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