
3577                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3578                         return 1;
3579         }
3580         return 0;
3581 }
3582
3583 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3584 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3585
3586 struct slab_attribute {
3587         struct attribute attr;
3588         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3589         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3590 };
3591
3592 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3593         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3594
3595 #define SLAB_ATTR(_name) \
3596         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3597         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3598
3599 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3600 {
3601         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3602 }
3603 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3604
3605 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3606 {
3607         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3608 }
3609 SLAB_ATTR_RO(align);
3610
3611 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3612 {
3613         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3614 }
3615 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3616
3617 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3618 {
3619         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3620 }
3621 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3622
3623 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3624 {
3625         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3626 }
3627 SLAB_ATTR_RO(order);
3628
3629 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3630 {
3631         if (s->ctor) {
3632                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3633
3634                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3635         }
3636         return 0;
3637 }
3638 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3639
3640 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3641 {
3642         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3643 }
3644 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3645
3646 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3647 {
3648         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3649 }
3650 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3651
3652 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3653 {
3654         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3655 }
3656 SLAB_ATTR_RO(partial);
3657
3658 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3659 {
3660         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3661 }
3662 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3663
3664 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3665 {
3666         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3667 }
3668 SLAB_ATTR_RO(objects);
3669
3670 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3671 {
3672         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3673 }
3674
3675 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3676                                 const char *buf, size_t length)
3677 {
3678         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3679         if (buf[0] == '1')
3680                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3681         return length;
3682 }
3683 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3684
3685 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3686 {
3687         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3688 }
3689
3690 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3691                                                         size_t length)
3692 {
3693         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3694         if (buf[0] == '1')
3695                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3696         return length;
3697 }
3698 SLAB_ATTR(trace);
3699
3700 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3701 {
3702         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3703 }
3704
3705 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3706                                 const char *buf, size_t length)
3707 {
3708         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3709         if (buf[0] == '1')
3710                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3711         return length;
3712 }
3713 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3714
3715 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3716 {
3717         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3718 }
3719 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3720
3721 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3722 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3723 {
3724         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3725 }
3726 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3727 #endif
3728
3729 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3730 {
3731         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3732 }
3733 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3734
3735 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3736 {
3737         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3738 }
3739
3740 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3741                                 const char *buf, size_t length)
3742 {
3743         if (any_slab_objects(s))
3744                 return -EBUSY;
3745
3746         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3747         if (buf[0] == '1')
3748                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3749         calculate_sizes(s);
3750         return length;
3751 }
3752 SLAB_ATTR(red_zone);
3753
3754 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3755 {
3756         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3757 }
3758
3759 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3760                                 const char *buf, size_t length)
3761 {
3762         if (any_slab_objects(s))
3763                 return -EBUSY;
3764
3765         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3766         if (buf[0] == '1')
3767                 s->flags |= SLAB_POISON;
3768         calculate_sizes(s);
3769         return length;
3770 }
3771 SLAB_ATTR(poison);
3772
3773 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3774 {
3775         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3776 }
3777
3778 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3779                                 const char *buf, size_t length)
3780 {
3781         if (any_slab_objects(s))
3782                 return -EBUSY;
3783
3784         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3785         if (buf[0] == '1')
3786                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3787         calculate_sizes(s);
3788         return length;
3789 }
3790 SLAB_ATTR(store_user);
3791
3792 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3793 {
3794         return 0;
3795 }
3796
3797 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3798                         const char *buf, size_t length)
3799 {
3800         int ret = -EINVAL;
3801
3802         if (buf[0] == '1') {
3803                 ret = validate_slab_cache(s);
3804                 if (ret >= 0)
3805                         ret = length;
3806         }
3807         return ret;
3808 }
3809 SLAB_ATTR(validate);
3810
3811 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3812 {
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3817                         const char *buf, size_t length)
3818 {
3819         if (buf[0] == '1') {
3820                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3821
3822                 if (rc)
3823                         return rc;
3824         } else
3825                 return -EINVAL;
3826         return length;
3827 }
3828 SLAB_ATTR(shrink);
3829
3830 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3831 {
3832         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3833                 return -ENOSYS;
3834         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3835 }
3836 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3837
3838 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3839 {
3840         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3841                 return -ENOSYS;
3842         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
3843 }
3844 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
3845
3846 #ifdef CONFIG_NUMA
3847 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3848 {
3849         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
3850 }
3851
3852 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3853                                 const char *buf, size_t length)
3854 {
3855         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3856
3857         if (n < 100)
3858                 s->defrag_ratio = n * 10;
3859         return length;
3860 }
3861 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
3862 #endif
3863
3864 static struct attribute * slab_attrs[] = {
3865         &slab_size_attr.attr,
3866         &object_size_attr.attr,
3867         &objs_per_slab_attr.attr,
3868         &order_attr.attr,
3869         &objects_attr.attr,
3870         &slabs_attr.attr,
3871         &partial_attr.attr,
3872         &cpu_slabs_attr.attr,
3873         &ctor_attr.attr,
3874         &aliases_attr.attr,
3875         &align_attr.attr,
3876         &sanity_checks_attr.attr,
3877         &trace_attr.attr,
3878         &hwcache_align_attr.attr,
3879         &reclaim_account_attr.attr,
3880         &destroy_by_rcu_attr.attr,
3881         &red_zone_attr.attr,
3882         &poison_attr.attr,
3883         &store_user_attr.attr,
3884         &validate_attr.attr,
3885         &shrink_attr.attr,
3886         &alloc_calls_attr.attr,
3887         &free_calls_attr.attr,
3888 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3889         &cache_dma_attr.attr,
3890 #endif
3891 #ifdef CONFIG_NUMA
3892         &defrag_ratio_attr.attr,
3893 #endif
3894         NULL
3895 };
3896
3897 static struct attribute_group slab_attr_group = {
3898         .attrs = slab_attrs,
3899 };
3900
3901 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
3902                                 struct attribute *attr,
3903                                 char *buf)
3904 {
3905         struct slab_attribute *attribute;
3906         struct kmem_cache *s;
3907         int err;
3908
3909         attribute = to_slab_attr(attr);
3910         s = to_slab(kobj);
3911
3912         if (!attribute->show)
3913                 return -EIO;
3914
3915         err = attribute->show(s, buf);
3916
3917         return err;
3918 }
3919
3920 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
3921                                 struct attribute *attr,
3922                                 const char *buf, size_t len)
3923 {
3924         struct slab_attribute *attribute;
3925         struct kmem_cache *s;
3926         int err;
3927
3928         attribute = to_slab_attr(attr);
3929         s = to_slab(kobj);
3930
3931         if (!attribute->store)
3932                 return -EIO;
3933
3934         err = attribute->store(s, buf, len);
3935
3936         return err;
3937 }
3938
3939 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
3940         .show = slab_attr_show,
3941         .store = slab_attr_store,
3942 };
3943
3944 static struct kobj_type slab_ktype = {
3945         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
3946 };
3947
3948 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
3949 {
3950         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
3951
3952         if (ktype == &slab_ktype)
3953                 return 1;
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
3958         .filter = uevent_filter,
3959 };
3960
3961 static decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3962
3963 #define ID_STR_LENGTH 64
3964
3965 /* Create a unique string id for a slab cache:
3966  * format
3967  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3968  */
3969 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3970 {
3971         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3972         char *p = name;
3973
3974         BUG_ON(!name);
3975
3976         *p++ = ':';
3977         /*
3978          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3979          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3980          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3981          * are matched during merging to guarantee that the id is
3982          * unique.
3983          */
3984         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3985                 *p++ = 'd';
3986         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3987                 *p++ = 'a';
3988         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3989                 *p++ = 'F';
3990         if (p != name + 1)
3991                 *p++ = '-';
3992         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3993         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3994         return name;
3995 }
3996
3997 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3998 {
3999         int err;
4000         const char *name;
4001         int unmergeable;
4002
4003         if (slab_state < SYSFS)
4004                 /* Defer until later */
4005                 return 0;
4006
4007         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4008         if (unmergeable) {
4009                 /*
4010                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4011                  * This is typically the case for debug situations. In that
4012                  * case we can catch duplicate names easily.
4013                  */
4014                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, s->name);
4015                 name = s->name;
4016         } else {
4017                 /*
4018                  * Create a unique name for the slab as a target
4019                  * for the symlinks.
4020                  */
4021                 name = create_unique_id(s);
4022         }
4023
4024         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
4025         kobject_set_name(&s->kobj, name);
4026         kobject_init(&s->kobj);
4027         err = kobject_add(&s->kobj);
4028         if (err)
4029                 return err;
4030
4031         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4032         if (err)
4033                 return err;
4034         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4035         if (!unmergeable) {
4036                 /* Setup first alias */
4037                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4038                 kfree(name);
4039         }
4040         return 0;
4041 }
4042
4043 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4044 {
4045         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4046         kobject_del(&s->kobj);
4047 }
4048
4049 /*
4050  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4051  * available lest we loose that information.
4052  */
4053 struct saved_alias {
4054         struct kmem_cache *s;
4055         const char *name;
4056         struct saved_alias *next;
4057 };
4058
4059 static struct saved_alias *alias_list;
4060
4061 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4062 {
4063         struct saved_alias *al;
4064
4065         if (slab_state == SYSFS) {
4066                 /*
4067                  * If we have a leftover link then remove it.
4068                  */
4069                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, name);
4070                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kobj,
4071                                                 &s->kobj, name);
4072         }
4073
4074         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4075         if (!al)
4076                 return -ENOMEM;
4077
4078         al->s = s;
4079         al->name = name;
4080         al->next = alias_list;
4081         alias_list = al;
4082         return 0;
4083 }
4084
4085 static int __init slab_sysfs_init(void)
4086 {
4087         struct kmem_cache *s;
4088         int err;
4089
4090         err = subsystem_register(&slab_subsys);
4091         if (err) {
4092                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4093                 return -ENOSYS;
4094         }
4095
4096         slab_state = SYSFS;
4097
4098         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4099                 err = sysfs_slab_add(s);
4100                 if (err)
4101                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4102                                                 " to sysfs\n", s->name);
4103         }
4104
4105         while (alias_list) {
4106                 struct saved_alias *al = alias_list;
4107
4108                 alias_list = alias_list->next;
4109                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4110                 if (err)
4111                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4112                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4113                 kfree(al);
4114         }
4115
4116         resiliency_test();
4117         return 0;
4118 }
4119
4120 __initcall(slab_sysfs_init);
4121 #endif