SLUB: change default alignments
[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_page(x);
1327
1328         if (unlikely(PageCompound(page)))
1329                 page = page->first_page;
1330
1331
1332         if (unlikely(PageError(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER)))
1333                 set_tracking(s, x, TRACK_FREE);
1334         slab_free(s, page, x);
1335 }
1336 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1337
1338 /* Figure out on which slab object the object resides */
1339 static struct page *get_object_page(const void *x)
1340 {
1341         struct page *page = virt_to_page(x);
1342
1343         if (unlikely(PageCompound(page)))
1344                 page = page->first_page;
1345
1346         if (!PageSlab(page))
1347                 return NULL;
1348
1349         return page;
1350 }
1351
1352 /*
1353  * kmem_cache_open produces objects aligned at "size" and the first object
1354  * is placed at offset 0 in the slab (We have no metainformation on the
1355  * slab, all slabs are in essence "off slab").
1356  *
1357  * In order to get the desired alignment one just needs to align the
1358  * size.
1359  *
1360  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1361  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1362  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1363  * must be moved on and off the partial lists and therefore may influence
1364  * locking overhead.
1365  *
1366  * The offset is used to relocate the free list link in each object. It is
1367  * therefore possible to move the free list link behind the object. This
1368  * is necessary for RCU to work properly and also useful for debugging.
1369  */
1370
1371 /*
1372  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1373  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1374  * and increases the number of allocations possible without having to
1375  * take the list_lock.
1376  */
1377 static int slub_min_order;
1378 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1379
1380 /*
1381  * Minimum number of objects per slab. This is necessary in order to
1382  * reduce locking overhead. Similar to the queue size in SLAB.
1383  */
1384 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1385
1386 /*
1387  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1388  */
1389 static int slub_nomerge;
1390
1391 /*
1392  * Debug settings:
1393  */
1394 static int slub_debug;
1395
1396 static char *slub_debug_slabs;
1397
1398 /*
1399  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1400  *
1401  * The order of allocation has significant impact on other elements
1402  * of the system. Generally order 0 allocations should be preferred
1403  * since they do not cause fragmentation in the page allocator. Larger
1404  * objects may have problems with order 0 because there may be too much
1405  * space left unused in a slab. We go to a higher order if more than 1/8th
1406  * of the slab would be wasted.
1407  *
1408  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that
1409  * a minimum number of objects is in one slab. Otherwise we may
1410  * generate too much activity on the partial lists. This is less a
1411  * concern for large slabs though. slub_max_order specifies the order
1412  * where we begin to stop considering the number of objects in a slab.
1413  *
1414  * Higher order allocations also allow the placement of more objects
1415  * in a slab and thereby reduce object handling overhead. If the user
1416  * has requested a higher mininum order then we start with that one
1417  * instead of zero.
1418  */
1419 static int calculate_order(int size)
1420 {
1421         int order;
1422         int rem;
1423
1424         for (order = max(slub_min_order, fls(size - 1) - PAGE_SHIFT);
1425                         order < MAX_ORDER; order++) {
1426                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1427
1428                 if (slub_max_order > order &&
1429                                 slab_size < slub_min_objects * size)
1430                         continue;
1431
1432                 if (slab_size < size)
1433                         continue;
1434
1435                 rem = slab_size % size;
1436
1437                 if (rem <= (PAGE_SIZE << order) / 8)
1438                         break;
1439
1440         }
1441         if (order >= MAX_ORDER)
1442                 return -E2BIG;
1443         return order;
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Function to figure out which alignment to use from the
1448  * various ways of specifying it.
1449  */
1450 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1451                 unsigned long align, unsigned long size)
1452 {
1453         /*
1454          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1455          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1456          * large.
1457          *
1458          * The hardware cache alignment cannot override the
1459          * specified alignment though. If that is greater
1460          * then use it.
1461          */
1462         if ((flags & (SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_HWCACHE_ALIGN)) &&
1463                         size > L1_CACHE_BYTES / 2)
1464                 return max_t(unsigned long, align, L1_CACHE_BYTES);
1465
1466         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1467                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1468
1469         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1470 }
1471
1472 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1473 {
1474         n->nr_partial = 0;
1475         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1476         spin_lock_init(&n->list_lock);
1477         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1478 }
1479
1480 #ifdef CONFIG_NUMA
1481 /*
1482  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1483  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1484  * possible.
1485  *
1486  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1487  * when allocating for the kmalloc_node_cache.
1488  */
1489 static struct kmem_cache_node * __init early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1490                                                                 int node)
1491 {
1492         struct page *page;
1493         struct kmem_cache_node *n;
1494
1495         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
1496
1497         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags | GFP_THISNODE, node);
1498         /* new_slab() disables interupts */
1499         local_irq_enable();
1500
1501         BUG_ON(!page);
1502         n = page->freelist;
1503         BUG_ON(!n);
1504         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
1505         page->inuse++;
1506         kmalloc_caches->node[node] = n;
1507         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
1508         init_kmem_cache_node(n);
1509         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1510         add_partial(kmalloc_caches, page);
1511         return n;
1512 }
1513
1514 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1515 {
1516         int node;
1517
1518         for_each_online_node(node) {
1519                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
1520                 if (n && n != &s->local_node)
1521                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
1522                 s->node[node] = NULL;
1523         }
1524 }
1525
1526 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1527 {
1528         int node;
1529         int local_node;
1530
1531         if (slab_state >= UP)
1532                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
1533         else
1534                 local_node = 0;
1535
1536         for_each_online_node(node) {
1537                 struct kmem_cache_node *n;
1538
1539                 if (local_node == node)
1540                         n = &s->local_node;
1541                 else {
1542                         if (slab_state == DOWN) {
1543                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
1544                                                                 node);
1545                                 continue;
1546                         }
1547                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
1548                                                         gfpflags, node);
1549
1550                         if (!n) {
1551                                 free_kmem_cache_nodes(s);
1552                                 return 0;
1553                         }
1554
1555                 }
1556                 s->node[node] = n;
1557                 init_kmem_cache_node(n);
1558         }
1559         return 1;
1560 }
1561 #else
1562 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1563 {
1564 }
1565
1566 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1567 {
1568         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
1569         return 1;
1570 }
1571 #endif
1572
1573 /*
1574  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
1575  * a slab object.
1576  */
1577 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
1578 {
1579         unsigned long flags = s->flags;
1580         unsigned long size = s->objsize;
1581         unsigned long align = s->align;
1582
1583         /*
1584          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
1585          * the slab may touch the object after free or before allocation
1586          * then we should never poison the object itself.
1587          */
1588         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
1589                         !s->ctor && !s->dtor)
1590                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
1591         else
1592                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
1593
1594         /*
1595          * Round up object size to the next word boundary. We can only
1596          * place the free pointer at word boundaries and this determines
1597          * the possible location of the free pointer.
1598          */
1599         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
1600
1601         /*
1602          * If we are redzoning then check if there is some space between the
1603          * end of the object and the free pointer. If not then add an
1604          * additional word, so that we can establish a redzone between
1605          * the object and the freepointer to be able to check for overwrites.
1606          */
1607         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
1608                 size += sizeof(void *);
1609
1610         /*
1611          * With that we have determined how much of the slab is in actual
1612          * use by the object. This is the potential offset to the free
1613          * pointer.
1614          */
1615         s->inuse = size;
1616
1617         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
1618                 s->ctor || s->dtor)) {
1619                 /*
1620                  * Relocate free pointer after the object if it is not
1621                  * permitted to overwrite the first word of the object on
1622                  * kmem_cache_free.
1623                  *
1624                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
1625                  * destructor or are poisoning the objects.
1626                  */
1627                 s->offset = size;
1628                 size += sizeof(void *);
1629         }
1630
1631         if (flags & SLAB_STORE_USER)
1632                 /*
1633                  * Need to store information about allocs and frees after
1634                  * the object.
1635                  */
1636                 size += 2 * sizeof(struct track);
1637
1638         if (flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS)
1639                 /*
1640                  * Add some empty padding so that we can catch
1641                  * overwrites from earlier objects rather than let
1642                  * tracking information or the free pointer be
1643                  * corrupted if an user writes before the start
1644                  * of the object.
1645                  */
1646                 size += sizeof(void *);
1647         /*
1648          * Determine the alignment based on various parameters that the
1649          * user specified (this is unecessarily complex due to the attempt
1650          * to be compatible with SLAB. Should be cleaned up some day).
1651          */
1652         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
1653
1654         /*
1655          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
1656          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
1657          * each object to conform to the alignment.
1658          */
1659         size = ALIGN(size, align);
1660         s->size = size;
1661
1662         s->order = calculate_order(size);
1663         if (s->order < 0)
1664                 return 0;
1665
1666         /*
1667          * Determine the number of objects per slab
1668          */
1669         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
1670
1671         /*
1672          * Verify that the number of objects is within permitted limits.
1673          * The page->inuse field is only 16 bit wide! So we cannot have
1674          * more than 64k objects per slab.
1675          */
1676         if (!s->objects || s->objects > 65535)
1677                 return 0;
1678         return 1;
1679
1680 }
1681
1682 static int __init finish_bootstrap(void)
1683 {
1684         struct list_head *h;
1685         int err;
1686
1687         slab_state = SYSFS;
1688
1689         list_for_each(h, &slab_caches) {
1690                 struct kmem_cache *s =
1691                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
1692
1693                 err = sysfs_slab_add(s);
1694                 BUG_ON(err);
1695         }
1696         return 0;
1697 }
1698
1699 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1700                 const char *name, size_t size,
1701                 size_t align, unsigned long flags,
1702                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
1703                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
1704 {
1705         memset(s, 0, kmem_size);
1706         s->name = name;
1707         s->ctor = ctor;
1708         s->dtor = dtor;
1709         s->objsize = size;
1710         s->flags = flags;
1711         s->align = align;
1712
1713         BUG_ON(flags & SLUB_UNIMPLEMENTED);
1714
1715         /*
1716          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
1717          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
1718          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
1719          * object anymore.
1720          *
1721          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
1722          * the limit is 512k.
1723          *
1724          * Debugging or ctor/dtors may create a need to move the free
1725          * pointer. Fail if this happens.
1726          */
1727         if (s->size >= 65535 * sizeof(void *)) {
1728                 BUG_ON(flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1729                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1730                 BUG_ON(ctor || dtor);
1731         }
1732         else
1733                 /*
1734                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1735                  */
1736                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1737                     strncmp(slub_debug_slabs, name,
1738                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1739                                 s->flags |= slub_debug;
1740
1741         if (!calculate_sizes(s))
1742                 goto error;
1743
1744         s->refcount = 1;
1745 #ifdef CONFIG_NUMA
1746         s->defrag_ratio = 100;
1747 #endif
1748
1749         if (init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
1750                 return 1;
1751 error:
1752         if (flags & SLAB_PANIC)
1753                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
1754                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
1755                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
1756                         s->offset, flags);
1757         return 0;
1758 }
1759 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_open);
1760
1761 /*
1762  * Check if a given pointer is valid
1763  */
1764 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
1765 {
1766         struct page * page;
1767         void *addr;
1768
1769         page = get_object_page(object);
1770
1771         if (!page || s != page->slab)
1772                 /* No slab or wrong slab */
1773                 return 0;
1774
1775         addr = page_address(page);
1776         if (object < addr || object >= addr + s->objects * s->size)
1777                 /* Out of bounds */
1778                 return 0;
1779
1780         if ((object - addr) % s->size)
1781                 /* Improperly aligned */
1782                 return 0;
1783
1784         /*
1785          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
1786          * But this would be too expensive and it seems that the main
1787          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
1788          * to a certain slab.
1789          */
1790         return 1;
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
1793
1794 /*
1795  * Determine the size of a slab object
1796  */
1797 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
1798 {
1799         return s->objsize;
1800 }
1801 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
1802
1803 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
1804 {
1805         return s->name;
1806 }
1807 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
1808
1809 /*
1810  * Attempt to free all slabs on a node
1811  */
1812 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1813                         struct list_head *list)
1814 {
1815         int slabs_inuse = 0;
1816         unsigned long flags;
1817         struct page *page, *h;
1818
1819         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1820         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
1821                 if (!page->inuse) {
1822                         list_del(&page->lru);
1823                         discard_slab(s, page);
1824                 } else
1825                         slabs_inuse++;
1826         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1827         return slabs_inuse;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * Release all resources used by slab cache
1832  */
1833 static int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
1834 {
1835         int node;
1836
1837         flush_all(s);
1838
1839         /* Attempt to free all objects */
1840         for_each_online_node(node) {
1841                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1842
1843                 free_list(s, n, &n->partial);
1844                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
1845                         return 1;
1846         }
1847         free_kmem_cache_nodes(s);
1848         return 0;
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Close a cache and release the kmem_cache structure
1853  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
1854  */
1855 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
1856 {
1857         down_write(&slub_lock);
1858         s->refcount--;
1859         if (!s->refcount) {
1860                 list_del(&s->list);
1861                 if (kmem_cache_close(s))
1862                         WARN_ON(1);
1863                 sysfs_slab_remove(s);
1864                 kfree(s);
1865         }
1866         up_write(&slub_lock);
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
1869
1870 /********************************************************************
1871  *              Kmalloc subsystem
1872  *******************************************************************/
1873
1874 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __cacheline_aligned;
1875 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
1876
1877 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1878 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
1879 #endif
1880
1881 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
1882 {
1883         get_option (&str, &slub_min_order);
1884
1885         return 1;
1886 }
1887
1888 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
1889
1890 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
1891 {
1892         get_option (&str, &slub_max_order);
1893
1894         return 1;
1895 }
1896
1897 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
1898
1899 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
1900 {
1901         get_option (&str, &slub_min_objects);
1902
1903         return 1;
1904 }
1905
1906 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
1907
1908 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
1909 {
1910         slub_nomerge = 1;
1911         return 1;
1912 }
1913
1914 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
1915
1916 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1917 {
1918         if (!str || *str != '=')
1919                 slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1920         else {
1921                 str++;
1922                 if (*str == 0 || *str == ',')
1923                         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1924                 else
1925                 for( ;*str && *str != ','; str++)
1926                         switch (*str) {
1927                         case 'f' : case 'F' :
1928                                 slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1929                                 break;
1930                         case 'z' : case 'Z' :
1931                                 slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1932                                 break;
1933                         case 'p' : case 'P' :
1934                                 slub_debug |= SLAB_POISON;
1935                                 break;
1936                         case 'u' : case 'U' :
1937                                 slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1938                                 break;
1939                         case 't' : case 'T' :
1940                                 slub_debug |= SLAB_TRACE;
1941                                 break;
1942                         default:
1943                                 printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1944                                         "unknown. skipped\n",*str);
1945                         }
1946         }
1947
1948         if (*str == ',')
1949                 slub_debug_slabs = str + 1;
1950         return 1;
1951 }
1952
1953 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1954
1955 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
1956                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
1957 {
1958         unsigned int flags = 0;
1959
1960         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
1961                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
1962
1963         down_write(&slub_lock);
1964         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1965                         flags, NULL, NULL))
1966                 goto panic;
1967
1968         list_add(&s->list, &slab_caches);
1969         up_write(&slub_lock);
1970         if (sysfs_slab_add(s))
1971                 goto panic;
1972         return s;
1973
1974 panic:
1975         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
1976 }
1977
1978 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
1979 {
1980         int index = kmalloc_index(size);
1981
1982         if (!size)
1983                 return NULL;
1984
1985         /* Allocation too large? */
1986         BUG_ON(index < 0);
1987
1988 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1989         if ((flags & SLUB_DMA)) {
1990                 struct kmem_cache *s;
1991                 struct kmem_cache *x;
1992                 char *text;
1993                 size_t realsize;
1994
1995                 s = kmalloc_caches_dma[index];
1996                 if (s)
1997                         return s;
1998
1999                 /* Dynamically create dma cache */
2000                 x = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2001                 if (!x)
2002                         panic("Unable to allocate memory for dma cache\n");
2003
2004                 if (index <= KMALLOC_SHIFT_HIGH)
2005                         realsize = 1 << index;
2006                 else {
2007                         if (index == 1)
2008                                 realsize = 96;
2009                         else
2010                                 realsize = 192;
2011                 }
2012
2013                 text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2014                                 (unsigned int)realsize);
2015                 s = create_kmalloc_cache(x, text, realsize, flags);
2016                 kmalloc_caches_dma[index] = s;
2017                 return s;
2018         }
2019 #endif
2020         return &kmalloc_caches[index];
2021 }
2022
2023 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2024 {
2025         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2026
2027         if (s)
2028                 return kmem_cache_alloc(s, flags);
2029         return NULL;
2030 }
2031 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2032
2033 #ifdef CONFIG_NUMA
2034 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2035 {
2036         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2037
2038         if (s)
2039                 return kmem_cache_alloc_node(s, flags, node);
2040         return NULL;
2041 }
2042 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2043 #endif
2044
2045 size_t ksize(const void *object)
2046 {
2047         struct page *page = get_object_page(object);
2048         struct kmem_cache *s;
2049
2050         BUG_ON(!page);
2051         s = page->slab;
2052         BUG_ON(!s);
2053
2054         /*
2055          * Debugging requires use of the padding between object
2056          * and whatever may come after it.
2057          */
2058         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2059                 return s->objsize;
2060
2061         /*
2062          * If we have the need to store the freelist pointer
2063          * back there or track user information then we can
2064          * only use the space before that information.
2065          */
2066         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2067                 return s->inuse;
2068
2069         /*
2070          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2071          */
2072         return s->size;
2073 }
2074 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2075
2076 void kfree(const void *x)
2077 {
2078         struct kmem_cache *s;
2079         struct page *page;
2080
2081         if (!x)
2082                 return;
2083
2084         page = virt_to_page(x);
2085
2086         if (unlikely(PageCompound(page)))
2087                 page = page->first_page;
2088
2089         s = page->slab;
2090
2091         if (unlikely(PageError(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER)))
2092                 set_tracking(s, (void *)x, TRACK_FREE);
2093         slab_free(s, page, (void *)x);
2094 }
2095 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2096
2097 /**
2098  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
2099  *
2100  * @p: object to reallocate memory for.
2101  * @new_size: how many bytes of memory are required.
2102  * @flags: the type of memory to allocate.
2103  *
2104  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
2105  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
2106  * behaves exactly like kmalloc().  If @size is 0 and @p is not a
2107  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
2108  */
2109 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
2110 {
2111         struct kmem_cache *new_cache;
2112         void *ret;
2113         struct page *page;
2114
2115         if (unlikely(!p))
2116                 return kmalloc(new_size, flags);
2117
2118         if (unlikely(!new_size)) {
2119                 kfree(p);
2120                 return NULL;
2121         }
2122
2123         page = virt_to_page(p);
2124
2125         if (unlikely(PageCompound(page)))
2126                 page = page->first_page;
2127
2128         new_cache = get_slab(new_size, flags);
2129
2130         /*
2131          * If new size fits in the current cache, bail out.
2132          */
2133         if (likely(page->slab == new_cache))
2134                 return (void *)p;
2135
2136         ret = kmalloc(new_size, flags);
2137         if (ret) {
2138                 memcpy(ret, p, min(new_size, ksize(p)));
2139                 kfree(p);
2140         }
2141         return ret;
2142 }
2143 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
2144
2145 /********************************************************************
2146  *                      Basic setup of slabs
2147  *******************************************************************/
2148
2149 void __init kmem_cache_init(void)
2150 {
2151         int i;
2152
2153 #ifdef CONFIG_NUMA
2154         /*
2155          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2156          * struct kmalloc_cache_node's. There is special bootstrap code in
2157          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2158          */
2159         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2160                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2161 #endif
2162
2163         /* Able to allocate the per node structures */
2164         slab_state = PARTIAL;
2165
2166         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2167         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2168                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2169         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2170                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2171
2172         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2173                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2174                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2175
2176         slab_state = UP;
2177
2178         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2179         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2180                 kmalloc_caches[i]. name =
2181                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2182
2183 #ifdef CONFIG_SMP
2184         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2185 #endif
2186
2187         if (nr_cpu_ids) /* Remove when nr_cpu_ids is fixed upstream ! */
2188                 kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab)
2189                          + nr_cpu_ids * sizeof(struct page *);
2190
2191         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2192                 " Processors=%d, Nodes=%d\n",
2193                 KMALLOC_SHIFT_HIGH, L1_CACHE_BYTES,
2194                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2195                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2196 }
2197
2198 /*
2199  * Find a mergeable slab cache
2200  */
2201 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2202 {
2203         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2204                 return 1;
2205
2206         if (s->ctor || s->dtor)
2207                 return 1;
2208
2209         return 0;
2210 }
2211
2212 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2213                 size_t align, unsigned long flags,
2214                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2215                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2216 {
2217         struct list_head *h;
2218
2219         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2220                 return NULL;
2221
2222         if (ctor || dtor)
2223                 return NULL;
2224
2225         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2226         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2227         size = ALIGN(size, align);
2228
2229         list_for_each(h, &slab_caches) {
2230                 struct kmem_cache *s =
2231                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2232
2233                 if (slab_unmergeable(s))
2234                         continue;
2235
2236                 if (size > s->size)
2237                         continue;
2238
2239                 if (((flags | slub_debug) & SLUB_MERGE_SAME) !=
2240                         (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2241                                 continue;
2242                 /*
2243                  * Check if alignment is compatible.
2244                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2245                  */
2246                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2247                         continue;
2248
2249                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2250                         continue;
2251
2252                 return s;
2253         }
2254         return NULL;
2255 }
2256
2257 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2258                 size_t align, unsigned long flags,
2259                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2260                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2261 {
2262         struct kmem_cache *s;
2263
2264         down_write(&slub_lock);
2265         s = find_mergeable(size, align, flags, dtor, ctor);
2266         if (s) {
2267                 s->refcount++;
2268                 /*
2269                  * Adjust the object sizes so that we clear
2270                  * the complete object on kzalloc.
2271                  */
2272                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2273                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2274                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2275                         goto err;
2276         } else {
2277                 s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2278                 if (s && kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2279                                 size, align, flags, ctor, dtor)) {
2280                         if (sysfs_slab_add(s)) {
2281                                 kfree(s);
2282                                 goto err;
2283                         }
2284                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2285                 } else
2286                         kfree(s);
2287         }
2288         up_write(&slub_lock);
2289         return s;
2290
2291 err:
2292         up_write(&slub_lock);
2293         if (flags & SLAB_PANIC)
2294                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2295         else
2296                 s = NULL;
2297         return s;
2298 }
2299 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2300
2301 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2302 {
2303         void *x;
2304
2305         x = kmem_cache_alloc(s, flags);
2306         if (x)
2307                 memset(x, 0, s->objsize);
2308         return x;
2309 }
2310 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
2311
2312 #ifdef CONFIG_SMP
2313 static void for_all_slabs(void (*func)(struct kmem_cache *, int), int cpu)
2314 {
2315         struct list_head *h;
2316
2317         down_read(&slub_lock);
2318         list_for_each(h, &slab_caches) {
2319                 struct kmem_cache *s =
2320                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2321
2322                 func(s, cpu);
2323         }
2324         up_read(&slub_lock);
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Use the cpu notifier to insure that the slab are flushed
2329  * when necessary.
2330  */
2331 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2332                 unsigned long action, void *hcpu)
2333 {
2334         long cpu = (long)hcpu;
2335
2336         switch (action) {
2337         case CPU_UP_CANCELED:
2338         case CPU_DEAD:
2339                 for_all_slabs(__flush_cpu_slab, cpu);
2340                 break;
2341         default:
2342                 break;
2343         }
2344         return NOTIFY_OK;
2345 }
2346
2347 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
2348         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
2349
2350 #endif
2351
2352 /***************************************************************
2353  *      Compatiblility definitions
2354  **************************************************************/
2355
2356 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2357 {
2358         flush_all(s);
2359         return 0;
2360 }
2361 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2362
2363 #ifdef CONFIG_NUMA
2364
2365 /*****************************************************************
2366  * Generic reaper used to support the page allocator
2367  * (the cpu slabs are reaped by a per slab workqueue).
2368  *
2369  * Maybe move this to the page allocator?
2370  ****************************************************************/
2371
2372 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
2373
2374 static void init_reap_node(int cpu)
2375 {
2376         int node;
2377
2378         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
2379         if (node == MAX_NUMNODES)
2380                 node = first_node(node_online_map);
2381
2382         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2383 }
2384
2385 static void next_reap_node(void)
2386 {
2387         int node = __get_cpu_var(reap_node);
2388
2389         /*
2390          * Also drain per cpu pages on remote zones
2391          */
2392         if (node != numa_node_id())
2393                 drain_node_pages(node);
2394
2395         node = next_node(node, node_online_map);
2396         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
2397                 node = first_node(node_online_map);
2398         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2399 }
2400 #else
2401 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
2402 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
2403 #endif
2404
2405 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
2406
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, reap_work);
2409
2410 static void cache_reap(struct work_struct *unused)
2411 {
2412         next_reap_node();
2413         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
2414         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
2415                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
2416 }
2417
2418 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
2419 {
2420         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
2421
2422         /*
2423          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
2424          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
2425          * at that time.
2426          */
2427         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
2428                 init_reap_node(cpu);
2429                 INIT_DELAYED_WORK(reap_work, cache_reap);
2430                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
2431         }
2432 }
2433
2434 static int __init cpucache_init(void)
2435 {
2436         int cpu;
2437
2438         /*
2439          * Register the timers that drain pcp pages and update vm statistics
2440          */
2441         for_each_online_cpu(cpu)
2442                 start_cpu_timer(cpu);
2443         return 0;
2444 }
2445 __initcall(cpucache_init);
2446 #endif
2447
2448 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
2449 static unsigned long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s);
2450
2451 static void resiliency_test(void)
2452 {
2453         u8 *p;
2454
2455         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
2456         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
2457         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
2458
2459         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
2460         p[16] = 0x12;
2461         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
2462                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
2463
2464         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
2465
2466         /* Hmmm... The next two are dangerous */
2467         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
2468         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
2469         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
2470                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
2471         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2472
2473         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
2474         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
2475         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
2476         *p = 0x56;
2477         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
2478                                                                         p);
2479         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2480         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
2481
2482         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
2483         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
2484         kfree(p);
2485         *p = 0x78;
2486         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
2487         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
2488
2489         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
2490         kfree(p);
2491         p[50] = 0x9a;
2492         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
2493         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
2494
2495         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
2496         kfree(p);
2497         p[512] = 0xab;
2498         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
2499         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
2500 }
2501 #else
2502 static void resiliency_test(void) {};
2503 #endif
2504
2505 /*
2506  * These are not as efficient as kmalloc for the non debug case.
2507  * We do not have the page struct available so we have to touch one
2508  * cacheline in struct kmem_cache to check slab flags.
2509  */
2510 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
2511 {
2512         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2513         void *object;
2514
2515         if (!s)
2516                 return NULL;
2517
2518         object = kmem_cache_alloc(s, gfpflags);
2519
2520         if (object && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
2521                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, caller);
2522
2523         return object;
2524 }
2525
2526 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
2527                                         int node, void *caller)
2528 {
2529         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2530         void *object;
2531
2532         if (!s)
2533                 return NULL;
2534
2535         object = kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node);
2536
2537         if (object && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
2538                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, caller);
2539
2540         return object;
2541 }
2542
2543 #ifdef CONFIG_SYSFS
2544
2545 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
2546 {
2547         unsigned long flags;
2548         unsigned long x = 0;
2549         struct page *page;
2550
2551         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2552         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2553                 x += page->inuse;
2554         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2555         return x;
2556 }
2557
2558 enum slab_stat_type {
2559         SL_FULL,
2560         SL_PARTIAL,
2561         SL_CPU,
2562         SL_OBJECTS
2563 };
2564
2565 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
2566 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
2567 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
2568 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
2569
2570 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
2571                         char *buf, unsigned long flags)
2572 {
2573         unsigned long total = 0;
2574         int cpu;
2575         int node;
2576         int x;
2577         unsigned long *nodes;
2578         unsigned long *per_cpu;
2579
2580         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
2581         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
2582
2583         for_each_possible_cpu(cpu) {
2584                 struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
2585                 int node;
2586
2587                 if (page) {
2588                         node = page_to_nid(page);
2589                         if (flags & SO_CPU) {
2590                                 int x = 0;
2591
2592                                 if (flags & SO_OBJECTS)
2593                                         x = page->inuse;
2594                                 else
2595                                         x = 1;
2596                                 total += x;
2597                                 nodes[node] += x;
2598                         }
2599                         per_cpu[node]++;
2600                 }
2601         }
2602
2603         for_each_online_node(node) {
2604                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2605
2606                 if (flags & SO_PARTIAL) {
2607                         if (flags & SO_OBJECTS)
2608                                 x = count_partial(n);
2609                         else
2610                                 x = n->nr_partial;
2611                         total += x;
2612                         nodes[node] += x;
2613                 }
2614
2615                 if (flags & SO_FULL) {
2616                         int full_slabs = atomic_read(&n->nr_slabs)
2617                                         - per_cpu[node]
2618                                         - n->nr_partial;
2619
2620                         if (flags & SO_OBJECTS)
2621                                 x = full_slabs * s->objects;
2622                         else
2623                                 x = full_slabs;
2624                         total += x;
2625                         nodes[node] += x;
2626                 }
2627         }
2628
2629         x = sprintf(buf, "%lu", total);
2630 #ifdef CONFIG_NUMA
2631         for_each_online_node(node)
2632                 if (nodes[node])
2633                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
2634                                         node, nodes[node]);
2635 #endif
2636         kfree(nodes);
2637         return x + sprintf(buf + x, "\n");
2638 }
2639
2640 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
2641 {
2642         int node;
2643         int cpu;
2644
2645         for_each_possible_cpu(cpu)
2646                 if (s->cpu_slab[cpu])
2647                         return 1;
2648
2649         for_each_node(node) {
2650                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2651
2652                 if (n->nr_partial || atomic_read(&n->nr_slabs))
2653                         return 1;
2654         }
2655         return 0;
2656 }
2657
2658 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
2659 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
2660
2661 struct slab_attribute {
2662         struct attribute attr;
2663         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
2664         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
2665 };
2666
2667 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
2668         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
2669
2670 #define SLAB_ATTR(_name) \
2671         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
2672         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
2673
2674
2675 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2676 {
2677         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
2678 }
2679 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
2680
2681 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2682 {
2683         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
2684 }
2685 SLAB_ATTR_RO(align);
2686
2687 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2688 {
2689         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
2690 }
2691 SLAB_ATTR_RO(object_size);
2692
2693 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2694 {
2695         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
2696 }
2697 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
2698
2699 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2700 {
2701         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
2702 }
2703 SLAB_ATTR_RO(order);
2704
2705 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2706 {
2707         if (s->ctor) {
2708                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
2709
2710                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2711         }
2712         return 0;
2713 }
2714 SLAB_ATTR_RO(ctor);
2715
2716 static ssize_t dtor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2717 {
2718         if (s->dtor) {
2719                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->dtor);
2720
2721                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2722         }
2723         return 0;
2724 }
2725 SLAB_ATTR_RO(dtor);
2726
2727 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2728 {
2729         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
2730 }
2731 SLAB_ATTR_RO(aliases);
2732
2733 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2734 {
2735         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
2736 }
2737 SLAB_ATTR_RO(slabs);
2738
2739 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2740 {
2741         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
2742 }
2743 SLAB_ATTR_RO(partial);
2744
2745 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2746 {
2747         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
2748 }
2749 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
2750
2751 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2752 {
2753         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
2754 }
2755 SLAB_ATTR_RO(objects);
2756
2757 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2758 {
2759         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
2760 }
2761
2762 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
2763                                 const char *buf, size_t length)
2764 {
2765         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
2766         if (buf[0] == '1')
2767                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
2768         return length;
2769 }
2770 SLAB_ATTR(sanity_checks);
2771
2772 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2773 {
2774         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
2775 }
2776
2777 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
2778                                                         size_t length)
2779 {
2780         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
2781         if (buf[0] == '1')
2782                 s->flags |= SLAB_TRACE;
2783         return length;
2784 }
2785 SLAB_ATTR(trace);
2786
2787 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2788 {
2789         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
2790 }
2791
2792 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
2793                                 const char *buf, size_t length)
2794 {
2795         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
2796         if (buf[0] == '1')
2797                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
2798         return length;
2799 }
2800 SLAB_ATTR(reclaim_account);
2801
2802 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2803 {
2804         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags &
2805                 (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN)));
2806 }
2807 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
2808
2809 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2810 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2811 {
2812         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
2813 }
2814 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
2815 #endif
2816
2817 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2818 {
2819         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
2820 }
2821 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
2822
2823 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2824 {
2825         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
2826 }
2827
2828 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
2829                                 const char *buf, size_t length)
2830 {
2831         if (any_slab_objects(s))
2832                 return -EBUSY;
2833
2834         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
2835         if (buf[0] == '1')
2836                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
2837         calculate_sizes(s);
2838         return length;
2839 }
2840 SLAB_ATTR(red_zone);
2841
2842 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2843 {
2844         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
2845 }
2846
2847 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
2848                                 const char *buf, size_t length)
2849 {
2850         if (any_slab_objects(s))
2851                 return -EBUSY;
2852
2853         s->flags &= ~SLAB_POISON;
2854         if (buf[0] == '1')
2855                 s->flags |= SLAB_POISON;
2856         calculate_sizes(s);
2857         return length;
2858 }
2859 SLAB_ATTR(poison);
2860
2861 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2862 {
2863         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
2864 }
2865
2866 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
2867                                 const char *buf, size_t length)
2868 {
2869         if (any_slab_objects(s))
2870                 return -EBUSY;
2871
2872         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
2873         if (buf[0] == '1')
2874                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
2875         calculate_sizes(s);
2876         return length;
2877 }
2878 SLAB_ATTR(store_user);
2879
2880 #ifdef CONFIG_NUMA
2881 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2882 {
2883         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
2884 }
2885
2886 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
2887                                 const char *buf, size_t length)
2888 {
2889         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
2890
2891         if (n < 100)
2892                 s->defrag_ratio = n * 10;
2893         return length;
2894 }
2895 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
2896 #endif
2897
2898 static struct attribute * slab_attrs[] = {
2899         &slab_size_attr.attr,
2900         &object_size_attr.attr,
2901         &objs_per_slab_attr.attr,
2902         &order_attr.attr,
2903         &objects_attr.attr,
2904         &slabs_attr.attr,
2905         &partial_attr.attr,
2906         &cpu_slabs_attr.attr,
2907         &ctor_attr.attr,
2908         &dtor_attr.attr,
2909         &aliases_attr.attr,
2910         &align_attr.attr,
2911         &sanity_checks_attr.attr,
2912         &trace_attr.attr,
2913         &hwcache_align_attr.attr,
2914         &reclaim_account_attr.attr,
2915         &destroy_by_rcu_attr.attr,
2916         &red_zone_attr.attr,
2917         &poison_attr.attr,
2918         &store_user_attr.attr,
2919 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2920         &cache_dma_attr.attr,
2921 #endif
2922 #ifdef CONFIG_NUMA
2923         &defrag_ratio_attr.attr,
2924 #endif
2925         NULL
2926 };
2927
2928 static struct attribute_group slab_attr_group = {
2929         .attrs = slab_attrs,
2930 };
2931
2932 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
2933                                 struct attribute *attr,
2934                                 char *buf)
2935 {
2936         struct slab_attribute *attribute;
2937         struct kmem_cache *s;
2938         int err;
2939
2940         attribute = to_slab_attr(attr);
2941         s = to_slab(kobj);
2942
2943         if (!attribute->show)
2944                 return -EIO;
2945
2946         err = attribute->show(s, buf);
2947
2948         return err;
2949 }
2950
2951 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
2952                                 struct attribute *attr,
2953                                 const char *buf, size_t len)
2954 {
2955         struct slab_attribute *attribute;
2956         struct kmem_cache *s;
2957         int err;
2958
2959         attribute = to_slab_attr(attr);
2960         s = to_slab(kobj);
2961
2962         if (!attribute->store)
2963                 return -EIO;
2964
2965         err = attribute->store(s, buf, len);
2966
2967         return err;
2968 }
2969
2970 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
2971         .show = slab_attr_show,
2972         .store = slab_attr_store,
2973 };
2974
2975 static struct kobj_type slab_ktype = {
2976         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
2977 };
2978
2979 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
2980 {
2981         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
2982
2983         if (ktype == &slab_ktype)
2984                 return 1;
2985         return 0;
2986 }
2987
2988 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
2989         .filter = uevent_filter,
2990 };
2991
2992 decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
2993
2994 #define ID_STR_LENGTH 64
2995
2996 /* Create a unique string id for a slab cache:
2997  * format
2998  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
2999  */
3000 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3001 {
3002         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3003         char *p = name;
3004
3005         BUG_ON(!name);
3006
3007         *p++ = ':';
3008         /*
3009          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3010          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3011          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3012          * are matched during merging to guarantee that the id is
3013          * unique.
3014          */
3015         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3016                 *p++ = 'd';
3017         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3018                 *p++ = 'a';
3019         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3020                 *p++ = 'F';
3021         if (p != name + 1)
3022                 *p++ = '-';
3023         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3024         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3025         return name;
3026 }
3027
3028 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3029 {
3030         int err;
3031         const char *name;
3032         int unmergeable;
3033
3034         if (slab_state < SYSFS)
3035                 /* Defer until later */
3036                 return 0;
3037
3038         unmergeable = slab_unmergeable(s);
3039         if (unmergeable) {
3040                 /*
3041                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
3042                  * This is typically the case for debug situations. In that
3043                  * case we can catch duplicate names easily.
3044                  */
3045                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, s->name);
3046                 name = s->name;
3047         } else {
3048                 /*
3049                  * Create a unique name for the slab as a target
3050                  * for the symlinks.
3051                  */
3052                 name = create_unique_id(s);
3053         }
3054
3055         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
3056         kobject_set_name(&s->kobj, name);
3057         kobject_init(&s->kobj);
3058         err = kobject_add(&s->kobj);
3059         if (err)
3060                 return err;
3061
3062         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
3063         if (err)
3064                 return err;
3065         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
3066         if (!unmergeable) {
3067                 /* Setup first alias */
3068                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
3069                 kfree(name);
3070         }
3071         return 0;
3072 }
3073
3074 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
3075 {
3076         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
3077         kobject_del(&s->kobj);
3078 }
3079
3080 /*
3081  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
3082  * available lest we loose that information.
3083  */
3084 struct saved_alias {
3085         struct kmem_cache *s;
3086         const char *name;
3087         struct saved_alias *next;
3088 };
3089
3090 struct saved_alias *alias_list;
3091
3092 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
3093 {
3094         struct saved_alias *al;
3095
3096         if (slab_state == SYSFS) {
3097                 /*
3098                  * If we have a leftover link then remove it.
3099                  */
3100                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, name);
3101                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kset.kobj,
3102                                                 &s->kobj, name);
3103         }
3104
3105         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
3106         if (!al)
3107                 return -ENOMEM;
3108
3109         al->s = s;
3110         al->name = name;
3111         al->next = alias_list;
3112         alias_list = al;
3113         return 0;
3114 }
3115
3116 static int __init slab_sysfs_init(void)
3117 {
3118         int err;
3119
3120         err = subsystem_register(&slab_subsys);
3121         if (err) {
3122                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
3123                 return -ENOSYS;
3124         }
3125
3126         finish_bootstrap();
3127
3128         while (alias_list) {
3129                 struct saved_alias *al = alias_list;
3130
3131                 alias_list = alias_list->next;
3132                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
3133                 BUG_ON(err);
3134                 kfree(al);
3135         }
3136
3137         resiliency_test();
3138         return 0;
3139 }
3140
3141 __initcall(slab_sysfs_init);
3142 #else
3143 __initcall(finish_bootstrap);
3144 #endif