322f3a5d72c702523a0a2834baea1d68dd67bb4d
[linux-2.6.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
216 /* Not all arches define cache_line_size */
217 #ifndef cache_line_size
218 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
219 #endif
220
221 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
222
223 #ifdef CONFIG_SMP
224 static struct notifier_block slab_notifier;
225 #endif
226
227 static enum {
228         DOWN,           /* No slab functionality available */
229         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
230         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
231         SYSFS           /* Sysfs up */
232 } slab_state = DOWN;
233
234 /* A list of all slab caches on the system */
235 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
236 static LIST_HEAD(slab_caches);
237
238 /*
239  * Tracking user of a slab.
240  */
241 struct track {
242         void *addr;             /* Called from address */
243         int cpu;                /* Was running on cpu */
244         int pid;                /* Pid context */
245         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
246 };
247
248 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
249
250 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
251 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
252 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
253 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
254 #else
255 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
256 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
257                                                         { return 0; }
258 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) {}
259 #endif
260
261 /********************************************************************
262  *                      Core slab cache functions
263  *******************************************************************/
264
265 int slab_is_available(void)
266 {
267         return slab_state >= UP;
268 }
269
270 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
271 {
272 #ifdef CONFIG_NUMA
273         return s->node[node];
274 #else
275         return &s->local_node;
276 #endif
277 }
278
279 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
280                                 struct page *page, const void *object)
281 {
282         void *base;
283
284         if (!object)
285                 return 1;
286
287         base = page_address(page);
288         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
289                 (object - base) % s->size) {
290                 return 0;
291         }
292
293         return 1;
294 }
295
296 /*
297  * Slow version of get and set free pointer.
298  *
299  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
300  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
301  * from the page struct.
302  */
303 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
304 {
305         return *(void **)(object + s->offset);
306 }
307
308 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
309 {
310         *(void **)(object + s->offset) = fp;
311 }
312
313 /* Loop over all objects in a slab */
314 #define for_each_object(__p, __s, __addr) \
315         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__s)->objects * (__s)->size;\
316                         __p += (__s)->size)
317
318 /* Scan freelist */
319 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
320         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
321
322 /* Determine object index from a given position */
323 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
324 {
325         return (p - addr) / s->size;
326 }
327
328 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
329 /*
330  * Debug settings:
331  */
332 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
333 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
334 #else
335 static int slub_debug;
336 #endif
337
338 static char *slub_debug_slabs;
339
340 /*
341  * Object debugging
342  */
343 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
344 {
345         int i, offset;
346         int newline = 1;
347         char ascii[17];
348
349         ascii[16] = 0;
350
351         for (i = 0; i < length; i++) {
352                 if (newline) {
353                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
354                         newline = 0;
355                 }
356                 printk(" %02x", addr[i]);
357                 offset = i % 16;
358                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
359                 if (offset == 15) {
360                         printk(" %s\n",ascii);
361                         newline = 1;
362                 }
363         }
364         if (!newline) {
365                 i %= 16;
366                 while (i < 16) {
367                         printk("   ");
368                         ascii[i] = ' ';
369                         i++;
370                 }
371                 printk(" %s\n", ascii);
372         }
373 }
374
375 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
376         enum track_item alloc)
377 {
378         struct track *p;
379
380         if (s->offset)
381                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
382         else
383                 p = object + s->inuse;
384
385         return p + alloc;
386 }
387
388 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
389                                 enum track_item alloc, void *addr)
390 {
391         struct track *p;
392
393         if (s->offset)
394                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
395         else
396                 p = object + s->inuse;
397
398         p += alloc;
399         if (addr) {
400                 p->addr = addr;
401                 p->cpu = smp_processor_id();
402                 p->pid = current ? current->pid : -1;
403                 p->when = jiffies;
404         } else
405                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
406 }
407
408 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
409 {
410         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
411                 return;
412
413         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
414         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
415 }
416
417 static void print_track(const char *s, struct track *t)
418 {
419         if (!t->addr)
420                 return;
421
422         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
423         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
424         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
425 }
426
427 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
428 {
429         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
430                 return;
431
432         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
433         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
434 }
435
436 static void print_page_info(struct page *page)
437 {
438         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
439                 page, page->inuse, page->freelist, page->flags);
440
441 }
442
443 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
444 {
445         va_list args;
446         char buf[100];
447
448         va_start(args, fmt);
449         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
450         va_end(args);
451         printk(KERN_ERR "========================================"
452                         "=====================================\n");
453         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
454         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
455                         "-------------------------------------\n\n");
456 }
457
458 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
459 {
460         va_list args;
461         char buf[100];
462
463         va_start(args, fmt);
464         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
465         va_end(args);
466         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
467 }
468
469 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
470 {
471         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
472         u8 *addr = page_address(page);
473
474         print_tracking(s, p);
475
476         print_page_info(page);
477
478         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
479                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
480
481         if (p > addr + 16)
482                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
483
484         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
485
486         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
487                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
488                         s->inuse - s->objsize);
489
490         if (s->offset)
491                 off = s->offset + sizeof(void *);
492         else
493                 off = s->inuse;
494
495         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
496                 off += 2 * sizeof(struct track);
497
498         if (off != s->size)
499                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
500                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
501
502         dump_stack();
503 }
504
505 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
506                         u8 *object, char *reason)
507 {
508         slab_bug(s, reason);
509         print_trailer(s, page, object);
510 }
511
512 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
513 {
514         va_list args;
515         char buf[100];
516
517         va_start(args, fmt);
518         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
519         va_end(args);
520         slab_bug(s, fmt);
521         print_page_info(page);
522         dump_stack();
523 }
524
525 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
526 {
527         u8 *p = object;
528
529         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
530                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
531                 p[s->objsize -1] = POISON_END;
532         }
533
534         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
535                 memset(p + s->objsize,
536                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
537                         s->inuse - s->objsize);
538 }
539
540 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
541 {
542         while (bytes) {
543                 if (*start != (u8)value)
544                         return start;
545                 start++;
546                 bytes--;
547         }
548         return NULL;
549 }
550
551 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
552                                                 void *from, void *to)
553 {
554         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
555         memset(from, data, to - from);
556 }
557
558 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
559                         u8 *object, char *what,
560                         u8* start, unsigned int value, unsigned int bytes)
561 {
562         u8 *fault;
563         u8 *end;
564
565         fault = check_bytes(start, value, bytes);
566         if (!fault)
567                 return 1;
568
569         end = start + bytes;
570         while (end > fault && end[-1] == value)
571                 end--;
572
573         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
574         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
575                                         fault, end - 1, fault[0], value);
576         print_trailer(s, page, object);
577
578         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
579         return 0;
580 }
581
582 /*
583  * Object layout:
584  *
585  * object address
586  *      Bytes of the object to be managed.
587  *      If the freepointer may overlay the object then the free
588  *      pointer is the first word of the object.
589  *
590  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
591  *      0xa5 (POISON_END)
592  *
593  * object + s->objsize
594  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
595  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
596  *      objsize == inuse.
597  *
598  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
599  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
600  *
601  * object + s->inuse
602  *      Meta data starts here.
603  *
604  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
605  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
606  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
607  *              one word if debuggin is on to be able to detect writes
608  *              before the word boundary.
609  *
610  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
611  *
612  * object + s->size
613  *      Nothing is used beyond s->size.
614  *
615  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
616  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
617  * may be used with merged slabcaches.
618  */
619
620 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
621 {
622         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
623
624         if (s->offset)
625                 /* Freepointer is placed after the object. */
626                 off += sizeof(void *);
627
628         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
629                 /* We also have user information there */
630                 off += 2 * sizeof(struct track);
631
632         if (s->size == off)
633                 return 1;
634
635         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
636                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
637 }
638
639 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
640 {
641         u8 *start;
642         u8 *fault;
643         u8 *end;
644         int length;
645         int remainder;
646
647         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
648                 return 1;
649
650         start = page_address(page);
651         end = start + (PAGE_SIZE << s->order);
652         length = s->objects * s->size;
653         remainder = end - (start + length);
654         if (!remainder)
655                 return 1;
656
657         fault = check_bytes(start + length, POISON_INUSE, remainder);
658         if (!fault)
659                 return 1;
660         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
661                 end--;
662
663         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
664         print_section("Padding", start, length);
665
666         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
667         return 0;
668 }
669
670 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
671                                         void *object, int active)
672 {
673         u8 *p = object;
674         u8 *endobject = object + s->objsize;
675
676         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
677                 unsigned int red =
678                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
679
680                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
681                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
682                         return 0;
683         } else {
684                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse)
685                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding", endobject,
686                                 POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
687         }
688
689         if (s->flags & SLAB_POISON) {
690                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
691                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
692                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
693                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
694                                 p + s->objsize -1, POISON_END, 1)))
695                         return 0;
696                 /*
697                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
698                  */
699                 check_pad_bytes(s, page, p);
700         }
701
702         if (!s->offset && active)
703                 /*
704                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
705                  * freepointer while object is allocated.
706                  */
707                 return 1;
708
709         /* Check free pointer validity */
710         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
711                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
712                 /*
713                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
714                  * of the free objects in this slab. May cause
715                  * another error because the object count is now wrong.
716                  */
717                 set_freepointer(s, p, NULL);
718                 return 0;
719         }
720         return 1;
721 }
722
723 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
724 {
725         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
726
727         if (!PageSlab(page)) {
728                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
729                 return 0;
730         }
731         if (page->offset * sizeof(void *) != s->offset) {
732                 slab_err(s, page, "Corrupted offset %lu",
733                         (unsigned long)(page->offset * sizeof(void *)));
734                 return 0;
735         }
736         if (page->inuse > s->objects) {
737                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
738                         s->name, page->inuse, s->objects);
739                 return 0;
740         }
741         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
742         slab_pad_check(s, page);
743         return 1;
744 }
745
746 /*
747  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
748  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
749  */
750 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
751 {
752         int nr = 0;
753         void *fp = page->freelist;
754         void *object = NULL;
755
756         while (fp && nr <= s->objects) {
757                 if (fp == search)
758                         return 1;
759                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
760                         if (object) {
761                                 object_err(s, page, object,
762                                         "Freechain corrupt");
763                                 set_freepointer(s, object, NULL);
764                                 break;
765                         } else {
766                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
767                                 page->freelist = NULL;
768                                 page->inuse = s->objects;
769                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
770                                 return 0;
771                         }
772                         break;
773                 }
774                 object = fp;
775                 fp = get_freepointer(s, object);
776                 nr++;
777         }
778
779         if (page->inuse != s->objects - nr) {
780                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
781                         "counted were %d", page->inuse, s->objects - nr);
782                 page->inuse = s->objects - nr;
783                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
784         }
785         return search == NULL;
786 }
787
788 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
789 {
790         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
791                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
792                         s->name,
793                         alloc ? "alloc" : "free",
794                         object, page->inuse,
795                         page->freelist);
796
797                 if (!alloc)
798                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
799
800                 dump_stack();
801         }
802 }
803
804 /*
805  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
806  */
807 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
808 {
809         spin_lock(&n->list_lock);
810         list_add(&page->lru, &n->full);
811         spin_unlock(&n->list_lock);
812 }
813
814 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
815 {
816         struct kmem_cache_node *n;
817
818         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
819                 return;
820
821         n = get_node(s, page_to_nid(page));
822
823         spin_lock(&n->list_lock);
824         list_del(&page->lru);
825         spin_unlock(&n->list_lock);
826 }
827
828 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
829                                                                 void *object)
830 {
831         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
832                 return;
833
834         init_object(s, object, 0);
835         init_tracking(s, object);
836 }
837
838 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
839                                                 void *object, void *addr)
840 {
841         if (!check_slab(s, page))
842                 goto bad;
843
844         if (object && !on_freelist(s, page, object)) {
845                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
846                 goto bad;
847         }
848
849         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
850                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
851                 goto bad;
852         }
853
854         if (object && !check_object(s, page, object, 0))
855                 goto bad;
856
857         /* Success perform special debug activities for allocs */
858         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
859                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
860         trace(s, page, object, 1);
861         init_object(s, object, 1);
862         return 1;
863
864 bad:
865         if (PageSlab(page)) {
866                 /*
867                  * If this is a slab page then lets do the best we can
868                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
869                  * as used avoids touching the remaining objects.
870                  */
871                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
872                 page->inuse = s->objects;
873                 page->freelist = NULL;
874                 /* Fix up fields that may be corrupted */
875                 page->offset = s->offset / sizeof(void *);
876         }
877         return 0;
878 }
879
880 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
881                                                 void *object, void *addr)
882 {
883         if (!check_slab(s, page))
884                 goto fail;
885
886         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
887                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
888                 goto fail;
889         }
890
891         if (on_freelist(s, page, object)) {
892                 object_err(s, page, object, "Object already free");
893                 goto fail;
894         }
895
896         if (!check_object(s, page, object, 1))
897                 return 0;
898
899         if (unlikely(s != page->slab)) {
900                 if (!PageSlab(page))
901                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
902                                 "outside of slab", object);
903                 else
904                 if (!page->slab) {
905                         printk(KERN_ERR
906                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
907                                                 object);
908                         dump_stack();
909                 }
910                 else
911                         object_err(s, page, object,
912                                         "page slab pointer corrupt.");
913                 goto fail;
914         }
915
916         /* Special debug activities for freeing objects */
917         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
918                 remove_full(s, page);
919         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
920                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
921         trace(s, page, object, 0);
922         init_object(s, object, 0);
923         return 1;
924
925 fail:
926         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
927         return 0;
928 }
929
930 static int __init setup_slub_debug(char *str)
931 {
932         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
933         if (*str++ != '=' || !*str)
934                 /*
935                  * No options specified. Switch on full debugging.
936                  */
937                 goto out;
938
939         if (*str == ',')
940                 /*
941                  * No options but restriction on slabs. This means full
942                  * debugging for slabs matching a pattern.
943                  */
944                 goto check_slabs;
945
946         slub_debug = 0;
947         if (*str == '-')
948                 /*
949                  * Switch off all debugging measures.
950                  */
951                 goto out;
952
953         /*
954          * Determine which debug features should be switched on
955          */
956         for ( ;*str && *str != ','; str++) {
957                 switch (tolower(*str)) {
958                 case 'f':
959                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
960                         break;
961                 case 'z':
962                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
963                         break;
964                 case 'p':
965                         slub_debug |= SLAB_POISON;
966                         break;
967                 case 'u':
968                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
969                         break;
970                 case 't':
971                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
972                         break;
973                 default:
974                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
975                                 "unknown. skipped\n",*str);
976                 }
977         }
978
979 check_slabs:
980         if (*str == ',')
981                 slub_debug_slabs = str + 1;
982 out:
983         return 1;
984 }
985
986 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
987
988 static void kmem_cache_open_debug_check(struct kmem_cache *s)
989 {
990         /*
991          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
992          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
993          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
994          * object anymore.
995          *
996          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
997          * the limit is 512k.
998          *
999          * Debugging or ctor may create a need to move the free
1000          * pointer. Fail if this happens.
1001          */
1002         if (s->objsize >= 65535 * sizeof(void *)) {
1003                 BUG_ON(s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1004                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1005                 BUG_ON(s->ctor);
1006         }
1007         else
1008                 /*
1009                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1010                  */
1011                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1012                     strncmp(slub_debug_slabs, s->name,
1013                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1014                                 s->flags |= slub_debug;
1015 }
1016 #else
1017 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1018                         struct page *page, void *object) {}
1019
1020 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1021         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1022
1023 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1024         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1025
1026 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1027                         { return 1; }
1028 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1029                         void *object, int active) { return 1; }
1030 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1031 static inline void kmem_cache_open_debug_check(struct kmem_cache *s) {}
1032 #define slub_debug 0
1033 #endif
1034 /*
1035  * Slab allocation and freeing
1036  */
1037 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1038 {
1039         struct page * page;
1040         int pages = 1 << s->order;
1041
1042         if (s->order)
1043                 flags |= __GFP_COMP;
1044
1045         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
1046                 flags |= SLUB_DMA;
1047
1048         if (node == -1)
1049                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1050         else
1051                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1052
1053         if (!page)
1054                 return NULL;
1055
1056         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1057                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1058                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1059                 pages);
1060
1061         return page;
1062 }
1063
1064 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1065                                 void *object)
1066 {
1067         setup_object_debug(s, page, object);
1068         if (unlikely(s->ctor))
1069                 s->ctor(object, s, 0);
1070 }
1071
1072 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1073 {
1074         struct page *page;
1075         struct kmem_cache_node *n;
1076         void *start;
1077         void *end;
1078         void *last;
1079         void *p;
1080
1081         BUG_ON(flags & ~(GFP_DMA | __GFP_ZERO | GFP_LEVEL_MASK));
1082
1083         if (flags & __GFP_WAIT)
1084                 local_irq_enable();
1085
1086         page = allocate_slab(s, flags & GFP_LEVEL_MASK, node);
1087         if (!page)
1088                 goto out;
1089
1090         n = get_node(s, page_to_nid(page));
1091         if (n)
1092                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1093         page->offset = s->offset / sizeof(void *);
1094         page->slab = s;
1095         page->flags |= 1 << PG_slab;
1096         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1097                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1098                 SetSlabDebug(page);
1099
1100         start = page_address(page);
1101         end = start + s->objects * s->size;
1102
1103         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1104                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1105
1106         last = start;
1107         for_each_object(p, s, start) {
1108                 setup_object(s, page, last);
1109                 set_freepointer(s, last, p);
1110                 last = p;
1111         }
1112         setup_object(s, page, last);
1113         set_freepointer(s, last, NULL);
1114
1115         page->freelist = start;
1116         page->lockless_freelist = NULL;
1117         page->inuse = 0;
1118 out:
1119         if (flags & __GFP_WAIT)
1120                 local_irq_disable();
1121         return page;
1122 }
1123
1124 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1125 {
1126         int pages = 1 << s->order;
1127
1128         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1129                 void *p;
1130
1131                 slab_pad_check(s, page);
1132                 for_each_object(p, s, page_address(page))
1133                         check_object(s, page, p, 0);
1134         }
1135
1136         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1137                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1138                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1139                 - pages);
1140
1141         page->mapping = NULL;
1142         __free_pages(page, s->order);
1143 }
1144
1145 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1146 {
1147         struct page *page;
1148
1149         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1150         __free_slab(page->slab, page);
1151 }
1152
1153 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1154 {
1155         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1156                 /*
1157                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1158                  */
1159                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1160
1161                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1162         } else
1163                 __free_slab(s, page);
1164 }
1165
1166 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1167 {
1168         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1169
1170         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1171         reset_page_mapcount(page);
1172         ClearSlabDebug(page);
1173         __ClearPageSlab(page);
1174         free_slab(s, page);
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Per slab locking using the pagelock
1179  */
1180 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1181 {
1182         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1183 }
1184
1185 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1186 {
1187         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1188 }
1189
1190 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1191 {
1192         int rc = 1;
1193
1194         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1195         return rc;
1196 }
1197
1198 /*
1199  * Management of partially allocated slabs
1200  */
1201 static void add_partial_tail(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1202 {
1203         spin_lock(&n->list_lock);
1204         n->nr_partial++;
1205         list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1206         spin_unlock(&n->list_lock);
1207 }
1208
1209 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1210 {
1211         spin_lock(&n->list_lock);
1212         n->nr_partial++;
1213         list_add(&page->lru, &n->partial);
1214         spin_unlock(&n->list_lock);
1215 }
1216
1217 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1218                                                 struct page *page)
1219 {
1220         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1221
1222         spin_lock(&n->list_lock);
1223         list_del(&page->lru);
1224         n->nr_partial--;
1225         spin_unlock(&n->list_lock);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Lock slab and remove from the partial list.
1230  *
1231  * Must hold list_lock.
1232  */
1233 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1234 {
1235         if (slab_trylock(page)) {
1236                 list_del(&page->lru);
1237                 n->nr_partial--;
1238                 SetSlabFrozen(page);
1239                 return 1;
1240         }
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1246  */
1247 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1248 {
1249         struct page *page;
1250
1251         /*
1252          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1253          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1254          * partial slab and there is none available then get_partials()
1255          * will return NULL.
1256          */
1257         if (!n || !n->nr_partial)
1258                 return NULL;
1259
1260         spin_lock(&n->list_lock);
1261         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1262                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1263                         goto out;
1264         page = NULL;
1265 out:
1266         spin_unlock(&n->list_lock);
1267         return page;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1272  */
1273 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1274 {
1275 #ifdef CONFIG_NUMA
1276         struct zonelist *zonelist;
1277         struct zone **z;
1278         struct page *page;
1279
1280         /*
1281          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1282          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1283          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1284          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1285          *
1286          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1287          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1288          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1289          * from other nodes and filled up.
1290          *
1291          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1292          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1293          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1294          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1295          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1296          * with available objects.
1297          */
1298         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1299                 return NULL;
1300
1301         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1302                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1303         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1304                 struct kmem_cache_node *n;
1305
1306                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1307
1308                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1309                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1310                         page = get_partial_node(n);
1311                         if (page)
1312                                 return page;
1313                 }
1314         }
1315 #endif
1316         return NULL;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Get a partial page, lock it and return it.
1321  */
1322 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1323 {
1324         struct page *page;
1325         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1326
1327         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1328         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1329                 return page;
1330
1331         return get_any_partial(s, flags);
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Move a page back to the lists.
1336  *
1337  * Must be called with the slab lock held.
1338  *
1339  * On exit the slab lock will have been dropped.
1340  */
1341 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1342 {
1343         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1344
1345         ClearSlabFrozen(page);
1346         if (page->inuse) {
1347
1348                 if (page->freelist)
1349                         add_partial(n, page);
1350                 else if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1351                         add_full(n, page);
1352                 slab_unlock(page);
1353
1354         } else {
1355                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1356                         /*
1357                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1358                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1359                          * to come after the other slabs with objects in
1360                          * order to fill them up. That way the size of the
1361                          * partial list stays small. kmem_cache_shrink can
1362                          * reclaim empty slabs from the partial list.
1363                          */
1364                         add_partial_tail(n, page);
1365                         slab_unlock(page);
1366                 } else {
1367                         slab_unlock(page);
1368                         discard_slab(s, page);
1369                 }
1370         }
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Remove the cpu slab
1375  */
1376 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1377 {
1378         /*
1379          * Merge cpu freelist into freelist. Typically we get here
1380          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1381          * to occur.
1382          */
1383         while (unlikely(page->lockless_freelist)) {
1384                 void **object;
1385
1386                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1387                 object = page->lockless_freelist;
1388                 page->lockless_freelist = page->lockless_freelist[page->offset];
1389
1390                 /* And put onto the regular freelist */
1391                 object[page->offset] = page->freelist;
1392                 page->freelist = object;
1393                 page->inuse--;
1394         }
1395         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1396         unfreeze_slab(s, page);
1397 }
1398
1399 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1400 {
1401         slab_lock(page);
1402         deactivate_slab(s, page, cpu);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Flush cpu slab.
1407  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1408  */
1409 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1410 {
1411         struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
1412
1413         if (likely(page))
1414                 flush_slab(s, page, cpu);
1415 }
1416
1417 static void flush_cpu_slab(void *d)
1418 {
1419         struct kmem_cache *s = d;
1420         int cpu = smp_processor_id();
1421
1422         __flush_cpu_slab(s, cpu);
1423 }
1424
1425 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1426 {
1427 #ifdef CONFIG_SMP
1428         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1429 #else
1430         unsigned long flags;
1431
1432         local_irq_save(flags);
1433         flush_cpu_slab(s);
1434         local_irq_restore(flags);
1435 #endif
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1440  * debugging duties.
1441  *
1442  * Interrupts are disabled.
1443  *
1444  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1445  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1446  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1447  *
1448  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1449  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1450  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1451  *
1452  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1453  * we need to allocate a new slab. This is slowest path since we may sleep.
1454  */
1455 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1456                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct page *page)
1457 {
1458         void **object;
1459         int cpu = smp_processor_id();
1460
1461         if (!page)
1462                 goto new_slab;
1463
1464         slab_lock(page);
1465         if (unlikely(node != -1 && page_to_nid(page) != node))
1466                 goto another_slab;
1467 load_freelist:
1468         object = page->freelist;
1469         if (unlikely(!object))
1470                 goto another_slab;
1471         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1472                 goto debug;
1473
1474         object = page->freelist;
1475         page->lockless_freelist = object[page->offset];
1476         page->inuse = s->objects;
1477         page->freelist = NULL;
1478         slab_unlock(page);
1479         return object;
1480
1481 another_slab:
1482         deactivate_slab(s, page, cpu);
1483
1484 new_slab:
1485         page = get_partial(s, gfpflags, node);
1486         if (page) {
1487                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1488                 goto load_freelist;
1489         }
1490
1491         page = new_slab(s, gfpflags, node);
1492         if (page) {
1493                 cpu = smp_processor_id();
1494                 if (s->cpu_slab[cpu]) {
1495                         /*
1496                          * Someone else populated the cpu_slab while we
1497                          * enabled interrupts, or we have gotten scheduled
1498                          * on another cpu. The page may not be on the
1499                          * requested node even if __GFP_THISNODE was
1500                          * specified. So we need to recheck.
1501                          */
1502                         if (node == -1 ||
1503                                 page_to_nid(s->cpu_slab[cpu]) == node) {
1504                                 /*
1505                                  * Current cpuslab is acceptable and we
1506                                  * want the current one since its cache hot
1507                                  */
1508                                 discard_slab(s, page);
1509                                 page = s->cpu_slab[cpu];
1510                                 slab_lock(page);
1511                                 goto load_freelist;
1512                         }
1513                         /* New slab does not fit our expectations */
1514                         flush_slab(s, s->cpu_slab[cpu], cpu);
1515                 }
1516                 slab_lock(page);
1517                 SetSlabFrozen(page);
1518                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1519                 goto load_freelist;
1520         }
1521         return NULL;
1522 debug:
1523         object = page->freelist;
1524         if (!alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
1525                 goto another_slab;
1526
1527         page->inuse++;
1528         page->freelist = object[page->offset];
1529         slab_unlock(page);
1530         return object;
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1535  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1536  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1537  *
1538  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1539  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1540  *
1541  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1542  */
1543 static void __always_inline *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1544                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1545 {
1546         struct page *page;
1547         void **object;
1548         unsigned long flags;
1549
1550         local_irq_save(flags);
1551         page = s->cpu_slab[smp_processor_id()];
1552         if (unlikely(!page || !page->lockless_freelist ||
1553                         (node != -1 && page_to_nid(page) != node)))
1554
1555                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, page);
1556
1557         else {
1558                 object = page->lockless_freelist;
1559                 page->lockless_freelist = object[page->offset];
1560         }
1561         local_irq_restore(flags);
1562
1563         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1564                 memset(object, 0, s->objsize);
1565
1566         return object;
1567 }
1568
1569 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1570 {
1571         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1574
1575 #ifdef CONFIG_NUMA
1576 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1577 {
1578         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1581 #endif
1582
1583 /*
1584  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1585  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1586  *
1587  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1588  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1589  * handling required then we can return immediately.
1590  */
1591 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1592                                         void *x, void *addr)
1593 {
1594         void *prior;
1595         void **object = (void *)x;
1596
1597         slab_lock(page);
1598
1599         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1600                 goto debug;
1601 checks_ok:
1602         prior = object[page->offset] = page->freelist;
1603         page->freelist = object;
1604         page->inuse--;
1605
1606         if (unlikely(SlabFrozen(page)))
1607                 goto out_unlock;
1608
1609         if (unlikely(!page->inuse))
1610                 goto slab_empty;
1611
1612         /*
1613          * Objects left in the slab. If it
1614          * was not on the partial list before
1615          * then add it.
1616          */
1617         if (unlikely(!prior))
1618                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page);
1619
1620 out_unlock:
1621         slab_unlock(page);
1622         return;
1623
1624 slab_empty:
1625         if (prior)
1626                 /*
1627                  * Slab still on the partial list.
1628                  */
1629                 remove_partial(s, page);
1630
1631         slab_unlock(page);
1632         discard_slab(s, page);
1633         return;
1634
1635 debug:
1636         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1637                 goto out_unlock;
1638         goto checks_ok;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1643  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1644  *
1645  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1646  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1647  * the item before.
1648  *
1649  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1650  * with all sorts of special processing.
1651  */
1652 static void __always_inline slab_free(struct kmem_cache *s,
1653                         struct page *page, void *x, void *addr)
1654 {
1655         void **object = (void *)x;
1656         unsigned long flags;
1657
1658         local_irq_save(flags);
1659         if (likely(page == s->cpu_slab[smp_processor_id()] &&
1660                                                 !SlabDebug(page))) {
1661                 object[page->offset] = page->lockless_freelist;
1662                 page->lockless_freelist = object;
1663         } else
1664                 __slab_free(s, page, x, addr);
1665
1666         local_irq_restore(flags);
1667 }
1668
1669 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1670 {
1671         struct page *page;
1672
1673         page = virt_to_head_page(x);
1674
1675         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1676 }
1677 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1678
1679 /* Figure out on which slab object the object resides */
1680 static struct page *get_object_page(const void *x)
1681 {
1682         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1683
1684         if (!PageSlab(page))
1685                 return NULL;
1686
1687         return page;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1692  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1693  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1694  * another.
1695  *
1696  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1697  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1698  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1699  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1700  * locking overhead.
1701  */
1702
1703 /*
1704  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1705  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1706  * and increases the number of allocations possible without having to
1707  * take the list_lock.
1708  */
1709 static int slub_min_order;
1710 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1711 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1712
1713 /*
1714  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1715  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1716  */
1717 static int slub_nomerge;
1718
1719 /*
1720  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1721  *
1722  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1723  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1724  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1725  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1726  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1727  * would be wasted.
1728  *
1729  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1730  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1731  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1732  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1733  *
1734  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1735  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1736  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1737  * of space in favor of a small page order.
1738  *
1739  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1740  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1741  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1742  * the smallest order which will fit the object.
1743  */
1744 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1745                                 int max_order, int fract_leftover)
1746 {
1747         int order;
1748         int rem;
1749         int min_order = slub_min_order;
1750
1751         /*
1752          * If we would create too many object per slab then reduce
1753          * the slab order even if it goes below slub_min_order.
1754          */
1755         while (min_order > 0 &&
1756                 (PAGE_SIZE << min_order) >= MAX_OBJECTS_PER_SLAB * size)
1757                         min_order--;
1758
1759         for (order = max(min_order,
1760                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1761                         order <= max_order; order++) {
1762
1763                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1764
1765                 if (slab_size < min_objects * size)
1766                         continue;
1767
1768                 rem = slab_size % size;
1769
1770                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1771                         break;
1772
1773                 /* If the next size is too high then exit now */
1774                 if (slab_size * 2 >= MAX_OBJECTS_PER_SLAB * size)
1775                         break;
1776         }
1777
1778         return order;
1779 }
1780
1781 static inline int calculate_order(int size)
1782 {
1783         int order;
1784         int min_objects;
1785         int fraction;
1786
1787         /*
1788          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1789          * works by first attempting to generate a layout with
1790          * the best configuration and backing off gradually.
1791          *
1792          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1793          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1794          */
1795         min_objects = slub_min_objects;
1796         while (min_objects > 1) {
1797                 fraction = 8;
1798                 while (fraction >= 4) {
1799                         order = slab_order(size, min_objects,
1800                                                 slub_max_order, fraction);
1801                         if (order <= slub_max_order)
1802                                 return order;
1803                         fraction /= 2;
1804                 }
1805                 min_objects /= 2;
1806         }
1807
1808         /*
1809          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1810          * lets see if we can place a single object there.
1811          */
1812         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1813         if (order <= slub_max_order)
1814                 return order;
1815
1816         /*
1817          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1818          */
1819         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1820         if (order <= MAX_ORDER)
1821                 return order;
1822         return -ENOSYS;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1827  */
1828 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1829                 unsigned long align, unsigned long size)
1830 {
1831         /*
1832          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1833          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1834          * large.
1835          *
1836          * The hardware cache alignment cannot override the
1837          * specified alignment though. If that is greater
1838          * then use it.
1839          */
1840         if ((flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) &&
1841                         size > cache_line_size() / 2)
1842                 return max_t(unsigned long, align, cache_line_size());
1843
1844         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1845                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1846
1847         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1848 }
1849
1850 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1851 {
1852         n->nr_partial = 0;
1853         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1854         spin_lock_init(&n->list_lock);
1855         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1856 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1857         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1858 #endif
1859 }
1860
1861 #ifdef CONFIG_NUMA
1862 /*
1863  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1864  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1865  * possible.
1866  *
1867  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1868  * when allocating for the kmalloc_node_cache.
1869  */
1870 static struct kmem_cache_node * __init early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1871                                                                 int node)
1872 {
1873         struct page *page;
1874         struct kmem_cache_node *n;
1875
1876         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
1877
1878         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags | GFP_THISNODE, node);
1879
1880         BUG_ON(!page);
1881         n = page->freelist;
1882         BUG_ON(!n);
1883         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
1884         page->inuse++;
1885         kmalloc_caches->node[node] = n;
1886 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1887         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
1888         init_tracking(kmalloc_caches, n);
1889 #endif
1890         init_kmem_cache_node(n);
1891         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1892         add_partial(n, page);
1893
1894         /*
1895          * new_slab() disables interupts. If we do not reenable interrupts here
1896          * then bootup would continue with interrupts disabled.
1897          */
1898         local_irq_enable();
1899         return n;
1900 }
1901
1902 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1903 {
1904         int node;
1905
1906         for_each_online_node(node) {
1907                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
1908                 if (n && n != &s->local_node)
1909                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
1910                 s->node[node] = NULL;
1911         }
1912 }
1913
1914 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1915 {
1916         int node;
1917         int local_node;
1918
1919         if (slab_state >= UP)
1920                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
1921         else
1922                 local_node = 0;
1923
1924         for_each_online_node(node) {
1925                 struct kmem_cache_node *n;
1926
1927                 if (local_node == node)
1928                         n = &s->local_node;
1929                 else {
1930                         if (slab_state == DOWN) {
1931                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
1932                                                                 node);
1933                                 continue;
1934                         }
1935                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
1936                                                         gfpflags, node);
1937
1938                         if (!n) {
1939                                 free_kmem_cache_nodes(s);
1940                                 return 0;
1941                         }
1942
1943                 }
1944                 s->node[node] = n;
1945                 init_kmem_cache_node(n);
1946         }
1947         return 1;
1948 }
1949 #else
1950 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1951 {
1952 }
1953
1954 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1955 {
1956         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
1957         return 1;
1958 }
1959 #endif
1960
1961 /*
1962  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
1963  * a slab object.
1964  */
1965 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
1966 {
1967         unsigned long flags = s->flags;
1968         unsigned long size = s->objsize;
1969         unsigned long align = s->align;
1970
1971         /*
1972          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
1973          * the slab may touch the object after free or before allocation
1974          * then we should never poison the object itself.
1975          */
1976         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
1977                         !s->ctor)
1978                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
1979         else
1980                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
1981
1982         /*
1983          * Round up object size to the next word boundary. We can only
1984          * place the free pointer at word boundaries and this determines
1985          * the possible location of the free pointer.
1986          */
1987         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
1988
1989 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1990         /*
1991          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
1992          * end of the object and the free pointer. If not then add an
1993          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
1994          */
1995         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
1996                 size += sizeof(void *);
1997 #endif
1998
1999         /*
2000          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2001          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2002          */
2003         s->inuse = size;
2004
2005         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2006                 s->ctor)) {
2007                 /*
2008                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2009                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2010                  * kmem_cache_free.
2011                  *
2012                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2013                  * destructor or are poisoning the objects.
2014                  */
2015                 s->offset = size;
2016                 size += sizeof(void *);
2017         }
2018
2019 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2020         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2021                 /*
2022                  * Need to store information about allocs and frees after
2023                  * the object.
2024                  */
2025                 size += 2 * sizeof(struct track);
2026
2027         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2028                 /*
2029                  * Add some empty padding so that we can catch
2030                  * overwrites from earlier objects rather than let
2031                  * tracking information or the free pointer be
2032                  * corrupted if an user writes before the start
2033                  * of the object.
2034                  */
2035                 size += sizeof(void *);
2036 #endif
2037
2038         /*
2039          * Determine the alignment based on various parameters that the
2040          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2041          * on bootup.
2042          */
2043         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2044
2045         /*
2046          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2047          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2048          * each object to conform to the alignment.
2049          */
2050         size = ALIGN(size, align);
2051         s->size = size;
2052
2053         s->order = calculate_order(size);
2054         if (s->order < 0)
2055                 return 0;
2056
2057         /*
2058          * Determine the number of objects per slab
2059          */
2060         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2061
2062         /*
2063          * Verify that the number of objects is within permitted limits.
2064          * The page->inuse field is only 16 bit wide! So we cannot have
2065          * more than 64k objects per slab.
2066          */
2067         if (!s->objects || s->objects > MAX_OBJECTS_PER_SLAB)
2068                 return 0;
2069         return 1;
2070
2071 }
2072
2073 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2074                 const char *name, size_t size,
2075                 size_t align, unsigned long flags,
2076                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2077 {
2078         memset(s, 0, kmem_size);
2079         s->name = name;
2080         s->ctor = ctor;
2081         s->objsize = size;
2082         s->flags = flags;
2083         s->align = align;
2084         kmem_cache_open_debug_check(s);
2085
2086         if (!calculate_sizes(s))
2087                 goto error;
2088
2089         s->refcount = 1;
2090 #ifdef CONFIG_NUMA
2091         s->defrag_ratio = 100;
2092 #endif
2093
2094         if (init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2095                 return 1;
2096 error:
2097         if (flags & SLAB_PANIC)
2098                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2099                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2100                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2101                         s->offset, flags);
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Check if a given pointer is valid
2107  */
2108 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2109 {
2110         struct page * page;
2111
2112         page = get_object_page(object);
2113
2114         if (!page || s != page->slab)
2115                 /* No slab or wrong slab */
2116                 return 0;
2117
2118         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2119                 return 0;
2120
2121         /*
2122          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2123          * But this would be too expensive and it seems that the main
2124          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
2125          * to a certain slab.
2126          */
2127         return 1;
2128 }
2129 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2130
2131 /*
2132  * Determine the size of a slab object
2133  */
2134 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2135 {
2136         return s->objsize;
2137 }
2138 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2139
2140 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2141 {
2142         return s->name;
2143 }
2144 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2145
2146 /*
2147  * Attempt to free all slabs on a node. Return the number of slabs we
2148  * were unable to free.
2149  */
2150 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2151                         struct list_head *list)
2152 {
2153         int slabs_inuse = 0;
2154         unsigned long flags;
2155         struct page *page, *h;
2156
2157         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2158         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
2159                 if (!page->inuse) {
2160                         list_del(&page->lru);
2161                         discard_slab(s, page);
2162                 } else
2163                         slabs_inuse++;
2164         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2165         return slabs_inuse;
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Release all resources used by a slab cache.
2170  */
2171 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2172 {
2173         int node;
2174
2175         flush_all(s);
2176
2177         /* Attempt to free all objects */
2178         for_each_online_node(node) {
2179                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2180
2181                 n->nr_partial -= free_list(s, n, &n->partial);
2182                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2183                         return 1;
2184         }
2185         free_kmem_cache_nodes(s);
2186         return 0;
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2191  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2192  */
2193 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2194 {
2195         down_write(&slub_lock);
2196         s->refcount--;
2197         if (!s->refcount) {
2198                 list_del(&s->list);
2199                 up_write(&slub_lock);
2200                 if (kmem_cache_close(s))
2201                         WARN_ON(1);
2202                 sysfs_slab_remove(s);
2203                 kfree(s);
2204         } else
2205                 up_write(&slub_lock);
2206 }
2207 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2208
2209 /********************************************************************
2210  *              Kmalloc subsystem
2211  *******************************************************************/
2212
2213 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __cacheline_aligned;
2214 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2215
2216 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2217 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
2218 #endif
2219
2220 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2221 {
2222         get_option (&str, &slub_min_order);
2223
2224         return 1;
2225 }
2226
2227 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2228
2229 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2230 {
2231         get_option (&str, &slub_max_order);
2232
2233         return 1;
2234 }
2235
2236 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2237
2238 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2239 {
2240         get_option (&str, &slub_min_objects);
2241
2242         return 1;
2243 }
2244
2245 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2246
2247 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2248 {
2249         slub_nomerge = 1;
2250         return 1;
2251 }
2252
2253 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2254
2255 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2256                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2257 {
2258         unsigned int flags = 0;
2259
2260         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2261                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2262
2263         down_write(&slub_lock);
2264         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2265                         flags, NULL))
2266                 goto panic;
2267
2268         list_add(&s->list, &slab_caches);
2269         up_write(&slub_lock);
2270         if (sysfs_slab_add(s))
2271                 goto panic;
2272         return s;
2273
2274 panic:
2275         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2276 }
2277
2278 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2279 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2280 {
2281         struct kmem_cache *s;
2282         struct kmem_cache *x;
2283         char *text;
2284         size_t realsize;
2285
2286         s = kmalloc_caches_dma[index];
2287         if (s)
2288                 return s;
2289
2290         /* Dynamically create dma cache */
2291         x = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2292         if (!x)
2293                 panic("Unable to allocate memory for dma cache\n");
2294
2295         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2296         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2297                         (unsigned int)realsize);
2298         s = create_kmalloc_cache(x, text, realsize, flags);
2299         down_write(&slub_lock);
2300         if (!kmalloc_caches_dma[index]) {
2301                 kmalloc_caches_dma[index] = s;
2302                 up_write(&slub_lock);
2303                 return s;
2304         }
2305         up_write(&slub_lock);
2306         kmem_cache_destroy(s);
2307         return kmalloc_caches_dma[index];
2308 }
2309 #endif
2310
2311 /*
2312  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2313  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2314  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2315  * fls.
2316  */
2317 static s8 size_index[24] = {
2318         3,      /* 8 */
2319         4,      /* 16 */
2320         5,      /* 24 */
2321         5,      /* 32 */
2322         6,      /* 40 */
2323         6,      /* 48 */
2324         6,      /* 56 */
2325         6,      /* 64 */
2326         1,      /* 72 */
2327         1,      /* 80 */
2328         1,      /* 88 */
2329         1,      /* 96 */
2330         7,      /* 104 */
2331         7,      /* 112 */
2332         7,      /* 120 */
2333         7,      /* 128 */
2334         2,      /* 136 */
2335         2,      /* 144 */
2336         2,      /* 152 */
2337         2,      /* 160 */
2338         2,      /* 168 */
2339         2,      /* 176 */
2340         2,      /* 184 */
2341         2       /* 192 */
2342 };
2343
2344 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2345 {
2346         int index;
2347
2348         if (size <= 192) {
2349                 if (!size)
2350                         return ZERO_SIZE_PTR;
2351
2352                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2353         } else {
2354                 if (size > KMALLOC_MAX_SIZE)
2355                         return NULL;
2356
2357                 index = fls(size - 1);
2358         }
2359
2360 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2361         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2362                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2363
2364 #endif
2365         return &kmalloc_caches[index];
2366 }
2367
2368 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2369 {
2370         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2371
2372         if (ZERO_OR_NULL_PTR(s))
2373                 return s;
2374
2375         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2376 }
2377 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2378
2379 #ifdef CONFIG_NUMA
2380 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2381 {
2382         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2383
2384         if (ZERO_OR_NULL_PTR(s))
2385                 return s;
2386
2387         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2388 }
2389 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2390 #endif
2391
2392 size_t ksize(const void *object)
2393 {
2394         struct page *page;
2395         struct kmem_cache *s;
2396
2397         if (ZERO_OR_NULL_PTR(object))
2398                 return 0;
2399
2400         page = get_object_page(object);
2401         BUG_ON(!page);
2402         s = page->slab;
2403         BUG_ON(!s);
2404
2405         /*
2406          * Debugging requires use of the padding between object
2407          * and whatever may come after it.
2408          */
2409         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2410                 return s->objsize;
2411
2412         /*
2413          * If we have the need to store the freelist pointer
2414          * back there or track user information then we can
2415          * only use the space before that information.
2416          */
2417         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2418                 return s->inuse;
2419
2420         /*
2421          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2422          */
2423         return s->size;
2424 }
2425 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2426
2427 void kfree(const void *x)
2428 {
2429         struct kmem_cache *s;
2430         struct page *page;
2431
2432         /*
2433          * This has to be an unsigned comparison. According to Linus
2434          * some gcc version treat a pointer as a signed entity. Then
2435          * this comparison would be true for all "negative" pointers
2436          * (which would cover the whole upper half of the address space).
2437          */
2438         if (ZERO_OR_NULL_PTR(x))
2439                 return;
2440
2441         page = virt_to_head_page(x);
2442         s = page->slab;
2443
2444         slab_free(s, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2445 }
2446 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2447
2448 /*
2449  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2450  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2451  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2452  * and thus they can be removed from the partial lists.
2453  *
2454  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2455  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2456  * are freed in them.
2457  */
2458 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2459 {
2460         int node;
2461         int i;
2462         struct kmem_cache_node *n;
2463         struct page *page;
2464         struct page *t;
2465         struct list_head *slabs_by_inuse =
2466                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2467         unsigned long flags;
2468
2469         if (!slabs_by_inuse)
2470                 return -ENOMEM;
2471
2472         flush_all(s);
2473         for_each_online_node(node) {
2474                 n = get_node(s, node);
2475
2476                 if (!n->nr_partial)
2477                         continue;
2478
2479                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2480                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2481
2482                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2483
2484                 /*
2485                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2486                  *
2487                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2488                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2489                  */
2490                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2491                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2492                                 /*
2493                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2494                                  * may have freed the last object and be
2495                                  * waiting to release the slab.
2496                                  */
2497                                 list_del(&page->lru);
2498                                 n->nr_partial--;
2499                                 slab_unlock(page);
2500                                 discard_slab(s, page);
2501                         } else {
2502                                 if (n->nr_partial > MAX_PARTIAL)
2503                                         list_move(&page->lru,
2504                                         slabs_by_inuse + page->inuse);
2505                         }
2506                 }
2507
2508                 if (n->nr_partial <= MAX_PARTIAL)
2509                         goto out;
2510
2511                 /*
2512                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2513                  * first and the least used slabs at the end.
2514                  */
2515                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2516                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2517
2518         out:
2519                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2520         }
2521
2522         kfree(slabs_by_inuse);
2523         return 0;
2524 }
2525 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2526
2527 /********************************************************************
2528  *                      Basic setup of slabs
2529  *******************************************************************/
2530
2531 void __init kmem_cache_init(void)
2532 {
2533         int i;
2534         int caches = 0;
2535
2536 #ifdef CONFIG_NUMA
2537         /*
2538          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2539          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2540          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2541          */
2542         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2543                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2544         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2545         caches++;
2546 #endif
2547
2548         /* Able to allocate the per node structures */
2549         slab_state = PARTIAL;
2550
2551         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2552         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2553                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2554                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2555                 caches++;
2556         }
2557         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2558                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2559                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2560                 caches++;
2561         }
2562
2563         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
2564                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2565                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2566                 caches++;
2567         }
2568
2569
2570         /*
2571          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2572          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2573          * mips it seems. The standard arches will not generate any code here.
2574          *
2575          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2576          * handle the index determination for the smaller caches.
2577          *
2578          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2579          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2580          */
2581         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2582                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2583
2584         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
2585                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
2586
2587         slab_state = UP;
2588
2589         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2590         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2591                 kmalloc_caches[i]. name =
2592                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2593
2594 #ifdef CONFIG_SMP
2595         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2596 #endif
2597
2598         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
2599                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct page *);
2600
2601         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2602                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
2603                 caches, cache_line_size(),
2604                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2605                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * Find a mergeable slab cache
2610  */
2611 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2612 {
2613         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2614                 return 1;
2615
2616         if (s->ctor)
2617                 return 1;
2618
2619         /*
2620          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
2621          */
2622         if (s->refcount < 0)
2623                 return 1;
2624
2625         return 0;
2626 }
2627
2628 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2629                 size_t align, unsigned long flags,
2630                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2631 {
2632         struct kmem_cache *s;
2633
2634         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2635                 return NULL;
2636
2637         if (ctor)
2638                 return NULL;
2639
2640         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2641         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2642         size = ALIGN(size, align);
2643
2644         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2645                 if (slab_unmergeable(s))
2646                         continue;
2647
2648                 if (size > s->size)
2649                         continue;
2650
2651                 if (((flags | slub_debug) & SLUB_MERGE_SAME) !=
2652                         (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2653                                 continue;
2654                 /*
2655                  * Check if alignment is compatible.
2656                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2657                  */
2658                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2659                         continue;
2660
2661                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2662                         continue;
2663
2664                 return s;
2665         }
2666         return NULL;
2667 }
2668
2669 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2670                 size_t align, unsigned long flags,
2671                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2672                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2673 {
2674         struct kmem_cache *s;
2675
2676         BUG_ON(dtor);
2677         down_write(&slub_lock);
2678         s = find_mergeable(size, align, flags, ctor);
2679         if (s) {
2680                 s->refcount++;
2681                 /*
2682                  * Adjust the object sizes so that we clear
2683                  * the complete object on kzalloc.
2684                  */
2685                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2686                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2687                 up_write(&slub_lock);
2688                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2689                         goto err;
2690                 return s;
2691         }
2692         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2693         if (s) {
2694                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2695                                 size, align, flags, ctor)) {
2696                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2697                         up_write(&slub_lock);
2698                         if (sysfs_slab_add(s))
2699                                 goto err;
2700                         return s;
2701                 }
2702                 kfree(s);
2703         }
2704         up_write(&slub_lock);
2705
2706 err:
2707         if (flags & SLAB_PANIC)
2708                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2709         else
2710                 s = NULL;
2711         return s;
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2714
2715 #ifdef CONFIG_SMP
2716 /*
2717  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2718  * necessary.
2719  */
2720 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2721                 unsigned long action, void *hcpu)
2722 {
2723         long cpu = (long)hcpu;
2724         struct kmem_cache *s;
2725         unsigned long flags;
2726
2727         switch (action) {
2728         case CPU_UP_CANCELED:
2729         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2730         case CPU_DEAD:
2731         case CPU_DEAD_FROZEN:
2732                 down_read(&slub_lock);
2733                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2734                         local_irq_save(flags);
2735                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
2736                         local_irq_restore(flags);
2737                 }
2738                 up_read(&slub_lock);
2739                 break;
2740         default:
2741                 break;
2742         }
2743         return NOTIFY_OK;
2744 }
2745
2746 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
2747         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
2748
2749 #endif
2750
2751 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
2752 {
2753         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2754
2755         if (ZERO_OR_NULL_PTR(s))
2756                 return s;
2757
2758         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
2759 }
2760
2761 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
2762                                         int node, void *caller)
2763 {
2764         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2765
2766         if (ZERO_OR_NULL_PTR(s))
2767                 return s;
2768
2769         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
2770 }
2771
2772 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
2773 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2774                                                 unsigned long *map)
2775 {
2776         void *p;
2777         void *addr = page_address(page);
2778
2779         if (!check_slab(s, page) ||
2780                         !on_freelist(s, page, NULL))
2781                 return 0;
2782
2783         /* Now we know that a valid freelist exists */
2784         bitmap_zero(map, s->objects);
2785
2786         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
2787                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2788                 if (!check_object(s, page, p, 0))
2789                         return 0;
2790         }
2791
2792         for_each_object(p, s, addr)
2793                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
2794                         if (!check_object(s, page, p, 1))
2795                                 return 0;
2796         return 1;
2797 }
2798
2799 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2800                                                 unsigned long *map)
2801 {
2802         if (slab_trylock(page)) {
2803                 validate_slab(s, page, map);
2804                 slab_unlock(page);
2805         } else
2806                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
2807                         s->name, page);
2808
2809         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
2810                 if (!SlabDebug(page))
2811                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
2812                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
2813         } else {
2814                 if (SlabDebug(page))
2815                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
2816                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
2817         }
2818 }
2819
2820 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
2821                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
2822 {
2823         unsigned long count = 0;
2824         struct page *page;
2825         unsigned long flags;
2826
2827         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2828
2829         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
2830                 validate_slab_slab(s, page, map);
2831                 count++;
2832         }
2833         if (count != n->nr_partial)
2834                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
2835                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
2836
2837         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
2838                 goto out;
2839
2840         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
2841                 validate_slab_slab(s, page, map);
2842                 count++;
2843         }
2844         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2845                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
2846                         "counter=%ld\n", s->name, count,
2847                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2848
2849 out:
2850         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2851         return count;
2852 }
2853
2854 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
2855 {
2856         int node;
2857         unsigned long count = 0;
2858         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
2859                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
2860
2861         if (!map)
2862                 return -ENOMEM;
2863
2864         flush_all(s);
2865         for_each_online_node(node) {
2866                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2867
2868                 count += validate_slab_node(s, n, map);
2869         }
2870         kfree(map);
2871         return count;
2872 }
2873
2874 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
2875 static void resiliency_test(void)
2876 {
2877         u8 *p;
2878
2879         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
2880         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
2881         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
2882
2883         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
2884         p[16] = 0x12;
2885         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
2886                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
2887
2888         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
2889
2890         /* Hmmm... The next two are dangerous */
2891         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
2892         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
2893         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
2894                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
2895         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2896
2897         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
2898         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
2899         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
2900         *p = 0x56;
2901         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
2902                                                                         p);
2903         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2904         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
2905
2906         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
2907         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
2908         kfree(p);
2909         *p = 0x78;
2910         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
2911         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
2912
2913         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
2914         kfree(p);
2915         p[50] = 0x9a;
2916         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
2917         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
2918
2919         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
2920         kfree(p);
2921         p[512] = 0xab;
2922         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
2923         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
2924 }
2925 #else
2926 static void resiliency_test(void) {};
2927 #endif
2928
2929 /*
2930  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
2931  * and freed.
2932  */
2933
2934 struct location {
2935         unsigned long count;
2936         void *addr;
2937         long long sum_time;
2938         long min_time;
2939         long max_time;
2940         long min_pid;
2941         long max_pid;
2942         cpumask_t cpus;
2943         nodemask_t nodes;
2944 };
2945
2946 struct loc_track {
2947         unsigned long max;
2948         unsigned long count;
2949         struct location *loc;
2950 };
2951
2952 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
2953 {
2954         if (t->max)
2955                 free_pages((unsigned long)t->loc,
2956                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
2957 }
2958
2959 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
2960 {
2961         struct location *l;
2962         int order;
2963
2964         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
2965
2966         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
2967         if (!l)
2968                 return 0;
2969
2970         if (t->count) {
2971                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
2972                 free_loc_track(t);
2973         }
2974         t->max = max;
2975         t->loc = l;
2976         return 1;
2977 }
2978
2979 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
2980                                 const struct track *track)
2981 {
2982         long start, end, pos;
2983         struct location *l;
2984         void *caddr;
2985         unsigned long age = jiffies - track->when;
2986
2987         start = -1;
2988         end = t->count;
2989
2990         for ( ; ; ) {
2991                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
2992
2993                 /*
2994                  * There is nothing at "end". If we end up there
2995                  * we need to add something to before end.
2996                  */
2997                 if (pos == end)
2998                         break;
2999
3000                 caddr = t->loc[pos].addr;
3001                 if (track->addr == caddr) {
3002
3003                         l = &t->loc[pos];
3004                         l->count++;
3005                         if (track->when) {
3006                                 l->sum_time += age;
3007                                 if (age < l->min_time)
3008                                         l->min_time = age;
3009                                 if (age > l->max_time)
3010                                         l->max_time = age;
3011
3012                                 if (track->pid < l->min_pid)
3013                                         l->min_pid = track->pid;
3014                                 if (track->pid > l->max_pid)
3015                                         l->max_pid = track->pid;
3016
3017                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3018                         }
3019                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3020                         return 1;
3021                 }
3022
3023                 if (track->addr < caddr)
3024                         end = pos;
3025                 else
3026                         start = pos;
3027         }
3028
3029         /*
3030          * Not found. Insert new tracking element.
3031          */
3032         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3033                 return 0;
3034
3035         l = t->loc + pos;
3036         if (pos < t->count)
3037                 memmove(l + 1, l,
3038                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3039         t->count++;
3040         l->count = 1;
3041         l->addr = track->addr;
3042         l->sum_time = age;
3043         l->min_time = age;
3044         l->max_time = age;
3045         l->min_pid = track->pid;
3046         l->max_pid = track->pid;
3047         cpus_clear(l->cpus);
3048         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3049         nodes_clear(l->nodes);
3050         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3051         return 1;
3052 }
3053
3054 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3055                 struct page *page, enum track_item alloc)
3056 {
3057         void *addr = page_address(page);
3058         DECLARE_BITMAP(map, s->objects);
3059         void *p;
3060
3061         bitmap_zero(map, s->objects);
3062         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3063                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3064
3065         for_each_object(p, s, addr)
3066                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3067                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3068 }
3069
3070 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3071                                         enum track_item alloc)
3072 {
3073         int n = 0;
3074         unsigned long i;
3075         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3076         int node;
3077
3078         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3079                         GFP_KERNEL))
3080                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3081
3082         /* Push back cpu slabs */
3083         flush_all(s);
3084
3085         for_each_online_node(node) {
3086                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3087                 unsigned long flags;
3088                 struct page *page;
3089
3090                 if (!atomic_read(&n->nr_slabs))
3091                         continue;
3092
3093                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3094                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3095                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3096                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3097                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3098                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3099         }
3100
3101         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3102                 struct location *l = &t.loc[i];
3103
3104                 if (n > PAGE_SIZE - 100)
3105                         break;
3106                 n += sprintf(buf + n, "%7ld ", l->count);
3107
3108                 if (l->addr)
3109                         n += sprint_symbol(buf + n, (unsigned long)l->addr);
3110                 else
3111                         n += sprintf(buf + n, "<not-available>");
3112
3113                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3114                         unsigned long remainder;
3115
3116                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld/%ld/%ld",
3117                         l->min_time,
3118                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3119                         l->max_time);
3120                 } else
3121                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld",
3122                                 l->min_time);
3123
3124                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3125                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld-%ld",
3126                                 l->min_pid, l->max_pid);
3127                 else
3128                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld",
3129                                 l->min_pid);
3130
3131                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3132                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3133                         n += sprintf(buf + n, " cpus=");
3134                         n += cpulist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3135                                         l->cpus);
3136                 }
3137
3138                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3139                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3140                         n += sprintf(buf + n, " nodes=");
3141                         n += nodelist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3142                                         l->nodes);
3143                 }
3144
3145                 n += sprintf(buf + n, "\n");
3146         }
3147
3148         free_loc_track(&t);
3149         if (!t.count)
3150                 n += sprintf(buf, "No data\n");
3151         return n;
3152 }
3153
3154 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3155 {
3156         unsigned long flags;
3157         unsigned long x = 0;
3158         struct page *page;
3159
3160         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3161         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3162                 x += page->inuse;
3163         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3164         return x;
3165 }
3166
3167 enum slab_stat_type {
3168         SL_FULL,
3169         SL_PARTIAL,
3170         SL_CPU,
3171         SL_OBJECTS
3172 };
3173
3174 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3175 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3176 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3177 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3178
3179 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
3180                         char *buf, unsigned long flags)
3181 {
3182         unsigned long total = 0;
3183         int cpu;
3184         int node;
3185         int x;
3186         unsigned long *nodes;
3187         unsigned long *per_cpu;
3188
3189         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3190         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3191
3192         for_each_possible_cpu(cpu) {
3193                 struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
3194                 int node;
3195
3196                 if (page) {
3197                         node = page_to_nid(page);
3198                         if (flags & SO_CPU) {
3199                                 int x = 0;
3200
3201                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3202                                         x = page->inuse;
3203                                 else
3204                                         x = 1;
3205                                 total += x;
3206                                 nodes[node] += x;
3207                         }
3208                         per_cpu[node]++;
3209                 }
3210         }
3211
3212         for_each_online_node(node) {
3213                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3214
3215                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3216                         if (flags & SO_OBJECTS)
3217                                 x = count_partial(n);
3218                         else
3219                                 x = n->nr_partial;
3220                         total += x;
3221                         nodes[node] += x;
3222                 }
3223
3224                 if (flags & SO_FULL) {
3225                         int full_slabs = atomic_read(&n->nr_slabs)
3226                                         - per_cpu[node]
3227                                         - n->nr_partial;
3228
3229                         if (flags & SO_OBJECTS)
3230                                 x = full_slabs * s->objects;
3231                         else
3232                                 x = full_slabs;
3233                         total += x;
3234                         nodes[node] += x;
3235                 }
3236         }
3237
3238         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3239 #ifdef CONFIG_NUMA
3240         for_each_online_node(node)
3241                 if (nodes[node])
3242                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3243                                         node, nodes[node]);
3244 #endif
3245         kfree(nodes);
3246         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3247 }
3248
3249 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3250 {
3251         int node;
3252         int cpu;
3253
3254         for_each_possible_cpu(cpu)
3255                 if (s->cpu_slab[cpu])
3256                         return 1;
3257
3258         for_each_node(node) {
3259                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3260
3261                 if (n->nr_partial || atomic_read(&n->nr_slabs))
3262                         return 1;
3263         }
3264         return 0;
3265 }
3266
3267 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3268 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3269
3270 struct slab_attribute {
3271         struct attribute attr;
3272         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3273         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3274 };
3275
3276 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3277         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3278
3279 #define SLAB_ATTR(_name) \
3280         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3281         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3282
3283 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3284 {
3285         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3286 }
3287 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3288
3289 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3290 {
3291         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3292 }
3293 SLAB_ATTR_RO(align);
3294
3295 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3296 {
3297         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3298 }
3299 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3300
3301 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3302 {
3303         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3304 }
3305 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3306
3307 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3308 {
3309         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3310 }
3311 SLAB_ATTR_RO(order);
3312
3313 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3314 {
3315         if (s->ctor) {
3316                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3317
3318                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3319         }
3320         return 0;
3321 }
3322 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3323
3324 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3325 {
3326         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3327 }
3328 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3329
3330 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3331 {
3332         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3333 }
3334 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3335
3336 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3337 {
3338         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3339 }
3340 SLAB_ATTR_RO(partial);
3341
3342 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3343 {
3344         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3345 }
3346 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3347
3348 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3349 {
3350         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3351 }
3352 SLAB_ATTR_RO(objects);
3353
3354 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3355 {
3356         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3357 }
3358
3359 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3360                                 const char *buf, size_t length)
3361 {
3362         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3363         if (buf[0] == '1')
3364                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3365         return length;
3366 }
3367 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3368
3369 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3370 {
3371         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3372 }
3373
3374 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3375                                                         size_t length)
3376 {
3377         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3378         if (buf[0] == '1')
3379                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3380         return length;
3381 }
3382 SLAB_ATTR(trace);
3383
3384 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3385 {
3386         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3387 }
3388
3389 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3390                                 const char *buf, size_t length)
3391 {
3392         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3393         if (buf[0] == '1')
3394                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3395         return length;
3396 }
3397 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3398
3399 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3400 {
3401         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3402 }
3403 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3404
3405 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3406 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3407 {
3408         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3409 }
3410 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3411 #endif
3412
3413 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3414 {
3415         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3416 }
3417 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3418
3419 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3420 {
3421         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3422 }
3423
3424 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3425                                 const char *buf, size_t length)
3426 {
3427         if (any_slab_objects(s))
3428                 return -EBUSY;
3429
3430         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3431         if (buf[0] == '1')
3432                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3433         calculate_sizes(s);
3434         return length;
3435 }
3436 SLAB_ATTR(red_zone);
3437
3438 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3439 {
3440         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3441 }
3442
3443 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3444                                 const char *buf, size_t length)
3445 {
3446         if (any_slab_objects(s))
3447                 return -EBUSY;
3448
3449         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3450         if (buf[0] == '1')
3451                 s->flags |= SLAB_POISON;
3452         calculate_sizes(s);
3453         return length;
3454 }
3455 SLAB_ATTR(poison);
3456
3457 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3458 {
3459         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3460 }
3461
3462 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3463                                 const char *buf, size_t length)
3464 {
3465         if (any_slab_objects(s))
3466                 return -EBUSY;
3467
3468         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3469         if (buf[0] == '1')
3470                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3471         calculate_sizes(s);
3472         return length;
3473 }
3474 SLAB_ATTR(store_user);
3475
3476 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3477 {
3478         return 0;
3479 }
3480
3481 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3482                         const char *buf, size_t length)
3483 {
3484         int ret = -EINVAL;
3485
3486         if (buf[0] == '1') {
3487                 ret = validate_slab_cache(s);
3488                 if (ret >= 0)
3489                         ret = length;
3490         }
3491         return ret;
3492 }
3493 SLAB_ATTR(validate);
3494
3495 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3496 {
3497         return 0;
3498 }
3499
3500 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3501                         const char *buf, size_t length)
3502 {
3503         if (buf[0] == '1') {
3504                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3505
3506                 if (rc)
3507                         return rc;
3508         } else
3509                 return -EINVAL;
3510         return length;
3511 }
3512 SLAB_ATTR(shrink);
3513
3514 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3515 {
3516         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3517                 return -ENOSYS;
3518         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3519 }
3520 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3521
3522 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3523 {
3524         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3525                 return -ENOSYS;
3526         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
3527 }
3528 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
3529
3530 #ifdef CONFIG_NUMA
3531 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3532 {
3533         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
3534 }
3535
3536 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3537                                 const char *buf, size_t length)
3538 {
3539         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3540
3541         if (n < 100)
3542                 s->defrag_ratio = n * 10;
3543         return length;
3544 }
3545 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
3546 #endif
3547
3548 static struct attribute * slab_attrs[] = {
3549         &slab_size_attr.attr,
3550         &object_size_attr.attr,
3551         &objs_per_slab_attr.attr,
3552         &order_attr.attr,
3553         &objects_attr.attr,
3554         &slabs_attr.attr,
3555         &partial_attr.attr,
3556         &cpu_slabs_attr.attr,
3557         &ctor_attr.attr,
3558         &aliases_attr.attr,
3559         &align_attr.attr,
3560         &sanity_checks_attr.attr,
3561         &trace_attr.attr,
3562         &hwcache_align_attr.attr,
3563         &reclaim_account_attr.attr,
3564         &destroy_by_rcu_attr.attr,
3565         &red_zone_attr.attr,
3566         &poison_attr.attr,
3567         &store_user_attr.attr,
3568         &validate_attr.attr,
3569         &shrink_attr.attr,
3570         &alloc_calls_attr.attr,
3571         &free_calls_attr.attr,
3572 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3573         &cache_dma_attr.attr,
3574 #endif
3575 #ifdef CONFIG_NUMA
3576         &defrag_ratio_attr.attr,
3577 #endif
3578         NULL
3579 };
3580
3581 static struct attribute_group slab_attr_group = {
3582         .attrs = slab_attrs,
3583 };
3584
3585 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
3586                                 struct attribute *attr,
3587                                 char *buf)
3588 {
3589         struct slab_attribute *attribute;
3590         struct kmem_cache *s;
3591         int err;
3592
3593         attribute = to_slab_attr(attr);
3594         s = to_slab(kobj);
3595
3596         if (!attribute->show)
3597                 return -EIO;
3598
3599         err = attribute->show(s, buf);
3600
3601         return err;
3602 }
3603
3604 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
3605                                 struct attribute *attr,
3606                                 const char *buf, size_t len)
3607 {
3608         struct slab_attribute *attribute;
3609         struct kmem_cache *s;
3610         int err;
3611
3612         attribute = to_slab_attr(attr);
3613         s = to_slab(kobj);
3614
3615         if (!attribute->store)
3616                 return -EIO;
3617
3618         err = attribute->store(s, buf, len);
3619
3620         return err;
3621 }
3622
3623 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
3624         .show = slab_attr_show,
3625         .store = slab_attr_store,
3626 };
3627
3628 static struct kobj_type slab_ktype = {
3629         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
3630 };
3631
3632 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
3633 {
3634         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
3635
3636         if (ktype == &slab_ktype)
3637                 return 1;
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
3642         .filter = uevent_filter,
3643 };
3644
3645 static decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3646
3647 #define ID_STR_LENGTH 64
3648
3649 /* Create a unique string id for a slab cache:
3650  * format
3651  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3652  */
3653 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3654 {
3655         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3656         char *p = name;
3657
3658         BUG_ON(!name);
3659
3660         *p++ = ':';
3661         /*
3662          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3663          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3664          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3665          * are matched during merging to guarantee that the id is
3666          * unique.
3667          */
3668         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3669                 *p++ = 'd';
3670         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3671                 *p++ = 'a';
3672         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3673                 *p++ = 'F';
3674         if (p != name + 1)
3675                 *p++ = '-';
3676         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3677         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3678         return name;
3679 }
3680
3681 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3682 {
3683         int err;
3684         const char *name;
3685         int unmergeable;
3686
3687         if (slab_state < SYSFS)
3688                 /* Defer until later */
3689                 return 0;
3690
3691         unmergeable = slab_unmergeable(s);
3692         if (unmergeable) {
3693                 /*
3694                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
3695                  * This is typically the case for debug situations. In that
3696                  * case we can catch duplicate names easily.
3697                  */
3698                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, s->name);
3699                 name = s->name;
3700         } else {
3701                 /*
3702                  * Create a unique name for the slab as a target
3703                  * for the symlinks.
3704                  */
3705                 name = create_unique_id(s);
3706         }
3707
3708         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
3709         kobject_set_name(&s->kobj, name);
3710         kobject_init(&s->kobj);
3711         err = kobject_add(&s->kobj);
3712         if (err)
3713                 return err;
3714
3715         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
3716         if (err)
3717                 return err;
3718         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
3719         if (!unmergeable) {
3720                 /* Setup first alias */
3721                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
3722                 kfree(name);
3723         }
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
3728 {
3729         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
3730         kobject_del(&s->kobj);
3731 }
3732
3733 /*
3734  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
3735  * available lest we loose that information.
3736  */
3737 struct saved_alias {
3738         struct kmem_cache *s;
3739         const char *name;
3740         struct saved_alias *next;
3741 };
3742
3743 static struct saved_alias *alias_list;
3744
3745 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
3746 {
3747         struct saved_alias *al;
3748
3749         if (slab_state == SYSFS) {
3750                 /*
3751                  * If we have a leftover link then remove it.
3752                  */
3753                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, name);
3754                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kobj,
3755                                                 &s->kobj, name);
3756         }
3757
3758         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
3759         if (!al)
3760                 return -ENOMEM;
3761
3762         al->s = s;
3763         al->name = name;
3764         al->next = alias_list;
3765         alias_list = al;
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 static int __init slab_sysfs_init(void)
3770 {
3771         struct kmem_cache *s;
3772         int err;
3773
3774         err = subsystem_register(&slab_subsys);
3775         if (err) {
3776                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
3777                 return -ENOSYS;
3778         }
3779
3780         slab_state = SYSFS;
3781
3782         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3783                 err = sysfs_slab_add(s);
3784                 BUG_ON(err);
3785         }
3786
3787         while (alias_list) {
3788                 struct saved_alias *al = alias_list;
3789
3790                 alias_list = alias_list->next;
3791                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
3792                 BUG_ON(err);
3793                 kfree(al);
3794         }
3795
3796         resiliency_test();
3797         return 0;
3798 }
3799
3800 __initcall(slab_sysfs_init);
3801 #endif