slub: add ability to list alloc / free callers per slab
[cascardo/linux.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23
24 /*
25  * Lock order:
26  *   1. slab_lock(page)
27  *   2. slab->list_lock
28  *
29  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
30  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
31  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
32  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
33  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
34  *   the page_struct of the slab.
35  *
36  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
37  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
38  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
39  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
40  *   modified without taking the list lock).
41  *
42  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
43  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
44  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
45  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
46  *   the list lock.
47  *
48  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
49  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
50  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
51  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
52  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
53  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
54  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
55  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
56  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
57  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
58  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
59  *   no danger of cacheline contention.
60  *
61  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
62  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
63  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
64  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
65  *
66  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
67  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
68  *
69  * Slabs with free elements are kept on a partial list.
70  * There is no list for full slabs. If an object in a full slab is
71  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
72  * Otherwise there is no need to track full slabs unless we have to
73  * track full slabs for debugging purposes.
74  *
75  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
76  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
77  * fast frees and allocs.
78  *
79  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
80  *
81  * PageActive           The slab is used as a cpu cache. Allocations
82  *                      may be performed from the slab. The slab is not
83  *                      on any slab list and cannot be moved onto one.
84  *
85  * PageError            Slab requires special handling due to debug
86  *                      options set. This moves slab handling out of
87  *                      the fast path.
88  */
89
90 /*
91  * Issues still to be resolved:
92  *
93  * - The per cpu array is updated for each new slab and and is a remote
94  *   cacheline for most nodes. This could become a bouncing cacheline given
95  *   enough frequent updates. There are 16 pointers in a cacheline.so at
96  *   max 16 cpus could compete. Likely okay.
97  *
98  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
99  *
100  * - SLAB_DEBUG_INITIAL is not supported but I have never seen a use of
101  *   it.
102  *
103  * - Variable sizing of the per node arrays
104  */
105
106 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
107 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
108
109 #if PAGE_SHIFT <= 12
110
111 /*
112  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
113  */
114 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
115 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
116
117 #else
118
119 /*
120  * Large page machines are customarily able to handle larger
121  * page orders.
122  */
123 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
124 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
125
126 #endif
127
128 /*
129  * Flags from the regular SLAB that SLUB does not support:
130  */
131 #define SLUB_UNIMPLEMENTED (SLAB_DEBUG_INITIAL)
132
133 /* Mininum number of partial slabs */
134 #define MIN_PARTIAL 2
135
136 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
137                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
138 /*
139  * Set of flags that will prevent slab merging
140  */
141 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
142                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
143
144 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
145                 SLAB_CACHE_DMA)
146
147 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
148 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
149 #endif
150
151 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
152 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
153 #endif
154
155 /* Internal SLUB flags */
156 #define __OBJECT_POISON 0x80000000      /* Poison object */
157
158 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
159
160 #ifdef CONFIG_SMP
161 static struct notifier_block slab_notifier;
162 #endif
163
164 static enum {
165         DOWN,           /* No slab functionality available */
166         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
167         UP,             /* Everything works */
168         SYSFS           /* Sysfs up */
169 } slab_state = DOWN;
170
171 /* A list of all slab caches on the system */
172 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
173 LIST_HEAD(slab_caches);
174
175 #ifdef CONFIG_SYSFS
176 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
177 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
178 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
179 #else
180 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
181 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p) { return 0; }
182 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) {}
183 #endif
184
185 /********************************************************************
186  *                      Core slab cache functions
187  *******************************************************************/
188
189 int slab_is_available(void)
190 {
191         return slab_state >= UP;
192 }
193
194 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
195 {
196 #ifdef CONFIG_NUMA
197         return s->node[node];
198 #else
199         return &s->local_node;
200 #endif
201 }
202
203 /*
204  * Object debugging
205  */
206 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
207 {
208         int i, offset;
209         int newline = 1;
210         char ascii[17];
211
212         ascii[16] = 0;
213
214         for (i = 0; i < length; i++) {
215                 if (newline) {
216                         printk(KERN_ERR "%10s 0x%p: ", text, addr + i);
217                         newline = 0;
218                 }
219                 printk(" %02x", addr[i]);
220                 offset = i % 16;
221                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
222                 if (offset == 15) {
223                         printk(" %s\n",ascii);
224                         newline = 1;
225                 }
226         }
227         if (!newline) {
228                 i %= 16;
229                 while (i < 16) {
230                         printk("   ");
231                         ascii[i] = ' ';
232                         i++;
233                 }
234                 printk(" %s\n", ascii);
235         }
236 }
237
238 /*
239  * Slow version of get and set free pointer.
240  *
241  * This requires touching the cache lines of kmem_cache.
242  * The offset can also be obtained from the page. In that
243  * case it is in the cacheline that we already need to touch.
244  */
245 static void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
246 {
247         return *(void **)(object + s->offset);
248 }
249
250 static void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
251 {
252         *(void **)(object + s->offset) = fp;
253 }
254
255 /*
256  * Tracking user of a slab.
257  */
258 struct track {
259         void *addr;             /* Called from address */
260         int cpu;                /* Was running on cpu */
261         int pid;                /* Pid context */
262         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
263 };
264
265 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
266
267 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
268         enum track_item alloc)
269 {
270         struct track *p;
271
272         if (s->offset)
273                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
274         else
275                 p = object + s->inuse;
276
277         return p + alloc;
278 }
279
280 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
281                                 enum track_item alloc, void *addr)
282 {
283         struct track *p;
284
285         if (s->offset)
286                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
287         else
288                 p = object + s->inuse;
289
290         p += alloc;
291         if (addr) {
292                 p->addr = addr;
293                 p->cpu = smp_processor_id();
294                 p->pid = current ? current->pid : -1;
295                 p->when = jiffies;
296         } else
297                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
298 }
299
300 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
301 {
302         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
303                 set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
304                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
305         }
306 }
307
308 static void print_track(const char *s, struct track *t)
309 {
310         if (!t->addr)
311                 return;
312
313         printk(KERN_ERR "%s: ", s);
314         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
315         printk(" jiffies_ago=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
316 }
317
318 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, u8 *p)
319 {
320         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
321
322         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
323                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
324                         s->inuse - s->objsize);
325
326         printk(KERN_ERR "FreePointer 0x%p -> 0x%p\n",
327                         p + s->offset,
328                         get_freepointer(s, p));
329
330         if (s->offset)
331                 off = s->offset + sizeof(void *);
332         else
333                 off = s->inuse;
334
335         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
336                 print_track("Last alloc", get_track(s, p, TRACK_ALLOC));
337                 print_track("Last free ", get_track(s, p, TRACK_FREE));
338                 off += 2 * sizeof(struct track);
339         }
340
341         if (off != s->size)
342                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
343                 print_section("Filler", p + off, s->size - off);
344 }
345
346 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
347                         u8 *object, char *reason)
348 {
349         u8 *addr = page_address(page);
350
351         printk(KERN_ERR "*** SLUB %s: %s@0x%p slab 0x%p\n",
352                         s->name, reason, object, page);
353         printk(KERN_ERR "    offset=%tu flags=0x%04lx inuse=%u freelist=0x%p\n",
354                 object - addr, page->flags, page->inuse, page->freelist);
355         if (object > addr + 16)
356                 print_section("Bytes b4", object - 16, 16);
357         print_section("Object", object, min(s->objsize, 128));
358         print_trailer(s, object);
359         dump_stack();
360 }
361
362 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *reason, ...)
363 {
364         va_list args;
365         char buf[100];
366
367         va_start(args, reason);
368         vsnprintf(buf, sizeof(buf), reason, args);
369         va_end(args);
370         printk(KERN_ERR "*** SLUB %s: %s in slab @0x%p\n", s->name, buf,
371                 page);
372         dump_stack();
373 }
374
375 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
376 {
377         u8 *p = object;
378
379         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
380                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
381                 p[s->objsize -1] = POISON_END;
382         }
383
384         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
385                 memset(p + s->objsize,
386                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
387                         s->inuse - s->objsize);
388 }
389
390 static int check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
391 {
392         while (bytes) {
393                 if (*start != (u8)value)
394                         return 0;
395                 start++;
396                 bytes--;
397         }
398         return 1;
399 }
400
401
402 static int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s, struct page *page,
403                                          void *object)
404 {
405         void *base;
406
407         if (!object)
408                 return 1;
409
410         base = page_address(page);
411         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
412                 (object - base) % s->size) {
413                 return 0;
414         }
415
416         return 1;
417 }
418
419 /*
420  * Object layout:
421  *
422  * object address
423  *      Bytes of the object to be managed.
424  *      If the freepointer may overlay the object then the free
425  *      pointer is the first word of the object.
426  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
427  *      0xa5 (POISON_END)
428  *
429  * object + s->objsize
430  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
431  *      Padding is extended to word size if Redzoning is enabled
432  *      and objsize == inuse.
433  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
434  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
435  *
436  * object + s->inuse
437  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
438  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
439  *      C. Padding to reach required alignment boundary
440  *              Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
441  *
442  * object + s->size
443  *
444  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are to
445  * be ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
446  * may be used with merged slabcaches.
447  */
448
449 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
450                                                 void *from, void *to)
451 {
452         printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s Restoring %s (0x%x) from 0x%p-0x%p\n",
453                 s->name, message, data, from, to - 1);
454         memset(from, data, to - from);
455 }
456
457 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
458 {
459         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
460
461         if (s->offset)
462                 /* Freepointer is placed after the object. */
463                 off += sizeof(void *);
464
465         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
466                 /* We also have user information there */
467                 off += 2 * sizeof(struct track);
468
469         if (s->size == off)
470                 return 1;
471
472         if (check_bytes(p + off, POISON_INUSE, s->size - off))
473                 return 1;
474
475         object_err(s, page, p, "Object padding check fails");
476
477         /*
478          * Restore padding
479          */
480         restore_bytes(s, "object padding", POISON_INUSE, p + off, p + s->size);
481         return 0;
482 }
483
484 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
485 {
486         u8 *p;
487         int length, remainder;
488
489         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
490                 return 1;
491
492         p = page_address(page);
493         length = s->objects * s->size;
494         remainder = (PAGE_SIZE << s->order) - length;
495         if (!remainder)
496                 return 1;
497
498         if (!check_bytes(p + length, POISON_INUSE, remainder)) {
499                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p: Padding fails check\n",
500                         s->name, p);
501                 dump_stack();
502                 restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, p + length,
503                         p + length + remainder);
504                 return 0;
505         }
506         return 1;
507 }
508
509 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
510                                         void *object, int active)
511 {
512         u8 *p = object;
513         u8 *endobject = object + s->objsize;
514
515         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
516                 unsigned int red =
517                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
518
519                 if (!check_bytes(endobject, red, s->inuse - s->objsize)) {
520                         object_err(s, page, object,
521                         active ? "Redzone Active" : "Redzone Inactive");
522                         restore_bytes(s, "redzone", red,
523                                 endobject, object + s->inuse);
524                         return 0;
525                 }
526         } else {
527                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse &&
528                         !check_bytes(endobject, POISON_INUSE,
529                                         s->inuse - s->objsize)) {
530                 object_err(s, page, p, "Alignment padding check fails");
531                 /*
532                  * Fix it so that there will not be another report.
533                  *
534                  * Hmmm... We may be corrupting an object that now expects
535                  * to be longer than allowed.
536                  */
537                 restore_bytes(s, "alignment padding", POISON_INUSE,
538                         endobject, object + s->inuse);
539                 }
540         }
541
542         if (s->flags & SLAB_POISON) {
543                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
544                         (!check_bytes(p, POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
545                                 p[s->objsize - 1] != POISON_END)) {
546
547                         object_err(s, page, p, "Poison check failed");
548                         restore_bytes(s, "Poison", POISON_FREE,
549                                                 p, p + s->objsize -1);
550                         restore_bytes(s, "Poison", POISON_END,
551                                         p + s->objsize - 1, p + s->objsize);
552                         return 0;
553                 }
554                 /*
555                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
556                  */
557                 check_pad_bytes(s, page, p);
558         }
559
560         if (!s->offset && active)
561                 /*
562                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
563                  * freepointer while object is allocated.
564                  */
565                 return 1;
566
567         /* Check free pointer validity */
568         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
569                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
570                 /*
571                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
572                  * of the free objects in this slab. May cause
573                  * another error because the object count maybe
574                  * wrong now.
575                  */
576                 set_freepointer(s, p, NULL);
577                 return 0;
578         }
579         return 1;
580 }
581
582 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
583 {
584         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
585
586         if (!PageSlab(page)) {
587                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Not a valid slab page @0x%p "
588                         "flags=%lx mapping=0x%p count=%d \n",
589                         s->name, page, page->flags, page->mapping,
590                         page_count(page));
591                 return 0;
592         }
593         if (page->offset * sizeof(void *) != s->offset) {
594                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Corrupted offset %lu in slab @0x%p"
595                         " flags=0x%lx mapping=0x%p count=%d\n",
596                         s->name,
597                         (unsigned long)(page->offset * sizeof(void *)),
598                         page,
599                         page->flags,
600                         page->mapping,
601                         page_count(page));
602                 dump_stack();
603                 return 0;
604         }
605         if (page->inuse > s->objects) {
606                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Inuse %u > max %u in slab "
607                         "page @0x%p flags=%lx mapping=0x%p count=%d\n",
608                         s->name, page->inuse, s->objects, page, page->flags,
609                         page->mapping, page_count(page));
610                 dump_stack();
611                 return 0;
612         }
613         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
614         slab_pad_check(s, page);
615         return 1;
616 }
617
618 /*
619  * Determine if a certain object on a page is on the freelist and
620  * therefore free. Must hold the slab lock for cpu slabs to
621  * guarantee that the chains are consistent.
622  */
623 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
624 {
625         int nr = 0;
626         void *fp = page->freelist;
627         void *object = NULL;
628
629         while (fp && nr <= s->objects) {
630                 if (fp == search)
631                         return 1;
632                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
633                         if (object) {
634                                 object_err(s, page, object,
635                                         "Freechain corrupt");
636                                 set_freepointer(s, object, NULL);
637                                 break;
638                         } else {
639                                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p "
640                                         "freepointer 0x%p corrupted.\n",
641                                         s->name, page, fp);
642                                 dump_stack();
643                                 page->freelist = NULL;
644                                 page->inuse = s->objects;
645                                 return 0;
646                         }
647                         break;
648                 }
649                 object = fp;
650                 fp = get_freepointer(s, object);
651                 nr++;
652         }
653
654         if (page->inuse != s->objects - nr) {
655                 printk(KERN_ERR "slab %s: page 0x%p wrong object count."
656                         " counter is %d but counted were %d\n",
657                         s->name, page, page->inuse,
658                         s->objects - nr);
659                 page->inuse = s->objects - nr;
660         }
661         return search == NULL;
662 }
663
664 /*
665  * Tracking of fully allocated slabs for debugging
666  */
667 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
668 {
669         spin_lock(&n->list_lock);
670         list_add(&page->lru, &n->full);
671         spin_unlock(&n->list_lock);
672 }
673
674 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
675 {
676         struct kmem_cache_node *n;
677
678         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
679                 return;
680
681         n = get_node(s, page_to_nid(page));
682
683         spin_lock(&n->list_lock);
684         list_del(&page->lru);
685         spin_unlock(&n->list_lock);
686 }
687
688 static int alloc_object_checks(struct kmem_cache *s, struct page *page,
689                                                         void *object)
690 {
691         if (!check_slab(s, page))
692                 goto bad;
693
694         if (object && !on_freelist(s, page, object)) {
695                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Object 0x%p@0x%p "
696                         "already allocated.\n",
697                         s->name, object, page);
698                 goto dump;
699         }
700
701         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
702                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
703                 goto dump;
704         }
705
706         if (!object)
707                 return 1;
708
709         if (!check_object(s, page, object, 0))
710                 goto bad;
711         init_object(s, object, 1);
712
713         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
714                 printk(KERN_INFO "TRACE %s alloc 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
715                         s->name, object, page->inuse,
716                         page->freelist);
717                 dump_stack();
718         }
719         return 1;
720 dump:
721         dump_stack();
722 bad:
723         if (PageSlab(page)) {
724                 /*
725                  * If this is a slab page then lets do the best we can
726                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
727                  * as used avoids touching the remainder.
728                  */
729                 printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s slab 0x%p. Marking all objects used.\n",
730                         s->name, page);
731                 page->inuse = s->objects;
732                 page->freelist = NULL;
733                 /* Fix up fields that may be corrupted */
734                 page->offset = s->offset / sizeof(void *);
735         }
736         return 0;
737 }
738
739 static int free_object_checks(struct kmem_cache *s, struct page *page,
740                                                         void *object)
741 {
742         if (!check_slab(s, page))
743                 goto fail;
744
745         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
746                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p invalid "
747                         "object pointer 0x%p\n",
748                         s->name, page, object);
749                 goto fail;
750         }
751
752         if (on_freelist(s, page, object)) {
753                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p object "
754                         "0x%p already free.\n", s->name, page, object);
755                 goto fail;
756         }
757
758         if (!check_object(s, page, object, 1))
759                 return 0;
760
761         if (unlikely(s != page->slab)) {
762                 if (!PageSlab(page))
763                         printk(KERN_ERR "slab_free %s size %d: attempt to"
764                                 "free object(0x%p) outside of slab.\n",
765                                 s->name, s->size, object);
766                 else
767                 if (!page->slab)
768                         printk(KERN_ERR
769                                 "slab_free : no slab(NULL) for object 0x%p.\n",
770                                                 object);
771                 else
772                 printk(KERN_ERR "slab_free %s(%d): object at 0x%p"
773                                 " belongs to slab %s(%d)\n",
774                                 s->name, s->size, object,
775                                 page->slab->name, page->slab->size);
776                 goto fail;
777         }
778         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
779                 printk(KERN_INFO "TRACE %s free 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
780                         s->name, object, page->inuse,
781                         page->freelist);
782                 print_section("Object", object, s->objsize);
783                 dump_stack();
784         }
785         init_object(s, object, 0);
786         return 1;
787 fail:
788         dump_stack();
789         printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s slab 0x%p object at 0x%p not freed.\n",
790                 s->name, page, object);
791         return 0;
792 }
793
794 /*
795  * Slab allocation and freeing
796  */
797 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
798 {
799         struct page * page;
800         int pages = 1 << s->order;
801
802         if (s->order)
803                 flags |= __GFP_COMP;
804
805         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
806                 flags |= SLUB_DMA;
807
808         if (node == -1)
809                 page = alloc_pages(flags, s->order);
810         else
811                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
812
813         if (!page)
814                 return NULL;
815
816         mod_zone_page_state(page_zone(page),
817                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
818                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
819                 pages);
820
821         return page;
822 }
823
824 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
825                                 void *object)
826 {
827         if (PageError(page)) {
828                 init_object(s, object, 0);
829                 init_tracking(s, object);
830         }
831
832         if (unlikely(s->ctor)) {
833                 int mode = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
834
835                 if (!(s->flags & __GFP_WAIT))
836                         mode |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
837
838                 s->ctor(object, s, mode);
839         }
840 }
841
842 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
843 {
844         struct page *page;
845         struct kmem_cache_node *n;
846         void *start;
847         void *end;
848         void *last;
849         void *p;
850
851         if (flags & __GFP_NO_GROW)
852                 return NULL;
853
854         BUG_ON(flags & ~(GFP_DMA | GFP_LEVEL_MASK));
855
856         if (flags & __GFP_WAIT)
857                 local_irq_enable();
858
859         page = allocate_slab(s, flags & GFP_LEVEL_MASK, node);
860         if (!page)
861                 goto out;
862
863         n = get_node(s, page_to_nid(page));
864         if (n)
865                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
866         page->offset = s->offset / sizeof(void *);
867         page->slab = s;
868         page->flags |= 1 << PG_slab;
869         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
870                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
871                 page->flags |= 1 << PG_error;
872
873         start = page_address(page);
874         end = start + s->objects * s->size;
875
876         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
877                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
878
879         last = start;
880         for (p = start + s->size; p < end; p += s->size) {
881                 setup_object(s, page, last);
882                 set_freepointer(s, last, p);
883                 last = p;
884         }
885         setup_object(s, page, last);
886         set_freepointer(s, last, NULL);
887
888         page->freelist = start;
889         page->inuse = 0;
890 out:
891         if (flags & __GFP_WAIT)
892                 local_irq_disable();
893         return page;
894 }
895
896 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
897 {
898         int pages = 1 << s->order;
899
900         if (unlikely(PageError(page) || s->dtor)) {
901                 void *start = page_address(page);
902                 void *end = start + (pages << PAGE_SHIFT);
903                 void *p;
904
905                 slab_pad_check(s, page);
906                 for (p = start; p <= end - s->size; p += s->size) {
907                         if (s->dtor)
908                                 s->dtor(p, s, 0);
909                         check_object(s, page, p, 0);
910                 }
911         }
912
913         mod_zone_page_state(page_zone(page),
914                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
915                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
916                 - pages);
917
918         page->mapping = NULL;
919         __free_pages(page, s->order);
920 }
921
922 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
923 {
924         struct page *page;
925
926         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
927         __free_slab(page->slab, page);
928 }
929
930 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
931 {
932         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
933                 /*
934                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
935                  */
936                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
937
938                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
939         } else
940                 __free_slab(s, page);
941 }
942
943 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
944 {
945         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
946
947         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
948         reset_page_mapcount(page);
949         page->flags &= ~(1 << PG_slab | 1 << PG_error);
950         free_slab(s, page);
951 }
952
953 /*
954  * Per slab locking using the pagelock
955  */
956 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
957 {
958         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
959 }
960
961 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
962 {
963         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
964 }
965
966 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
967 {
968         int rc = 1;
969
970         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
971         return rc;
972 }
973
974 /*
975  * Management of partially allocated slabs
976  */
977 static void add_partial_tail(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
978 {
979         spin_lock(&n->list_lock);
980         n->nr_partial++;
981         list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
982         spin_unlock(&n->list_lock);
983 }
984
985 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
986 {
987         spin_lock(&n->list_lock);
988         n->nr_partial++;
989         list_add(&page->lru, &n->partial);
990         spin_unlock(&n->list_lock);
991 }
992
993 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
994                                                 struct page *page)
995 {
996         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
997
998         spin_lock(&n->list_lock);
999         list_del(&page->lru);
1000         n->nr_partial--;
1001         spin_unlock(&n->list_lock);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Lock page and remove it from the partial list
1006  *
1007  * Must hold list_lock
1008  */
1009 static int lock_and_del_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1010 {
1011         if (slab_trylock(page)) {
1012                 list_del(&page->lru);
1013                 n->nr_partial--;
1014                 return 1;
1015         }
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Try to get a partial slab from a specific node
1021  */
1022 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1023 {
1024         struct page *page;
1025
1026         /*
1027          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1028          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1029          * partial slab then get_partials() will return NULL.
1030          */
1031         if (!n || !n->nr_partial)
1032                 return NULL;
1033
1034         spin_lock(&n->list_lock);
1035         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1036                 if (lock_and_del_slab(n, page))
1037                         goto out;
1038         page = NULL;
1039 out:
1040         spin_unlock(&n->list_lock);
1041         return page;
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA
1046  * distances.
1047  */
1048 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1049 {
1050 #ifdef CONFIG_NUMA
1051         struct zonelist *zonelist;
1052         struct zone **z;
1053         struct page *page;
1054
1055         /*
1056          * The defrag ratio allows to configure the tradeoffs between
1057          * inter node defragmentation and node local allocations.
1058          * A lower defrag_ratio increases the tendency to do local
1059          * allocations instead of scanning throught the partial
1060          * lists on other nodes.
1061          *
1062          * If defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1063          * returns node local objects. If its higher then kmalloc()
1064          * may return off node objects in order to avoid fragmentation.
1065          *
1066          * A higher ratio means slabs may be taken from other nodes
1067          * thus reducing the number of partial slabs on those nodes.
1068          *
1069          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1070          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation
1071          * will first attempt to defrag slab caches on other nodes. This
1072          * means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1073          * may be a bit expensive to do on every slab allocation.
1074          */
1075         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1076                 return NULL;
1077
1078         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1079                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1080         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1081                 struct kmem_cache_node *n;
1082
1083                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1084
1085                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1086                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1087                         page = get_partial_node(n);
1088                         if (page)
1089                                 return page;
1090                 }
1091         }
1092 #endif
1093         return NULL;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Get a partial page, lock it and return it.
1098  */
1099 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1100 {
1101         struct page *page;
1102         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1103
1104         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1105         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1106                 return page;
1107
1108         return get_any_partial(s, flags);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Move a page back to the lists.
1113  *
1114  * Must be called with the slab lock held.
1115  *
1116  * On exit the slab lock will have been dropped.
1117  */
1118 static void putback_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1119 {
1120         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1121
1122         if (page->inuse) {
1123
1124                 if (page->freelist)
1125                         add_partial(n, page);
1126                 else if (PageError(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1127                         add_full(n, page);
1128                 slab_unlock(page);
1129
1130         } else {
1131                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1132                         /*
1133                          * Adding an empty page to the partial slabs in order
1134                          * to avoid page allocator overhead. This page needs to
1135                          * come after all the others that are not fully empty
1136                          * in order to make sure that we do maximum
1137                          * defragmentation.
1138                          */
1139                         add_partial_tail(n, page);
1140                         slab_unlock(page);
1141                 } else {
1142                         slab_unlock(page);
1143                         discard_slab(s, page);
1144                 }
1145         }
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Remove the cpu slab
1150  */
1151 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1152 {
1153         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1154         ClearPageActive(page);
1155
1156         putback_slab(s, page);
1157 }
1158
1159 static void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1160 {
1161         slab_lock(page);
1162         deactivate_slab(s, page, cpu);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Flush cpu slab.
1167  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1168  */
1169 static void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1170 {
1171         struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
1172
1173         if (likely(page))
1174                 flush_slab(s, page, cpu);
1175 }
1176
1177 static void flush_cpu_slab(void *d)
1178 {
1179         struct kmem_cache *s = d;
1180         int cpu = smp_processor_id();
1181
1182         __flush_cpu_slab(s, cpu);
1183 }
1184
1185 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1186 {
1187 #ifdef CONFIG_SMP
1188         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1189 #else
1190         unsigned long flags;
1191
1192         local_irq_save(flags);
1193         flush_cpu_slab(s);
1194         local_irq_restore(flags);
1195 #endif
1196 }
1197
1198 /*
1199  * slab_alloc is optimized to only modify two cachelines on the fast path
1200  * (aside from the stack):
1201  *
1202  * 1. The page struct
1203  * 2. The first cacheline of the object to be allocated.
1204  *
1205  * The only cache lines that are read (apart from code) is the
1206  * per cpu array in the kmem_cache struct.
1207  *
1208  * Fastpath is not possible if we need to get a new slab or have
1209  * debugging enabled (which means all slabs are marked with PageError)
1210  */
1211 static void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1212                                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1213 {
1214         struct page *page;
1215         void **object;
1216         unsigned long flags;
1217         int cpu;
1218
1219         local_irq_save(flags);
1220         cpu = smp_processor_id();
1221         page = s->cpu_slab[cpu];
1222         if (!page)
1223                 goto new_slab;
1224
1225         slab_lock(page);
1226         if (unlikely(node != -1 && page_to_nid(page) != node))
1227                 goto another_slab;
1228 redo:
1229         object = page->freelist;
1230         if (unlikely(!object))
1231                 goto another_slab;
1232         if (unlikely(PageError(page)))
1233                 goto debug;
1234
1235 have_object:
1236         page->inuse++;
1237         page->freelist = object[page->offset];
1238         slab_unlock(page);
1239         local_irq_restore(flags);
1240         return object;
1241
1242 another_slab:
1243         deactivate_slab(s, page, cpu);
1244
1245 new_slab:
1246         page = get_partial(s, gfpflags, node);
1247         if (likely(page)) {
1248 have_slab:
1249                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1250                 SetPageActive(page);
1251                 goto redo;
1252         }
1253
1254         page = new_slab(s, gfpflags, node);
1255         if (page) {
1256                 cpu = smp_processor_id();
1257                 if (s->cpu_slab[cpu]) {
1258                         /*
1259                          * Someone else populated the cpu_slab while we enabled
1260                          * interrupts, or we have got scheduled on another cpu.
1261                          * The page may not be on the requested node.
1262                          */
1263                         if (node == -1 ||
1264                                 page_to_nid(s->cpu_slab[cpu]) == node) {
1265                                 /*
1266                                  * Current cpuslab is acceptable and we
1267                                  * want the current one since its cache hot
1268                                  */
1269                                 discard_slab(s, page);
1270                                 page = s->cpu_slab[cpu];
1271                                 slab_lock(page);
1272                                 goto redo;
1273                         }
1274                         /* Dump the current slab */
1275                         flush_slab(s, s->cpu_slab[cpu], cpu);
1276                 }
1277                 slab_lock(page);
1278                 goto have_slab;
1279         }
1280         local_irq_restore(flags);
1281         return NULL;
1282 debug:
1283         if (!alloc_object_checks(s, page, object))
1284                 goto another_slab;
1285         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1286                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1287         goto have_object;
1288 }
1289
1290 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1291 {
1292         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1295
1296 #ifdef CONFIG_NUMA
1297 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1298 {
1299         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1302 #endif
1303
1304 /*
1305  * The fastpath only writes the cacheline of the page struct and the first
1306  * cacheline of the object.
1307  *
1308  * No special cachelines need to be read
1309  */
1310 static void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1311                                         void *x, void *addr)
1312 {
1313         void *prior;
1314         void **object = (void *)x;
1315         unsigned long flags;
1316
1317         local_irq_save(flags);
1318         slab_lock(page);
1319
1320         if (unlikely(PageError(page)))
1321                 goto debug;
1322 checks_ok:
1323         prior = object[page->offset] = page->freelist;
1324         page->freelist = object;
1325         page->inuse--;
1326
1327         if (unlikely(PageActive(page)))
1328                 /*
1329                  * Cpu slabs are never on partial lists and are
1330                  * never freed.
1331                  */
1332                 goto out_unlock;
1333
1334         if (unlikely(!page->inuse))
1335                 goto slab_empty;
1336
1337         /*
1338          * Objects left in the slab. If it
1339          * was not on the partial list before
1340          * then add it.
1341          */
1342         if (unlikely(!prior))
1343                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page);
1344
1345 out_unlock:
1346         slab_unlock(page);
1347         local_irq_restore(flags);
1348         return;
1349
1350 slab_empty:
1351         if (prior)
1352                 /*
1353                  * Slab on the partial list.
1354                  */
1355                 remove_partial(s, page);
1356
1357         slab_unlock(page);
1358         discard_slab(s, page);
1359         local_irq_restore(flags);
1360         return;
1361
1362 debug:
1363         if (!free_object_checks(s, page, x))
1364                 goto out_unlock;
1365         if (!PageActive(page) && !page->freelist)
1366                 remove_full(s, page);
1367         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1368                 set_track(s, x, TRACK_FREE, addr);
1369         goto checks_ok;
1370 }
1371
1372 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1373 {
1374         struct page *page;
1375
1376         page = virt_to_head_page(x);
1377
1378         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1379 }
1380 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1381
1382 /* Figure out on which slab object the object resides */
1383 static struct page *get_object_page(const void *x)
1384 {
1385         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1386
1387         if (!PageSlab(page))
1388                 return NULL;
1389
1390         return page;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * kmem_cache_open produces objects aligned at "size" and the first object
1395  * is placed at offset 0 in the slab (We have no metainformation on the
1396  * slab, all slabs are in essence "off slab").
1397  *
1398  * In order to get the desired alignment one just needs to align the
1399  * size.
1400  *
1401  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1402  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1403  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1404  * must be moved on and off the partial lists and therefore may influence
1405  * locking overhead.
1406  *
1407  * The offset is used to relocate the free list link in each object. It is
1408  * therefore possible to move the free list link behind the object. This
1409  * is necessary for RCU to work properly and also useful for debugging.
1410  */
1411
1412 /*
1413  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1414  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1415  * and increases the number of allocations possible without having to
1416  * take the list_lock.
1417  */
1418 static int slub_min_order;
1419 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1420
1421 /*
1422  * Minimum number of objects per slab. This is necessary in order to
1423  * reduce locking overhead. Similar to the queue size in SLAB.
1424  */
1425 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1426
1427 /*
1428  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1429  */
1430 static int slub_nomerge;
1431
1432 /*
1433  * Debug settings:
1434  */
1435 static int slub_debug;
1436
1437 static char *slub_debug_slabs;
1438
1439 /*
1440  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1441  *
1442  * The order of allocation has significant impact on other elements
1443  * of the system. Generally order 0 allocations should be preferred
1444  * since they do not cause fragmentation in the page allocator. Larger
1445  * objects may have problems with order 0 because there may be too much
1446  * space left unused in a slab. We go to a higher order if more than 1/8th
1447  * of the slab would be wasted.
1448  *
1449  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that
1450  * a minimum number of objects is in one slab. Otherwise we may
1451  * generate too much activity on the partial lists. This is less a
1452  * concern for large slabs though. slub_max_order specifies the order
1453  * where we begin to stop considering the number of objects in a slab.
1454  *
1455  * Higher order allocations also allow the placement of more objects
1456  * in a slab and thereby reduce object handling overhead. If the user
1457  * has requested a higher mininum order then we start with that one
1458  * instead of zero.
1459  */
1460 static int calculate_order(int size)
1461 {
1462         int order;
1463         int rem;
1464
1465         for (order = max(slub_min_order, fls(size - 1) - PAGE_SHIFT);
1466                         order < MAX_ORDER; order++) {
1467                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1468
1469                 if (slub_max_order > order &&
1470                                 slab_size < slub_min_objects * size)
1471                         continue;
1472
1473                 if (slab_size < size)
1474                         continue;
1475
1476                 rem = slab_size % size;
1477
1478                 if (rem <= (PAGE_SIZE << order) / 8)
1479                         break;
1480
1481         }
1482         if (order >= MAX_ORDER)
1483                 return -E2BIG;
1484         return order;
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Function to figure out which alignment to use from the
1489  * various ways of specifying it.
1490  */
1491 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1492                 unsigned long align, unsigned long size)
1493 {
1494         /*
1495          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1496          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1497          * large.
1498          *
1499          * The hardware cache alignment cannot override the
1500          * specified alignment though. If that is greater
1501          * then use it.
1502          */
1503         if ((flags & (SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_HWCACHE_ALIGN)) &&
1504                         size > L1_CACHE_BYTES / 2)
1505                 return max_t(unsigned long, align, L1_CACHE_BYTES);
1506
1507         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1508                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1509
1510         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1511 }
1512
1513 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1514 {
1515         n->nr_partial = 0;
1516         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1517         spin_lock_init(&n->list_lock);
1518         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1519         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1520 }
1521
1522 #ifdef CONFIG_NUMA
1523 /*
1524  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1525  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1526  * possible.
1527  *
1528  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1529  * when allocating for the kmalloc_node_cache.
1530  */
1531 static struct kmem_cache_node * __init early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1532                                                                 int node)
1533 {
1534         struct page *page;
1535         struct kmem_cache_node *n;
1536
1537         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
1538
1539         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags | GFP_THISNODE, node);
1540         /* new_slab() disables interupts */
1541         local_irq_enable();
1542
1543         BUG_ON(!page);
1544         n = page->freelist;
1545         BUG_ON(!n);
1546         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
1547         page->inuse++;
1548         kmalloc_caches->node[node] = n;
1549         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
1550         init_kmem_cache_node(n);
1551         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1552         add_partial(n, page);
1553         return n;
1554 }
1555
1556 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1557 {
1558         int node;
1559
1560         for_each_online_node(node) {
1561                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
1562                 if (n && n != &s->local_node)
1563                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
1564                 s->node[node] = NULL;
1565         }
1566 }
1567
1568 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1569 {
1570         int node;
1571         int local_node;
1572
1573         if (slab_state >= UP)
1574                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
1575         else
1576                 local_node = 0;
1577
1578         for_each_online_node(node) {
1579                 struct kmem_cache_node *n;
1580
1581                 if (local_node == node)
1582                         n = &s->local_node;
1583                 else {
1584                         if (slab_state == DOWN) {
1585                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
1586                                                                 node);
1587                                 continue;
1588                         }
1589                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
1590                                                         gfpflags, node);
1591
1592                         if (!n) {
1593                                 free_kmem_cache_nodes(s);
1594                                 return 0;
1595                         }
1596
1597                 }
1598                 s->node[node] = n;
1599                 init_kmem_cache_node(n);
1600         }
1601         return 1;
1602 }
1603 #else
1604 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1605 {
1606 }
1607
1608 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1609 {
1610         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
1611         return 1;
1612 }
1613 #endif
1614
1615 /*
1616  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
1617  * a slab object.
1618  */
1619 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
1620 {
1621         unsigned long flags = s->flags;
1622         unsigned long size = s->objsize;
1623         unsigned long align = s->align;
1624
1625         /*
1626          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
1627          * the slab may touch the object after free or before allocation
1628          * then we should never poison the object itself.
1629          */
1630         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
1631                         !s->ctor && !s->dtor)
1632                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
1633         else
1634                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
1635
1636         /*
1637          * Round up object size to the next word boundary. We can only
1638          * place the free pointer at word boundaries and this determines
1639          * the possible location of the free pointer.
1640          */
1641         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
1642
1643         /*
1644          * If we are redzoning then check if there is some space between the
1645          * end of the object and the free pointer. If not then add an
1646          * additional word, so that we can establish a redzone between
1647          * the object and the freepointer to be able to check for overwrites.
1648          */
1649         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
1650                 size += sizeof(void *);
1651
1652         /*
1653          * With that we have determined how much of the slab is in actual
1654          * use by the object. This is the potential offset to the free
1655          * pointer.
1656          */
1657         s->inuse = size;
1658
1659         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
1660                 s->ctor || s->dtor)) {
1661                 /*
1662                  * Relocate free pointer after the object if it is not
1663                  * permitted to overwrite the first word of the object on
1664                  * kmem_cache_free.
1665                  *
1666                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
1667                  * destructor or are poisoning the objects.
1668                  */
1669                 s->offset = size;
1670                 size += sizeof(void *);
1671         }
1672
1673         if (flags & SLAB_STORE_USER)
1674                 /*
1675                  * Need to store information about allocs and frees after
1676                  * the object.
1677                  */
1678                 size += 2 * sizeof(struct track);
1679
1680         if (flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS)
1681                 /*
1682                  * Add some empty padding so that we can catch
1683                  * overwrites from earlier objects rather than let
1684                  * tracking information or the free pointer be
1685                  * corrupted if an user writes before the start
1686                  * of the object.
1687                  */
1688                 size += sizeof(void *);
1689         /*
1690          * Determine the alignment based on various parameters that the
1691          * user specified (this is unecessarily complex due to the attempt
1692          * to be compatible with SLAB. Should be cleaned up some day).
1693          */
1694         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
1695
1696         /*
1697          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
1698          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
1699          * each object to conform to the alignment.
1700          */
1701         size = ALIGN(size, align);
1702         s->size = size;
1703
1704         s->order = calculate_order(size);
1705         if (s->order < 0)
1706                 return 0;
1707
1708         /*
1709          * Determine the number of objects per slab
1710          */
1711         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
1712
1713         /*
1714          * Verify that the number of objects is within permitted limits.
1715          * The page->inuse field is only 16 bit wide! So we cannot have
1716          * more than 64k objects per slab.
1717          */
1718         if (!s->objects || s->objects > 65535)
1719                 return 0;
1720         return 1;
1721
1722 }
1723
1724 static int __init finish_bootstrap(void)
1725 {
1726         struct list_head *h;
1727         int err;
1728
1729         slab_state = SYSFS;
1730
1731         list_for_each(h, &slab_caches) {
1732                 struct kmem_cache *s =
1733                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
1734
1735                 err = sysfs_slab_add(s);
1736                 BUG_ON(err);
1737         }
1738         return 0;
1739 }
1740
1741 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1742                 const char *name, size_t size,
1743                 size_t align, unsigned long flags,
1744                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
1745                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
1746 {
1747         memset(s, 0, kmem_size);
1748         s->name = name;
1749         s->ctor = ctor;
1750         s->dtor = dtor;
1751         s->objsize = size;
1752         s->flags = flags;
1753         s->align = align;
1754
1755         BUG_ON(flags & SLUB_UNIMPLEMENTED);
1756
1757         /*
1758          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
1759          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
1760          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
1761          * object anymore.
1762          *
1763          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
1764          * the limit is 512k.
1765          *
1766          * Debugging or ctor/dtors may create a need to move the free
1767          * pointer. Fail if this happens.
1768          */
1769         if (s->size >= 65535 * sizeof(void *)) {
1770                 BUG_ON(flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1771                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1772                 BUG_ON(ctor || dtor);
1773         }
1774         else
1775                 /*
1776                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1777                  */
1778                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1779                     strncmp(slub_debug_slabs, name,
1780                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1781                                 s->flags |= slub_debug;
1782
1783         if (!calculate_sizes(s))
1784                 goto error;
1785
1786         s->refcount = 1;
1787 #ifdef CONFIG_NUMA
1788         s->defrag_ratio = 100;
1789 #endif
1790
1791         if (init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
1792                 return 1;
1793 error:
1794         if (flags & SLAB_PANIC)
1795                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
1796                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
1797                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
1798                         s->offset, flags);
1799         return 0;
1800 }
1801 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_open);
1802
1803 /*
1804  * Check if a given pointer is valid
1805  */
1806 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
1807 {
1808         struct page * page;
1809         void *addr;
1810
1811         page = get_object_page(object);
1812
1813         if (!page || s != page->slab)
1814                 /* No slab or wrong slab */
1815                 return 0;
1816
1817         addr = page_address(page);
1818         if (object < addr || object >= addr + s->objects * s->size)
1819                 /* Out of bounds */
1820                 return 0;
1821
1822         if ((object - addr) % s->size)
1823                 /* Improperly aligned */
1824                 return 0;
1825
1826         /*
1827          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
1828          * But this would be too expensive and it seems that the main
1829          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
1830          * to a certain slab.
1831          */
1832         return 1;
1833 }
1834 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
1835
1836 /*
1837  * Determine the size of a slab object
1838  */
1839 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
1840 {
1841         return s->objsize;
1842 }
1843 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
1844
1845 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
1846 {
1847         return s->name;
1848 }
1849 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
1850
1851 /*
1852  * Attempt to free all slabs on a node
1853  */
1854 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1855                         struct list_head *list)
1856 {
1857         int slabs_inuse = 0;
1858         unsigned long flags;
1859         struct page *page, *h;
1860
1861         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1862         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
1863                 if (!page->inuse) {
1864                         list_del(&page->lru);
1865                         discard_slab(s, page);
1866                 } else
1867                         slabs_inuse++;
1868         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1869         return slabs_inuse;
1870 }
1871
1872 /*
1873  * Release all resources used by slab cache
1874  */
1875 static int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
1876 {
1877         int node;
1878
1879         flush_all(s);
1880
1881         /* Attempt to free all objects */
1882         for_each_online_node(node) {
1883                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1884
1885                 free_list(s, n, &n->partial);
1886                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
1887                         return 1;
1888         }
1889         free_kmem_cache_nodes(s);
1890         return 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Close a cache and release the kmem_cache structure
1895  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
1896  */
1897 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
1898 {
1899         down_write(&slub_lock);
1900         s->refcount--;
1901         if (!s->refcount) {
1902                 list_del(&s->list);
1903                 if (kmem_cache_close(s))
1904                         WARN_ON(1);
1905                 sysfs_slab_remove(s);
1906                 kfree(s);
1907         }
1908         up_write(&slub_lock);
1909 }
1910 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
1911
1912 /********************************************************************
1913  *              Kmalloc subsystem
1914  *******************************************************************/
1915
1916 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __cacheline_aligned;
1917 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
1918
1919 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1920 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
1921 #endif
1922
1923 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
1924 {
1925         get_option (&str, &slub_min_order);
1926
1927         return 1;
1928 }
1929
1930 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
1931
1932 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
1933 {
1934         get_option (&str, &slub_max_order);
1935
1936         return 1;
1937 }
1938
1939 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
1940
1941 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
1942 {
1943         get_option (&str, &slub_min_objects);
1944
1945         return 1;
1946 }
1947
1948 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
1949
1950 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
1951 {
1952         slub_nomerge = 1;
1953         return 1;
1954 }
1955
1956 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
1957
1958 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1959 {
1960         if (!str || *str != '=')
1961                 slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1962         else {
1963                 str++;
1964                 if (*str == 0 || *str == ',')
1965                         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1966                 else
1967                 for( ;*str && *str != ','; str++)
1968                         switch (*str) {
1969                         case 'f' : case 'F' :
1970                                 slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1971                                 break;
1972                         case 'z' : case 'Z' :
1973                                 slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1974                                 break;
1975                         case 'p' : case 'P' :
1976                                 slub_debug |= SLAB_POISON;
1977                                 break;
1978                         case 'u' : case 'U' :
1979                                 slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1980                                 break;
1981                         case 't' : case 'T' :
1982                                 slub_debug |= SLAB_TRACE;
1983                                 break;
1984                         default:
1985                                 printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1986                                         "unknown. skipped\n",*str);
1987                         }
1988         }
1989
1990         if (*str == ',')
1991                 slub_debug_slabs = str + 1;
1992         return 1;
1993 }
1994
1995 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1996
1997 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
1998                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
1999 {
2000         unsigned int flags = 0;
2001
2002         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2003                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2004
2005         down_write(&slub_lock);
2006         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2007                         flags, NULL, NULL))
2008                 goto panic;
2009
2010         list_add(&s->list, &slab_caches);
2011         up_write(&slub_lock);
2012         if (sysfs_slab_add(s))
2013                 goto panic;
2014         return s;
2015
2016 panic:
2017         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2018 }
2019
2020 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2021 {
2022         int index = kmalloc_index(size);
2023
2024         if (!index)
2025                 return NULL;
2026
2027         /* Allocation too large? */
2028         BUG_ON(index < 0);
2029
2030 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2031         if ((flags & SLUB_DMA)) {
2032                 struct kmem_cache *s;
2033                 struct kmem_cache *x;
2034                 char *text;
2035                 size_t realsize;
2036
2037                 s = kmalloc_caches_dma[index];
2038                 if (s)
2039                         return s;
2040
2041                 /* Dynamically create dma cache */
2042                 x = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2043                 if (!x)
2044                         panic("Unable to allocate memory for dma cache\n");
2045
2046                 if (index <= KMALLOC_SHIFT_HIGH)
2047                         realsize = 1 << index;
2048                 else {
2049                         if (index == 1)
2050                                 realsize = 96;
2051                         else
2052                                 realsize = 192;
2053                 }
2054
2055                 text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2056                                 (unsigned int)realsize);
2057                 s = create_kmalloc_cache(x, text, realsize, flags);
2058                 kmalloc_caches_dma[index] = s;
2059                 return s;
2060         }
2061 #endif
2062         return &kmalloc_caches[index];
2063 }
2064
2065 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2066 {
2067         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2068
2069         if (s)
2070                 return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2071         return NULL;
2072 }
2073 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2074
2075 #ifdef CONFIG_NUMA
2076 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2077 {
2078         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2079
2080         if (s)
2081                 return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2082         return NULL;
2083 }
2084 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2085 #endif
2086
2087 size_t ksize(const void *object)
2088 {
2089         struct page *page = get_object_page(object);
2090         struct kmem_cache *s;
2091
2092         BUG_ON(!page);
2093         s = page->slab;
2094         BUG_ON(!s);
2095
2096         /*
2097          * Debugging requires use of the padding between object
2098          * and whatever may come after it.
2099          */
2100         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2101                 return s->objsize;
2102
2103         /*
2104          * If we have the need to store the freelist pointer
2105          * back there or track user information then we can
2106          * only use the space before that information.
2107          */
2108         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2109                 return s->inuse;
2110
2111         /*
2112          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2113          */
2114         return s->size;
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2117
2118 void kfree(const void *x)
2119 {
2120         struct kmem_cache *s;
2121         struct page *page;
2122
2123         if (!x)
2124                 return;
2125
2126         page = virt_to_head_page(x);
2127         s = page->slab;
2128
2129         slab_free(s, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2130 }
2131 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2132
2133 /**
2134  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
2135  *
2136  * @p: object to reallocate memory for.
2137  * @new_size: how many bytes of memory are required.
2138  * @flags: the type of memory to allocate.
2139  *
2140  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
2141  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
2142  * behaves exactly like kmalloc().  If @size is 0 and @p is not a
2143  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
2144  */
2145 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
2146 {
2147         struct kmem_cache *new_cache;
2148         void *ret;
2149         struct page *page;
2150
2151         if (unlikely(!p))
2152                 return kmalloc(new_size, flags);
2153
2154         if (unlikely(!new_size)) {
2155                 kfree(p);
2156                 return NULL;
2157         }
2158
2159         page = virt_to_head_page(p);
2160
2161         new_cache = get_slab(new_size, flags);
2162
2163         /*
2164          * If new size fits in the current cache, bail out.
2165          */
2166         if (likely(page->slab == new_cache))
2167                 return (void *)p;
2168
2169         ret = kmalloc(new_size, flags);
2170         if (ret) {
2171                 memcpy(ret, p, min(new_size, ksize(p)));
2172                 kfree(p);
2173         }
2174         return ret;
2175 }
2176 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
2177
2178 /********************************************************************
2179  *                      Basic setup of slabs
2180  *******************************************************************/
2181
2182 void __init kmem_cache_init(void)
2183 {
2184         int i;
2185
2186 #ifdef CONFIG_NUMA
2187         /*
2188          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2189          * struct kmalloc_cache_node's. There is special bootstrap code in
2190          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2191          */
2192         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2193                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2194 #endif
2195
2196         /* Able to allocate the per node structures */
2197         slab_state = PARTIAL;
2198
2199         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2200         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2201                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2202         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2203                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2204
2205         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2206                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2207                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2208
2209         slab_state = UP;
2210
2211         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2212         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2213                 kmalloc_caches[i]. name =
2214                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2215
2216 #ifdef CONFIG_SMP
2217         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2218 #endif
2219
2220         if (nr_cpu_ids) /* Remove when nr_cpu_ids is fixed upstream ! */
2221                 kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab)
2222                          + nr_cpu_ids * sizeof(struct page *);
2223
2224         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2225                 " Processors=%d, Nodes=%d\n",
2226                 KMALLOC_SHIFT_HIGH, L1_CACHE_BYTES,
2227                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2228                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2229 }
2230
2231 /*
2232  * Find a mergeable slab cache
2233  */
2234 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2235 {
2236         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2237                 return 1;
2238
2239         if (s->ctor || s->dtor)
2240                 return 1;
2241
2242         return 0;
2243 }
2244
2245 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2246                 size_t align, unsigned long flags,
2247                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2248                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2249 {
2250         struct list_head *h;
2251
2252         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2253                 return NULL;
2254
2255         if (ctor || dtor)
2256                 return NULL;
2257
2258         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2259         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2260         size = ALIGN(size, align);
2261
2262         list_for_each(h, &slab_caches) {
2263                 struct kmem_cache *s =
2264                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2265
2266                 if (slab_unmergeable(s))
2267                         continue;
2268
2269                 if (size > s->size)
2270                         continue;
2271
2272                 if (((flags | slub_debug) & SLUB_MERGE_SAME) !=
2273                         (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2274                                 continue;
2275                 /*
2276                  * Check if alignment is compatible.
2277                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2278                  */
2279                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2280                         continue;
2281
2282                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2283                         continue;
2284
2285                 return s;
2286         }
2287         return NULL;
2288 }
2289
2290 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2291                 size_t align, unsigned long flags,
2292                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2293                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2294 {
2295         struct kmem_cache *s;
2296
2297         down_write(&slub_lock);
2298         s = find_mergeable(size, align, flags, dtor, ctor);
2299         if (s) {
2300                 s->refcount++;
2301                 /*
2302                  * Adjust the object sizes so that we clear
2303                  * the complete object on kzalloc.
2304                  */
2305                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2306                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2307                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2308                         goto err;
2309         } else {
2310                 s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2311                 if (s && kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2312                                 size, align, flags, ctor, dtor)) {
2313                         if (sysfs_slab_add(s)) {
2314                                 kfree(s);
2315                                 goto err;
2316                         }
2317                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2318                 } else
2319                         kfree(s);
2320         }
2321         up_write(&slub_lock);
2322         return s;
2323
2324 err:
2325         up_write(&slub_lock);
2326         if (flags & SLAB_PANIC)
2327                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2328         else
2329                 s = NULL;
2330         return s;
2331 }
2332 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2333
2334 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2335 {
2336         void *x;
2337
2338         x = slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2339         if (x)
2340                 memset(x, 0, s->objsize);
2341         return x;
2342 }
2343 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
2344
2345 #ifdef CONFIG_SMP
2346 static void for_all_slabs(void (*func)(struct kmem_cache *, int), int cpu)
2347 {
2348         struct list_head *h;
2349
2350         down_read(&slub_lock);
2351         list_for_each(h, &slab_caches) {
2352                 struct kmem_cache *s =
2353                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2354
2355                 func(s, cpu);
2356         }
2357         up_read(&slub_lock);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * Use the cpu notifier to insure that the slab are flushed
2362  * when necessary.
2363  */
2364 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2365                 unsigned long action, void *hcpu)
2366 {
2367         long cpu = (long)hcpu;
2368
2369         switch (action) {
2370         case CPU_UP_CANCELED:
2371         case CPU_DEAD:
2372                 for_all_slabs(__flush_cpu_slab, cpu);
2373                 break;
2374         default:
2375                 break;
2376         }
2377         return NOTIFY_OK;
2378 }
2379
2380 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
2381         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
2382
2383 #endif
2384
2385 /***************************************************************
2386  *      Compatiblility definitions
2387  **************************************************************/
2388
2389 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2390 {
2391         flush_all(s);
2392         return 0;
2393 }
2394 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2395
2396 #ifdef CONFIG_NUMA
2397
2398 /*****************************************************************
2399  * Generic reaper used to support the page allocator
2400  * (the cpu slabs are reaped by a per slab workqueue).
2401  *
2402  * Maybe move this to the page allocator?
2403  ****************************************************************/
2404
2405 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
2406
2407 static void init_reap_node(int cpu)
2408 {
2409         int node;
2410
2411         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
2412         if (node == MAX_NUMNODES)
2413                 node = first_node(node_online_map);
2414
2415         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2416 }
2417
2418 static void next_reap_node(void)
2419 {
2420         int node = __get_cpu_var(reap_node);
2421
2422         /*
2423          * Also drain per cpu pages on remote zones
2424          */
2425         if (node != numa_node_id())
2426                 drain_node_pages(node);
2427
2428         node = next_node(node, node_online_map);
2429         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
2430                 node = first_node(node_online_map);
2431         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2432 }
2433 #else
2434 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
2435 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
2436 #endif
2437
2438 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
2439
2440 #ifdef CONFIG_SMP
2441 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, reap_work);
2442
2443 static void cache_reap(struct work_struct *unused)
2444 {
2445         next_reap_node();
2446         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
2447         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
2448                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
2449 }
2450
2451 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
2452 {
2453         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
2454
2455         /*
2456          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
2457          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
2458          * at that time.
2459          */
2460         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
2461                 init_reap_node(cpu);
2462                 INIT_DELAYED_WORK(reap_work, cache_reap);
2463                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
2464         }
2465 }
2466
2467 static int __init cpucache_init(void)
2468 {
2469         int cpu;
2470
2471         /*
2472          * Register the timers that drain pcp pages and update vm statistics
2473          */
2474         for_each_online_cpu(cpu)
2475                 start_cpu_timer(cpu);
2476         return 0;
2477 }
2478 __initcall(cpucache_init);
2479 #endif
2480
2481 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
2482 static unsigned long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s);
2483
2484 static void resiliency_test(void)
2485 {
2486         u8 *p;
2487
2488         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
2489         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
2490         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
2491
2492         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
2493         p[16] = 0x12;
2494         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
2495                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
2496
2497         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
2498
2499         /* Hmmm... The next two are dangerous */
2500         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
2501         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
2502         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
2503                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
2504         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2505
2506         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
2507         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
2508         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
2509         *p = 0x56;
2510         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
2511                                                                         p);
2512         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2513         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
2514
2515         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
2516         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
2517         kfree(p);
2518         *p = 0x78;
2519         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
2520         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
2521
2522         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
2523         kfree(p);
2524         p[50] = 0x9a;
2525         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
2526         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
2527
2528         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
2529         kfree(p);
2530         p[512] = 0xab;
2531         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
2532         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
2533 }
2534 #else
2535 static void resiliency_test(void) {};
2536 #endif
2537
2538 /*
2539  * These are not as efficient as kmalloc for the non debug case.
2540  * We do not have the page struct available so we have to touch one
2541  * cacheline in struct kmem_cache to check slab flags.
2542  */
2543 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
2544 {
2545         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2546
2547         if (!s)
2548                 return NULL;
2549
2550         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
2551 }
2552
2553 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
2554                                         int node, void *caller)
2555 {
2556         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2557
2558         if (!s)
2559                 return NULL;
2560
2561         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
2562 }
2563
2564 #ifdef CONFIG_SYSFS
2565
2566 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2567 {
2568         void *p;
2569         void *addr = page_address(page);
2570         unsigned long map[BITS_TO_LONGS(s->objects)];
2571
2572         if (!check_slab(s, page) ||
2573                         !on_freelist(s, page, NULL))
2574                 return 0;
2575
2576         /* Now we know that a valid freelist exists */
2577         bitmap_zero(map, s->objects);
2578
2579         for(p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p)) {
2580                 set_bit((p - addr) / s->size, map);
2581                 if (!check_object(s, page, p, 0))
2582                         return 0;
2583         }
2584
2585         for(p = addr; p < addr + s->objects * s->size; p += s->size)
2586                 if (!test_bit((p - addr) / s->size, map))
2587                         if (!check_object(s, page, p, 1))
2588                                 return 0;
2589         return 1;
2590 }
2591
2592 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2593 {
2594         if (slab_trylock(page)) {
2595                 validate_slab(s, page);
2596                 slab_unlock(page);
2597         } else
2598                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
2599                         s->name, page);
2600
2601         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
2602                 if (!PageError(page))
2603                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: PageError not set "
2604                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
2605         } else {
2606                 if (PageError(page))
2607                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: PageError set on "
2608                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
2609         }
2610 }
2611
2612 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2613 {
2614         unsigned long count = 0;
2615         struct page *page;
2616         unsigned long flags;
2617
2618         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2619
2620         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
2621                 validate_slab_slab(s, page);
2622                 count++;
2623         }
2624         if (count != n->nr_partial)
2625                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
2626                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
2627
2628         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
2629                 goto out;
2630
2631         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
2632                 validate_slab_slab(s, page);
2633                 count++;
2634         }
2635         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2636                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
2637                         "counter=%ld\n", s->name, count,
2638                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2639
2640 out:
2641         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2642         return count;
2643 }
2644
2645 static unsigned long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
2646 {
2647         int node;
2648         unsigned long count = 0;
2649
2650         flush_all(s);
2651         for_each_online_node(node) {
2652                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2653
2654                 count += validate_slab_node(s, n);
2655         }
2656         return count;
2657 }
2658
2659 /*
2660  * Generate lists of locations where slabcache objects are allocated
2661  * and freed.
2662  */
2663
2664 struct location {
2665         unsigned long count;
2666         void *addr;
2667 };
2668
2669 struct loc_track {
2670         unsigned long max;
2671         unsigned long count;
2672         struct location *loc;
2673 };
2674
2675 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
2676 {
2677         if (t->max)
2678                 free_pages((unsigned long)t->loc,
2679                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
2680 }
2681
2682 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max)
2683 {
2684         struct location *l;
2685         int order;
2686
2687         if (!max)
2688                 max = PAGE_SIZE / sizeof(struct location);
2689
2690         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
2691
2692         l = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, order);
2693
2694         if (!l)
2695                 return 0;
2696
2697         if (t->count) {
2698                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
2699                 free_loc_track(t);
2700         }
2701         t->max = max;
2702         t->loc = l;
2703         return 1;
2704 }
2705
2706 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
2707                                                 void *addr)
2708 {
2709         long start, end, pos;
2710         struct location *l;
2711         void *caddr;
2712
2713         start = -1;
2714         end = t->count;
2715
2716         for ( ; ; ) {
2717                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
2718
2719                 /*
2720                  * There is nothing at "end". If we end up there
2721                  * we need to add something to before end.
2722                  */
2723                 if (pos == end)
2724                         break;
2725
2726                 caddr = t->loc[pos].addr;
2727                 if (addr == caddr) {
2728                         t->loc[pos].count++;
2729                         return 1;
2730                 }
2731
2732                 if (addr < caddr)
2733                         end = pos;
2734                 else
2735                         start = pos;
2736         }
2737
2738         /*
2739          * Not found. Insert new tracking element
2740          */
2741         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max))
2742                 return 0;
2743
2744         l = t->loc + pos;
2745         if (pos < t->count)
2746                 memmove(l + 1, l,
2747                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
2748         t->count++;
2749         l->count = 1;
2750         l->addr = addr;
2751         return 1;
2752 }
2753
2754 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
2755                 struct page *page, enum track_item alloc)
2756 {
2757         void *addr = page_address(page);
2758         unsigned long map[BITS_TO_LONGS(s->objects)];
2759         void *p;
2760
2761         bitmap_zero(map, s->objects);
2762         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
2763                 set_bit((p - addr) / s->size, map);
2764
2765         for (p = addr; p < addr + s->objects * s->size; p += s->size)
2766                 if (!test_bit((p - addr) / s->size, map)) {
2767                         void *addr = get_track(s, p, alloc)->addr;
2768
2769                         add_location(t, s, addr);
2770                 }
2771 }
2772
2773 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
2774                                         enum track_item alloc)
2775 {
2776         int n = 0;
2777         unsigned long i;
2778         struct loc_track t;
2779         int node;
2780
2781         t.count = 0;
2782         t.max = 0;
2783
2784         /* Push back cpu slabs */
2785         flush_all(s);
2786
2787         for_each_online_node(node) {
2788                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2789                 unsigned long flags;
2790                 struct page *page;
2791
2792                 if (!atomic_read(&n->nr_slabs))
2793                         continue;
2794
2795                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2796                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2797                         process_slab(&t, s, page, alloc);
2798                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
2799                         process_slab(&t, s, page, alloc);
2800                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2801         }
2802
2803         for (i = 0; i < t.count; i++) {
2804                 void *addr = t.loc[i].addr;
2805
2806                 if (n > PAGE_SIZE - 100)
2807                         break;
2808                 n += sprintf(buf + n, "%7ld ", t.loc[i].count);
2809                 if (addr)
2810                         n += sprint_symbol(buf + n, (unsigned long)t.loc[i].addr);
2811                 else
2812                         n += sprintf(buf + n, "<not-available>");
2813                 n += sprintf(buf + n, "\n");
2814         }
2815
2816         free_loc_track(&t);
2817         if (!t.count)
2818                 n += sprintf(buf, "No data\n");
2819         return n;
2820 }
2821
2822 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
2823 {
2824         unsigned long flags;
2825         unsigned long x = 0;
2826         struct page *page;
2827
2828         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2829         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2830                 x += page->inuse;
2831         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2832         return x;
2833 }
2834
2835 enum slab_stat_type {
2836         SL_FULL,
2837         SL_PARTIAL,
2838         SL_CPU,
2839         SL_OBJECTS
2840 };
2841
2842 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
2843 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
2844 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
2845 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
2846
2847 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
2848                         char *buf, unsigned long flags)
2849 {
2850         unsigned long total = 0;
2851         int cpu;
2852         int node;
2853         int x;
2854         unsigned long *nodes;
2855         unsigned long *per_cpu;
2856
2857         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
2858         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
2859
2860         for_each_possible_cpu(cpu) {
2861                 struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
2862                 int node;
2863
2864                 if (page) {
2865                         node = page_to_nid(page);
2866                         if (flags & SO_CPU) {
2867                                 int x = 0;
2868
2869                                 if (flags & SO_OBJECTS)
2870                                         x = page->inuse;
2871                                 else
2872                                         x = 1;
2873                                 total += x;
2874                                 nodes[node] += x;
2875                         }
2876                         per_cpu[node]++;
2877                 }
2878         }
2879
2880         for_each_online_node(node) {
2881                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2882
2883                 if (flags & SO_PARTIAL) {
2884                         if (flags & SO_OBJECTS)
2885                                 x = count_partial(n);
2886                         else
2887                                 x = n->nr_partial;
2888                         total += x;
2889                         nodes[node] += x;
2890                 }
2891
2892                 if (flags & SO_FULL) {
2893                         int full_slabs = atomic_read(&n->nr_slabs)
2894                                         - per_cpu[node]
2895                                         - n->nr_partial;
2896
2897                         if (flags & SO_OBJECTS)
2898                                 x = full_slabs * s->objects;
2899                         else
2900                                 x = full_slabs;
2901                         total += x;
2902                         nodes[node] += x;
2903                 }
2904         }
2905
2906         x = sprintf(buf, "%lu", total);
2907 #ifdef CONFIG_NUMA
2908         for_each_online_node(node)
2909                 if (nodes[node])
2910                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
2911                                         node, nodes[node]);
2912 #endif
2913         kfree(nodes);
2914         return x + sprintf(buf + x, "\n");
2915 }
2916
2917 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
2918 {
2919         int node;
2920         int cpu;
2921
2922         for_each_possible_cpu(cpu)
2923                 if (s->cpu_slab[cpu])
2924                         return 1;
2925
2926         for_each_node(node) {
2927                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2928
2929                 if (n->nr_partial || atomic_read(&n->nr_slabs))
2930                         return 1;
2931         }
2932         return 0;
2933 }
2934
2935 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
2936 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
2937
2938 struct slab_attribute {
2939         struct attribute attr;
2940         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
2941         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
2942 };
2943
2944 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
2945         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
2946
2947 #define SLAB_ATTR(_name) \
2948         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
2949         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
2950
2951 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2952 {
2953         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
2954 }
2955 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
2956
2957 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2958 {
2959         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
2960 }
2961 SLAB_ATTR_RO(align);
2962
2963 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2964 {
2965         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
2966 }
2967 SLAB_ATTR_RO(object_size);
2968
2969 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2970 {
2971         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
2972 }
2973 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
2974
2975 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2976 {
2977         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
2978 }
2979 SLAB_ATTR_RO(order);
2980
2981 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2982 {
2983         if (s->ctor) {
2984                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
2985
2986                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2987         }
2988         return 0;
2989 }
2990 SLAB_ATTR_RO(ctor);
2991
2992 static ssize_t dtor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2993 {
2994         if (s->dtor) {
2995                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->dtor);
2996
2997                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2998         }
2999         return 0;
3000 }
3001 SLAB_ATTR_RO(dtor);
3002
3003 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3004 {
3005         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3006 }
3007 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3008
3009 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3010 {
3011         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3012 }
3013 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3014
3015 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3016 {
3017         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3018 }
3019 SLAB_ATTR_RO(partial);
3020
3021 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3022 {
3023         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3024 }
3025 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3026
3027 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3028 {
3029         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3030 }
3031 SLAB_ATTR_RO(objects);
3032
3033 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3034 {
3035         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3036 }
3037
3038 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3039                                 const char *buf, size_t length)
3040 {
3041         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3042         if (buf[0] == '1')
3043                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3044         return length;
3045 }
3046 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3047
3048 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3049 {
3050         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3051 }
3052
3053 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3054                                                         size_t length)
3055 {
3056         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3057         if (buf[0] == '1')
3058                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3059         return length;
3060 }
3061 SLAB_ATTR(trace);
3062
3063 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3064 {
3065         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3066 }
3067
3068 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3069                                 const char *buf, size_t length)
3070 {
3071         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3072         if (buf[0] == '1')
3073                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3074         return length;
3075 }
3076 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3077
3078 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3079 {
3080         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags &
3081                 (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN)));
3082 }
3083 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3084
3085 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3086 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3087 {
3088         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3089 }
3090 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3091 #endif
3092
3093 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3094 {
3095         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3096 }
3097 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3098
3099 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3100 {
3101         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3102 }
3103
3104 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3105                                 const char *buf, size_t length)
3106 {
3107         if (any_slab_objects(s))
3108                 return -EBUSY;
3109
3110         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3111         if (buf[0] == '1')
3112                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3113         calculate_sizes(s);
3114         return length;
3115 }
3116 SLAB_ATTR(red_zone);
3117
3118 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3119 {
3120         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3121 }
3122
3123 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3124                                 const char *buf, size_t length)
3125 {
3126         if (any_slab_objects(s))
3127                 return -EBUSY;
3128
3129         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3130         if (buf[0] == '1')
3131                 s->flags |= SLAB_POISON;
3132         calculate_sizes(s);
3133         return length;
3134 }
3135 SLAB_ATTR(poison);
3136
3137 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3138 {
3139         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3140 }
3141
3142 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3143                                 const char *buf, size_t length)
3144 {
3145         if (any_slab_objects(s))
3146                 return -EBUSY;
3147
3148         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3149         if (buf[0] == '1')
3150                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3151         calculate_sizes(s);
3152         return length;
3153 }
3154 SLAB_ATTR(store_user);
3155
3156 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3157 {
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3162                         const char *buf, size_t length)
3163 {
3164         if (buf[0] == '1')
3165                 validate_slab_cache(s);
3166         else
3167                 return -EINVAL;
3168         return length;
3169 }
3170 SLAB_ATTR(validate);
3171
3172 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3173 {
3174         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3175                 return -ENOSYS;
3176         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3177 }
3178 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3179
3180 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3181 {
3182         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3183                 return -ENOSYS;
3184         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
3185 }
3186 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
3187
3188 #ifdef CONFIG_NUMA
3189 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3190 {
3191         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
3192 }
3193
3194 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3195                                 const char *buf, size_t length)
3196 {
3197         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3198
3199         if (n < 100)
3200                 s->defrag_ratio = n * 10;
3201         return length;
3202 }
3203 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
3204 #endif
3205
3206 static struct attribute * slab_attrs[] = {
3207         &slab_size_attr.attr,
3208         &object_size_attr.attr,
3209         &objs_per_slab_attr.attr,
3210         &order_attr.attr,
3211         &objects_attr.attr,
3212         &slabs_attr.attr,
3213         &partial_attr.attr,
3214         &cpu_slabs_attr.attr,
3215         &ctor_attr.attr,
3216         &dtor_attr.attr,
3217         &aliases_attr.attr,
3218         &align_attr.attr,
3219         &sanity_checks_attr.attr,
3220         &trace_attr.attr,
3221         &hwcache_align_attr.attr,
3222         &reclaim_account_attr.attr,
3223         &destroy_by_rcu_attr.attr,
3224         &red_zone_attr.attr,
3225         &poison_attr.attr,
3226         &store_user_attr.attr,
3227         &validate_attr.attr,
3228         &alloc_calls_attr.attr,
3229         &free_calls_attr.attr,
3230 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3231         &cache_dma_attr.attr,
3232 #endif
3233 #ifdef CONFIG_NUMA
3234         &defrag_ratio_attr.attr,
3235 #endif
3236         NULL
3237 };
3238
3239 static struct attribute_group slab_attr_group = {
3240         .attrs = slab_attrs,
3241 };
3242
3243 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
3244                                 struct attribute *attr,
3245                                 char *buf)
3246 {
3247         struct slab_attribute *attribute;
3248         struct kmem_cache *s;
3249         int err;
3250
3251         attribute = to_slab_attr(attr);
3252         s = to_slab(kobj);
3253
3254         if (!attribute->show)
3255                 return -EIO;
3256
3257         err = attribute->show(s, buf);
3258
3259         return err;
3260 }
3261
3262 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
3263                                 struct attribute *attr,
3264                                 const char *buf, size_t len)
3265 {
3266         struct slab_attribute *attribute;
3267         struct kmem_cache *s;
3268         int err;
3269
3270         attribute = to_slab_attr(attr);
3271         s = to_slab(kobj);
3272
3273         if (!attribute->store)
3274                 return -EIO;
3275
3276         err = attribute->store(s, buf, len);
3277
3278         return err;
3279 }
3280
3281 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
3282         .show = slab_attr_show,
3283         .store = slab_attr_store,
3284 };
3285
3286 static struct kobj_type slab_ktype = {
3287         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
3288 };
3289
3290 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
3291 {
3292         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
3293
3294         if (ktype == &slab_ktype)
3295                 return 1;
3296         return 0;
3297 }
3298
3299 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
3300         .filter = uevent_filter,
3301 };
3302
3303 decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3304
3305 #define ID_STR_LENGTH 64
3306
3307 /* Create a unique string id for a slab cache:
3308  * format
3309  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3310  */
3311 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3312 {
3313         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3314         char *p = name;
3315
3316         BUG_ON(!name);
3317
3318         *p++ = ':';
3319         /*
3320          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3321          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3322          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3323          * are matched during merging to guarantee that the id is
3324          * unique.
3325          */
3326         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3327                 *p++ = 'd';
3328         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3329                 *p++ = 'a';
3330         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3331                 *p++ = 'F';
3332         if (p != name + 1)
3333                 *p++ = '-';
3334         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3335         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3336         return name;
3337 }
3338
3339 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3340 {
3341         int err;
3342         const char *name;
3343         int unmergeable;
3344
3345         if (slab_state < SYSFS)
3346                 /* Defer until later */
3347                 return 0;
3348
3349         unmergeable = slab_unmergeable(s);
3350         if (unmergeable) {
3351                 /*
3352                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
3353                  * This is typically the case for debug situations. In that
3354                  * case we can catch duplicate names easily.
3355                  */
3356                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, s->name);
3357                 name = s->name;
3358         } else {
3359                 /*
3360                  * Create a unique name for the slab as a target
3361                  * for the symlinks.
3362                  */
3363                 name = create_unique_id(s);
3364         }
3365
3366         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
3367         kobject_set_name(&s->kobj, name);
3368         kobject_init(&s->kobj);
3369         err = kobject_add(&s->kobj);
3370         if (err)
3371                 return err;
3372
3373         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
3374         if (err)
3375                 return err;
3376         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
3377         if (!unmergeable) {
3378                 /* Setup first alias */
3379                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
3380                 kfree(name);
3381         }
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
3386 {
3387         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
3388         kobject_del(&s->kobj);
3389 }
3390
3391 /*
3392  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
3393  * available lest we loose that information.
3394  */
3395 struct saved_alias {
3396         struct kmem_cache *s;
3397         const char *name;
3398         struct saved_alias *next;
3399 };
3400
3401 struct saved_alias *alias_list;
3402
3403 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
3404 {
3405         struct saved_alias *al;
3406
3407         if (slab_state == SYSFS) {
3408                 /*
3409                  * If we have a leftover link then remove it.
3410                  */
3411                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, name);
3412                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kset.kobj,
3413                                                 &s->kobj, name);
3414         }
3415
3416         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
3417         if (!al)
3418                 return -ENOMEM;
3419
3420         al->s = s;
3421         al->name = name;
3422         al->next = alias_list;
3423         alias_list = al;
3424         return 0;
3425 }
3426
3427 static int __init slab_sysfs_init(void)
3428 {
3429         int err;
3430
3431         err = subsystem_register(&slab_subsys);
3432         if (err) {
3433                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
3434                 return -ENOSYS;
3435         }
3436
3437         finish_bootstrap();
3438
3439         while (alias_list) {
3440                 struct saved_alias *al = alias_list;
3441
3442                 alias_list = alias_list->next;
3443                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
3444                 BUG_ON(err);
3445                 kfree(al);
3446         }
3447
3448         resiliency_test();
3449         return 0;
3450 }
3451
3452 __initcall(slab_sysfs_init);
3453 #else
3454 __initcall(finish_bootstrap);
3455 #endif