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