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