SLUB: direct pass through of page size or higher kmalloc requests
[safe/jmp/linux-2.6] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23
24 /*
25  * Lock order:
26  *   1. slab_lock(page)
27  *   2. slab->list_lock
28  *
29  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
30  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
31  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
32  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
33  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
34  *   the page_struct of the slab.
35  *
36  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
37  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
38  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
39  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
40  *   modified without taking the list lock).
41  *
42  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
43  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
44  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
45  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
46  *   the list lock.
47  *
48  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
49  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
50  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
51  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
52  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
53  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
54  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
55  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
56  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
57  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
58  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
59  *   no danger of cacheline contention.
60  *
61  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
62  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
63  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
64  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
65  *
66  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
67  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
68  *
69  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
70  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
71  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
72  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
73  * cannot scan all objects.
74  *
75  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
76  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
77  * fast frees and allocs.
78  *
79  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
80  *
81  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
82  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
83  *                      such as satisfying allocations for a specific
84  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
85  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
86  *                      list operations. It is up to the processor holding
87  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
88  *                      when the slab is no longer needed.
89  *
90  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
91  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
92  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
93  *                      lockless_freelist that allows lockless access to
94  *                      free objects in addition to the regular freelist
95  *                      that requires the slab lock.
96  *
97  * PageError            Slab requires special handling due to debug
98  *                      options set. This moves slab handling out of
99  *                      the fast path and disables lockless freelists.
100  */
101
102 #define FROZEN (1 << PG_active)
103
104 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
105 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
106 #else
107 #define SLABDEBUG 0
108 #endif
109
110 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
111 {
112         return page->flags & FROZEN;
113 }
114
115 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
116 {
117         page->flags |= FROZEN;
118 }
119
120 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
121 {
122         page->flags &= ~FROZEN;
123 }
124
125 static inline int SlabDebug(struct page *page)
126 {
127         return page->flags & SLABDEBUG;
128 }
129
130 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
131 {
132         page->flags |= SLABDEBUG;
133 }
134
135 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
136 {
137         page->flags &= ~SLABDEBUG;
138 }
139
140 /*
141  * Issues still to be resolved:
142  *
143  * - The per cpu array is updated for each new slab and and is a remote
144  *   cacheline for most nodes. This could become a bouncing cacheline given
145  *   enough frequent updates. There are 16 pointers in a cacheline, so at
146  *   max 16 cpus could compete for the cacheline which may be okay.
147  *
148  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
149  *
150  * - Variable sizing of the per node arrays
151  */
152
153 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
154 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
155
156 #if PAGE_SHIFT <= 12
157
158 /*
159  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
160  */
161 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
162 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
163
164 #else
165
166 /*
167  * Large page machines are customarily able to handle larger
168  * page orders.
169  */
170 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
171 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
172
173 #endif
174
175 /*
176  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
177  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
178  */
179 #define MIN_PARTIAL 2
180
181 /*
182  * Maximum number of desirable partial slabs.
183  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
184  * sort the partial list by the number of objects in the.
185  */
186 #define MAX_PARTIAL 10
187
188 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
189                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
190
191 /*
192  * Set of flags that will prevent slab merging
193  */
194 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
195                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
196
197 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
198                 SLAB_CACHE_DMA)
199
200 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
201 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
202 #endif
203
204 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
205 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
206 #endif
207
208 /*
209  * The page->inuse field is 16 bit thus we have this limitation
210  */
211 #define MAX_OBJECTS_PER_SLAB 65535
212
213 /* Internal SLUB flags */
214 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
215 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
216
217 /* Not all arches define cache_line_size */
218 #ifndef cache_line_size
219 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
220 #endif
221
222 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
223
224 #ifdef CONFIG_SMP
225 static struct notifier_block slab_notifier;
226 #endif
227
228 static enum {
229         DOWN,           /* No slab functionality available */
230         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
231         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
232         SYSFS           /* Sysfs up */
233 } slab_state = DOWN;
234
235 /* A list of all slab caches on the system */
236 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
237 static LIST_HEAD(slab_caches);
238
239 /*
240  * Tracking user of a slab.
241  */
242 struct track {
243         void *addr;             /* Called from address */
244         int cpu;                /* Was running on cpu */
245         int pid;                /* Pid context */
246         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
247 };
248
249 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
250
251 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
252 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
253 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
254 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
255 #else
256 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
257 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
258                                                         { return 0; }
259 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) {}
260 #endif
261
262 /********************************************************************
263  *                      Core slab cache functions
264  *******************************************************************/
265
266 int slab_is_available(void)
267 {
268         return slab_state >= UP;
269 }
270
271 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
272 {
273 #ifdef CONFIG_NUMA
274         return s->node[node];
275 #else
276         return &s->local_node;
277 #endif
278 }
279
280 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
281                                 struct page *page, const void *object)
282 {
283         void *base;
284
285         if (!object)
286                 return 1;
287
288         base = page_address(page);
289         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
290                 (object - base) % s->size) {
291                 return 0;
292         }
293
294         return 1;
295 }
296
297 /*
298  * Slow version of get and set free pointer.
299  *
300  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
301  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
302  * from the page struct.
303  */
304 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
305 {
306         return *(void **)(object + s->offset);
307 }
308
309 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
310 {
311         *(void **)(object + s->offset) = fp;
312 }
313
314 /* Loop over all objects in a slab */
315 #define for_each_object(__p, __s, __addr) \
316         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__s)->objects * (__s)->size;\
317                         __p += (__s)->size)
318
319 /* Scan freelist */
320 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
321         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
322
323 /* Determine object index from a given position */
324 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
325 {
326         return (p - addr) / s->size;
327 }
328
329 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
330 /*
331  * Debug settings:
332  */
333 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
334 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
335 #else
336 static int slub_debug;
337 #endif
338
339 static char *slub_debug_slabs;
340
341 /*
342  * Object debugging
343  */
344 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
345 {
346         int i, offset;
347         int newline = 1;
348         char ascii[17];
349
350         ascii[16] = 0;
351
352         for (i = 0; i < length; i++) {
353                 if (newline) {
354                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
355                         newline = 0;
356                 }
357                 printk(" %02x", addr[i]);
358                 offset = i % 16;
359                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
360                 if (offset == 15) {
361                         printk(" %s\n",ascii);
362                         newline = 1;
363                 }
364         }
365         if (!newline) {
366                 i %= 16;
367                 while (i < 16) {
368                         printk("   ");
369                         ascii[i] = ' ';
370                         i++;
371                 }
372                 printk(" %s\n", ascii);
373         }
374 }
375
376 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
377         enum track_item alloc)
378 {
379         struct track *p;
380
381         if (s->offset)
382                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
383         else
384                 p = object + s->inuse;
385
386         return p + alloc;
387 }
388
389 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
390                                 enum track_item alloc, void *addr)
391 {
392         struct track *p;
393
394         if (s->offset)
395                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
396         else
397                 p = object + s->inuse;
398
399         p += alloc;
400         if (addr) {
401                 p->addr = addr;
402                 p->cpu = smp_processor_id();
403                 p->pid = current ? current->pid : -1;
404                 p->when = jiffies;
405         } else
406                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
407 }
408
409 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
410 {
411         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
412                 return;
413
414         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
415         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
416 }
417
418 static void print_track(const char *s, struct track *t)
419 {
420         if (!t->addr)
421                 return;
422
423         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
424         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
425         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
426 }
427
428 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
429 {
430         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
431                 return;
432
433         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
434         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
435 }
436
437 static void print_page_info(struct page *page)
438 {
439         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
440                 page, page->inuse, page->freelist, page->flags);
441
442 }
443
444 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
445 {
446         va_list args;
447         char buf[100];
448
449         va_start(args, fmt);
450         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
451         va_end(args);
452         printk(KERN_ERR "========================================"
453                         "=====================================\n");
454         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
455         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
456                         "-------------------------------------\n\n");
457 }
458
459 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
460 {
461         va_list args;
462         char buf[100];
463
464         va_start(args, fmt);
465         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
466         va_end(args);
467         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
468 }
469
470 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
471 {
472         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
473         u8 *addr = page_address(page);
474
475         print_tracking(s, p);
476
477         print_page_info(page);
478
479         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
480                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
481
482         if (p > addr + 16)
483                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
484
485         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
486
487         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
488                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
489                         s->inuse - s->objsize);
490
491         if (s->offset)
492                 off = s->offset + sizeof(void *);
493         else
494                 off = s->inuse;
495
496         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
497                 off += 2 * sizeof(struct track);
498
499         if (off != s->size)
500                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
501                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
502
503         dump_stack();
504 }
505
506 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
507                         u8 *object, char *reason)
508 {
509         slab_bug(s, reason);
510         print_trailer(s, page, object);
511 }
512
513 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
514 {
515         va_list args;
516         char buf[100];
517
518         va_start(args, fmt);
519         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
520         va_end(args);
521         slab_bug(s, fmt);
522         print_page_info(page);
523         dump_stack();
524 }
525
526 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
527 {
528         u8 *p = object;
529
530         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
531                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
532                 p[s->objsize -1] = POISON_END;
533         }
534
535         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
536                 memset(p + s->objsize,
537                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
538                         s->inuse - s->objsize);
539 }
540
541 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
542 {
543         while (bytes) {
544                 if (*start != (u8)value)
545                         return start;
546                 start++;
547                 bytes--;
548         }
549         return NULL;
550 }
551
552 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
553                                                 void *from, void *to)
554 {
555         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
556         memset(from, data, to - from);
557 }
558
559 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
560                         u8 *object, char *what,
561                         u8* start, unsigned int value, unsigned int bytes)
562 {
563         u8 *fault;
564         u8 *end;
565
566         fault = check_bytes(start, value, bytes);
567         if (!fault)
568                 return 1;
569
570         end = start + bytes;
571         while (end > fault && end[-1] == value)
572                 end--;
573
574         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
575         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
576                                         fault, end - 1, fault[0], value);
577         print_trailer(s, page, object);
578
579         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
580         return 0;
581 }
582
583 /*
584  * Object layout:
585  *
586  * object address
587  *      Bytes of the object to be managed.
588  *      If the freepointer may overlay the object then the free
589  *      pointer is the first word of the object.
590  *
591  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
592  *      0xa5 (POISON_END)
593  *
594  * object + s->objsize
595  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
596  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
597  *      objsize == inuse.
598  *
599  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
600  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
601  *
602  * object + s->inuse
603  *      Meta data starts here.
604  *
605  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
606  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
607  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
608  *              one word if debuggin is on to be able to detect writes
609  *              before the word boundary.
610  *
611  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
612  *
613  * object + s->size
614  *      Nothing is used beyond s->size.
615  *
616  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
617  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
618  * may be used with merged slabcaches.
619  */
620
621 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
622 {
623         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
624
625         if (s->offset)
626                 /* Freepointer is placed after the object. */
627                 off += sizeof(void *);
628
629         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
630                 /* We also have user information there */
631                 off += 2 * sizeof(struct track);
632
633         if (s->size == off)
634                 return 1;
635
636         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
637                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
638 }
639
640 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
641 {
642         u8 *start;
643         u8 *fault;
644         u8 *end;
645         int length;
646         int remainder;
647
648         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
649                 return 1;
650
651         start = page_address(page);
652         end = start + (PAGE_SIZE << s->order);
653         length = s->objects * s->size;
654         remainder = end - (start + length);
655         if (!remainder)
656                 return 1;
657
658         fault = check_bytes(start + length, POISON_INUSE, remainder);
659         if (!fault)
660                 return 1;
661         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
662                 end--;
663
664         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
665         print_section("Padding", start, length);
666
667         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
668         return 0;
669 }
670
671 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
672                                         void *object, int active)
673 {
674         u8 *p = object;
675         u8 *endobject = object + s->objsize;
676
677         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
678                 unsigned int red =
679                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
680
681                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
682                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
683                         return 0;
684         } else {
685                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse)
686                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding", endobject,
687                                 POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
688         }
689
690         if (s->flags & SLAB_POISON) {
691                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
692                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
693                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
694                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
695                                 p + s->objsize -1, POISON_END, 1)))
696                         return 0;
697                 /*
698                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
699                  */
700                 check_pad_bytes(s, page, p);
701         }
702
703         if (!s->offset && active)
704                 /*
705                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
706                  * freepointer while object is allocated.
707                  */
708                 return 1;
709
710         /* Check free pointer validity */
711         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
712                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
713                 /*
714                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
715                  * of the free objects in this slab. May cause
716                  * another error because the object count is now wrong.
717                  */
718                 set_freepointer(s, p, NULL);
719                 return 0;
720         }
721         return 1;
722 }
723
724 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
725 {
726         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
727
728         if (!PageSlab(page)) {
729                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
730                 return 0;
731         }
732         if (page->offset * sizeof(void *) != s->offset) {
733                 slab_err(s, page, "Corrupted offset %lu",
734                         (unsigned long)(page->offset * sizeof(void *)));
735                 return 0;
736         }
737         if (page->inuse > s->objects) {
738                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
739                         s->name, page->inuse, s->objects);
740                 return 0;
741         }
742         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
743         slab_pad_check(s, page);
744         return 1;
745 }
746
747 /*
748  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
749  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
750  */
751 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
752 {
753         int nr = 0;
754         void *fp = page->freelist;
755         void *object = NULL;
756
757         while (fp && nr <= s->objects) {
758                 if (fp == search)
759                         return 1;
760                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
761                         if (object) {
762                                 object_err(s, page, object,
763                                         "Freechain corrupt");
764                                 set_freepointer(s, object, NULL);
765                                 break;
766                         } else {
767                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
768                                 page->freelist = NULL;
769                                 page->inuse = s->objects;
770                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
771                                 return 0;
772                         }
773                         break;
774                 }
775                 object = fp;
776                 fp = get_freepointer(s, object);
777                 nr++;
778         }
779
780         if (page->inuse != s->objects - nr) {
781                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
782                         "counted were %d", page->inuse, s->objects - nr);
783                 page->inuse = s->objects - nr;
784                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
785         }
786         return search == NULL;
787 }
788
789 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
790 {
791         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
792                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
793                         s->name,
794                         alloc ? "alloc" : "free",
795                         object, page->inuse,
796                         page->freelist);
797
798                 if (!alloc)
799                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
800
801                 dump_stack();
802         }
803 }
804
805 /*
806  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
807  */
808 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
809 {
810         spin_lock(&n->list_lock);
811         list_add(&page->lru, &n->full);
812         spin_unlock(&n->list_lock);
813 }
814
815 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
816 {
817         struct kmem_cache_node *n;
818
819         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
820                 return;
821
822         n = get_node(s, page_to_nid(page));
823
824         spin_lock(&n->list_lock);
825         list_del(&page->lru);
826         spin_unlock(&n->list_lock);
827 }
828
829 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
830                                                                 void *object)
831 {
832         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
833                 return;
834
835         init_object(s, object, 0);
836         init_tracking(s, object);
837 }
838
839 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
840                                                 void *object, void *addr)
841 {
842         if (!check_slab(s, page))
843                 goto bad;
844
845         if (object && !on_freelist(s, page, object)) {
846                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
847                 goto bad;
848         }
849
850         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
851                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
852                 goto bad;
853         }
854
855         if (object && !check_object(s, page, object, 0))
856                 goto bad;
857
858         /* Success perform special debug activities for allocs */
859         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
860                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
861         trace(s, page, object, 1);
862         init_object(s, object, 1);
863         return 1;
864
865 bad:
866         if (PageSlab(page)) {
867                 /*
868                  * If this is a slab page then lets do the best we can
869                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
870                  * as used avoids touching the remaining objects.
871                  */
872                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
873                 page->inuse = s->objects;
874                 page->freelist = NULL;
875                 /* Fix up fields that may be corrupted */
876                 page->offset = s->offset / sizeof(void *);
877         }
878         return 0;
879 }
880
881 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
882                                                 void *object, void *addr)
883 {
884         if (!check_slab(s, page))
885                 goto fail;
886
887         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
888                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
889                 goto fail;
890         }
891
892         if (on_freelist(s, page, object)) {
893                 object_err(s, page, object, "Object already free");
894                 goto fail;
895         }
896
897         if (!check_object(s, page, object, 1))
898                 return 0;
899
900         if (unlikely(s != page->slab)) {
901                 if (!PageSlab(page))
902                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
903                                 "outside of slab", object);
904                 else
905                 if (!page->slab) {
906                         printk(KERN_ERR
907                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
908                                                 object);
909                         dump_stack();
910                 }
911                 else
912                         object_err(s, page, object,
913                                         "page slab pointer corrupt.");
914                 goto fail;
915         }
916
917         /* Special debug activities for freeing objects */
918         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
919                 remove_full(s, page);
920         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
921                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
922         trace(s, page, object, 0);
923         init_object(s, object, 0);
924         return 1;
925
926 fail:
927         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
928         return 0;
929 }
930
931 static int __init setup_slub_debug(char *str)
932 {
933         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
934         if (*str++ != '=' || !*str)
935                 /*
936                  * No options specified. Switch on full debugging.
937                  */
938                 goto out;
939
940         if (*str == ',')
941                 /*
942                  * No options but restriction on slabs. This means full
943                  * debugging for slabs matching a pattern.
944                  */
945                 goto check_slabs;
946
947         slub_debug = 0;
948         if (*str == '-')
949                 /*
950                  * Switch off all debugging measures.
951                  */
952                 goto out;
953
954         /*
955          * Determine which debug features should be switched on
956          */
957         for ( ;*str && *str != ','; str++) {
958                 switch (tolower(*str)) {
959                 case 'f':
960                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
961                         break;
962                 case 'z':
963                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
964                         break;
965                 case 'p':
966                         slub_debug |= SLAB_POISON;
967                         break;
968                 case 'u':
969                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
970                         break;
971                 case 't':
972                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
973                         break;
974                 default:
975                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
976                                 "unknown. skipped\n",*str);
977                 }
978         }
979
980 check_slabs:
981         if (*str == ',')
982                 slub_debug_slabs = str + 1;
983 out:
984         return 1;
985 }
986
987 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
988
989 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
990         unsigned long flags, const char *name,
991         void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
992 {
993         /*
994          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
995          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
996          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
997          * object anymore.
998          *
999          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
1000          * the limit is 512k.
1001          *
1002          * Debugging or ctor may create a need to move the free
1003          * pointer. Fail if this happens.
1004          */
1005         if (objsize >= 65535 * sizeof(void *)) {
1006                 BUG_ON(flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1007                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1008                 BUG_ON(ctor);
1009         } else {
1010                 /*
1011                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1012                  */
1013                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1014                     strncmp(slub_debug_slabs, name,
1015                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1016                                 flags |= slub_debug;
1017         }
1018
1019         return flags;
1020 }
1021 #else
1022 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1023                         struct page *page, void *object) {}
1024
1025 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1026         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1027
1028 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1029         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1030
1031 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1032                         { return 1; }
1033 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1034                         void *object, int active) { return 1; }
1035 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1036 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1037         unsigned long flags, const char *name,
1038         void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
1039 {
1040         return flags;
1041 }
1042 #define slub_debug 0
1043 #endif
1044 /*
1045  * Slab allocation and freeing
1046  */
1047 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1048 {
1049         struct page * page;
1050         int pages = 1 << s->order;
1051
1052         if (s->order)
1053                 flags |= __GFP_COMP;
1054
1055         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
1056                 flags |= SLUB_DMA;
1057
1058         if (node == -1)
1059                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1060         else
1061                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1062
1063         if (!page)
1064                 return NULL;
1065
1066         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1067                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1068                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1069                 pages);
1070
1071         return page;
1072 }
1073
1074 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1075                                 void *object)
1076 {
1077         setup_object_debug(s, page, object);
1078         if (unlikely(s->ctor))
1079                 s->ctor(object, s, 0);
1080 }
1081
1082 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1083 {
1084         struct page *page;
1085         struct kmem_cache_node *n;
1086         void *start;
1087         void *end;
1088         void *last;
1089         void *p;
1090
1091         BUG_ON(flags & ~(GFP_DMA | __GFP_ZERO | GFP_LEVEL_MASK));
1092
1093         if (flags & __GFP_WAIT)
1094                 local_irq_enable();
1095
1096         page = allocate_slab(s, flags & GFP_LEVEL_MASK, node);
1097         if (!page)
1098                 goto out;
1099
1100         n = get_node(s, page_to_nid(page));
1101         if (n)
1102                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1103         page->offset = s->offset / sizeof(void *);
1104         page->slab = s;
1105         page->flags |= 1 << PG_slab;
1106         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1107                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1108                 SetSlabDebug(page);
1109
1110         start = page_address(page);
1111         end = start + s->objects * s->size;
1112
1113         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1114                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1115
1116         last = start;
1117         for_each_object(p, s, start) {
1118                 setup_object(s, page, last);
1119                 set_freepointer(s, last, p);
1120                 last = p;
1121         }
1122         setup_object(s, page, last);
1123         set_freepointer(s, last, NULL);
1124
1125         page->freelist = start;
1126         page->lockless_freelist = NULL;
1127         page->inuse = 0;
1128 out:
1129         if (flags & __GFP_WAIT)
1130                 local_irq_disable();
1131         return page;
1132 }
1133
1134 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1135 {
1136         int pages = 1 << s->order;
1137
1138         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1139                 void *p;
1140
1141                 slab_pad_check(s, page);
1142                 for_each_object(p, s, page_address(page))
1143                         check_object(s, page, p, 0);
1144                 ClearSlabDebug(page);
1145         }
1146
1147         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1148                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1149                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1150                 - pages);
1151
1152         page->mapping = NULL;
1153         __free_pages(page, s->order);
1154 }
1155
1156 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1157 {
1158         struct page *page;
1159
1160         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1161         __free_slab(page->slab, page);
1162 }
1163
1164 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1165 {
1166         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1167                 /*
1168                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1169                  */
1170                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1171
1172                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1173         } else
1174                 __free_slab(s, page);
1175 }
1176
1177 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1178 {
1179         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1180
1181         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1182         reset_page_mapcount(page);
1183         __ClearPageSlab(page);
1184         free_slab(s, page);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Per slab locking using the pagelock
1189  */
1190 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1191 {
1192         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1193 }
1194
1195 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1196 {
1197         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1198 }
1199
1200 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1201 {
1202         int rc = 1;
1203
1204         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1205         return rc;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Management of partially allocated slabs
1210  */
1211 static void add_partial_tail(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1212 {
1213         spin_lock(&n->list_lock);
1214         n->nr_partial++;
1215         list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1216         spin_unlock(&n->list_lock);
1217 }
1218
1219 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1220 {
1221         spin_lock(&n->list_lock);
1222         n->nr_partial++;
1223         list_add(&page->lru, &n->partial);
1224         spin_unlock(&n->list_lock);
1225 }
1226
1227 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1228                                                 struct page *page)
1229 {
1230         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1231
1232         spin_lock(&n->list_lock);
1233         list_del(&page->lru);
1234         n->nr_partial--;
1235         spin_unlock(&n->list_lock);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Lock slab and remove from the partial list.
1240  *
1241  * Must hold list_lock.
1242  */
1243 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1244 {
1245         if (slab_trylock(page)) {
1246                 list_del(&page->lru);
1247                 n->nr_partial--;
1248                 SetSlabFrozen(page);
1249                 return 1;
1250         }
1251         return 0;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1256  */
1257 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1258 {
1259         struct page *page;
1260
1261         /*
1262          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1263          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1264          * partial slab and there is none available then get_partials()
1265          * will return NULL.
1266          */
1267         if (!n || !n->nr_partial)
1268                 return NULL;
1269
1270         spin_lock(&n->list_lock);
1271         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1272                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1273                         goto out;
1274         page = NULL;
1275 out:
1276         spin_unlock(&n->list_lock);
1277         return page;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1282  */
1283 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1284 {
1285 #ifdef CONFIG_NUMA
1286         struct zonelist *zonelist;
1287         struct zone **z;
1288         struct page *page;
1289
1290         /*
1291          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1292          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1293          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1294          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1295          *
1296          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1297          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1298          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1299          * from other nodes and filled up.
1300          *
1301          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1302          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1303          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1304          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1305          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1306          * with available objects.
1307          */
1308         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1309                 return NULL;
1310
1311         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1312                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1313         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1314                 struct kmem_cache_node *n;
1315
1316                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1317
1318                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1319                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1320                         page = get_partial_node(n);
1321                         if (page)
1322                                 return page;
1323                 }
1324         }
1325 #endif
1326         return NULL;
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Get a partial page, lock it and return it.
1331  */
1332 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1333 {
1334         struct page *page;
1335         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1336
1337         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1338         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1339                 return page;
1340
1341         return get_any_partial(s, flags);
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Move a page back to the lists.
1346  *
1347  * Must be called with the slab lock held.
1348  *
1349  * On exit the slab lock will have been dropped.
1350  */
1351 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1352 {
1353         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1354
1355         ClearSlabFrozen(page);
1356         if (page->inuse) {
1357
1358                 if (page->freelist)
1359                         add_partial(n, page);
1360                 else if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1361                         add_full(n, page);
1362                 slab_unlock(page);
1363
1364         } else {
1365                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1366                         /*
1367                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1368                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1369                          * to come after the other slabs with objects in
1370                          * order to fill them up. That way the size of the
1371                          * partial list stays small. kmem_cache_shrink can
1372                          * reclaim empty slabs from the partial list.
1373                          */
1374                         add_partial_tail(n, page);
1375                         slab_unlock(page);
1376                 } else {
1377                         slab_unlock(page);
1378                         discard_slab(s, page);
1379                 }
1380         }
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Remove the cpu slab
1385  */
1386 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1387 {
1388         /*
1389          * Merge cpu freelist into freelist. Typically we get here
1390          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1391          * to occur.
1392          */
1393         while (unlikely(page->lockless_freelist)) {
1394                 void **object;
1395
1396                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1397                 object = page->lockless_freelist;
1398                 page->lockless_freelist = page->lockless_freelist[page->offset];
1399
1400                 /* And put onto the regular freelist */
1401                 object[page->offset] = page->freelist;
1402                 page->freelist = object;
1403                 page->inuse--;
1404         }
1405         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1406         unfreeze_slab(s, page);
1407 }
1408
1409 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1410 {
1411         slab_lock(page);
1412         deactivate_slab(s, page, cpu);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Flush cpu slab.
1417  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1418  */
1419 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1420 {
1421         struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
1422
1423         if (likely(page))
1424                 flush_slab(s, page, cpu);
1425 }
1426
1427 static void flush_cpu_slab(void *d)
1428 {
1429         struct kmem_cache *s = d;
1430         int cpu = smp_processor_id();
1431
1432         __flush_cpu_slab(s, cpu);
1433 }
1434
1435 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1436 {
1437 #ifdef CONFIG_SMP
1438         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1439 #else
1440         unsigned long flags;
1441
1442         local_irq_save(flags);
1443         flush_cpu_slab(s);
1444         local_irq_restore(flags);
1445 #endif
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1450  * debugging duties.
1451  *
1452  * Interrupts are disabled.
1453  *
1454  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1455  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1456  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1457  *
1458  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1459  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1460  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1461  *
1462  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1463  * we need to allocate a new slab. This is slowest path since we may sleep.
1464  */
1465 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1466                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct page *page)
1467 {
1468         void **object;
1469         int cpu = smp_processor_id();
1470
1471         if (!page)
1472                 goto new_slab;
1473
1474         slab_lock(page);
1475         if (unlikely(node != -1 && page_to_nid(page) != node))
1476                 goto another_slab;
1477 load_freelist:
1478         object = page->freelist;
1479         if (unlikely(!object))
1480                 goto another_slab;
1481         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1482                 goto debug;
1483
1484         object = page->freelist;
1485         page->lockless_freelist = object[page->offset];
1486         page->inuse = s->objects;
1487         page->freelist = NULL;
1488         slab_unlock(page);
1489         return object;
1490
1491 another_slab:
1492         deactivate_slab(s, page, cpu);
1493
1494 new_slab:
1495         page = get_partial(s, gfpflags, node);
1496         if (page) {
1497                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1498                 goto load_freelist;
1499         }
1500
1501         page = new_slab(s, gfpflags, node);
1502         if (page) {
1503                 cpu = smp_processor_id();
1504                 if (s->cpu_slab[cpu]) {
1505                         /*
1506                          * Someone else populated the cpu_slab while we
1507                          * enabled interrupts, or we have gotten scheduled
1508                          * on another cpu. The page may not be on the
1509                          * requested node even if __GFP_THISNODE was
1510                          * specified. So we need to recheck.
1511                          */
1512                         if (node == -1 ||
1513                                 page_to_nid(s->cpu_slab[cpu]) == node) {
1514                                 /*
1515                                  * Current cpuslab is acceptable and we
1516                                  * want the current one since its cache hot
1517                                  */
1518                                 discard_slab(s, page);
1519                                 page = s->cpu_slab[cpu];
1520                                 slab_lock(page);
1521                                 goto load_freelist;
1522                         }
1523                         /* New slab does not fit our expectations */
1524                         flush_slab(s, s->cpu_slab[cpu], cpu);
1525                 }
1526                 slab_lock(page);
1527                 SetSlabFrozen(page);
1528                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1529                 goto load_freelist;
1530         }
1531         return NULL;
1532 debug:
1533         object = page->freelist;
1534         if (!alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
1535                 goto another_slab;
1536
1537         page->inuse++;
1538         page->freelist = object[page->offset];
1539         slab_unlock(page);
1540         return object;
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1545  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1546  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1547  *
1548  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1549  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1550  *
1551  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1552  */
1553 static void __always_inline *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1554                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1555 {
1556         struct page *page;
1557         void **object;
1558         unsigned long flags;
1559
1560         local_irq_save(flags);
1561         page = s->cpu_slab[smp_processor_id()];
1562         if (unlikely(!page || !page->lockless_freelist ||
1563                         (node != -1 && page_to_nid(page) != node)))
1564
1565                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, page);
1566
1567         else {
1568                 object = page->lockless_freelist;
1569                 page->lockless_freelist = object[page->offset];
1570         }
1571         local_irq_restore(flags);
1572
1573         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1574                 memset(object, 0, s->objsize);
1575
1576         return object;
1577 }
1578
1579 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1580 {
1581         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1582 }
1583 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1584
1585 #ifdef CONFIG_NUMA
1586 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1587 {
1588         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1589 }
1590 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1591 #endif
1592
1593 /*
1594  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1595  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1596  *
1597  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1598  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1599  * handling required then we can return immediately.
1600  */
1601 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1602                                         void *x, void *addr)
1603 {
1604         void *prior;
1605         void **object = (void *)x;
1606
1607         slab_lock(page);
1608
1609         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1610                 goto debug;
1611 checks_ok:
1612         prior = object[page->offset] = page->freelist;
1613         page->freelist = object;
1614         page->inuse--;
1615
1616         if (unlikely(SlabFrozen(page)))
1617                 goto out_unlock;
1618
1619         if (unlikely(!page->inuse))
1620                 goto slab_empty;
1621
1622         /*
1623          * Objects left in the slab. If it
1624          * was not on the partial list before
1625          * then add it.
1626          */
1627         if (unlikely(!prior))
1628                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page);
1629
1630 out_unlock:
1631         slab_unlock(page);
1632         return;
1633
1634 slab_empty:
1635         if (prior)
1636                 /*
1637                  * Slab still on the partial list.
1638                  */
1639                 remove_partial(s, page);
1640
1641         slab_unlock(page);
1642         discard_slab(s, page);
1643         return;
1644
1645 debug:
1646         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1647                 goto out_unlock;
1648         goto checks_ok;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1653  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1654  *
1655  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1656  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1657  * the item before.
1658  *
1659  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1660  * with all sorts of special processing.
1661  */
1662 static void __always_inline slab_free(struct kmem_cache *s,
1663                         struct page *page, void *x, void *addr)
1664 {
1665         void **object = (void *)x;
1666         unsigned long flags;
1667
1668         local_irq_save(flags);
1669         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1670         if (likely(page == s->cpu_slab[smp_processor_id()] &&
1671                                                 !SlabDebug(page))) {
1672                 object[page->offset] = page->lockless_freelist;
1673                 page->lockless_freelist = object;
1674         } else
1675                 __slab_free(s, page, x, addr);
1676
1677         local_irq_restore(flags);
1678 }
1679
1680 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1681 {
1682         struct page *page;
1683
1684         page = virt_to_head_page(x);
1685
1686         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1687 }
1688 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1689
1690 /* Figure out on which slab object the object resides */
1691 static struct page *get_object_page(const void *x)
1692 {
1693         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1694
1695         if (!PageSlab(page))
1696                 return NULL;
1697
1698         return page;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1703  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1704  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1705  * another.
1706  *
1707  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1708  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1709  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1710  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1711  * locking overhead.
1712  */
1713
1714 /*
1715  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1716  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1717  * and increases the number of allocations possible without having to
1718  * take the list_lock.
1719  */
1720 static int slub_min_order;
1721 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1722 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1723
1724 /*
1725  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1726  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1727  */
1728 static int slub_nomerge;
1729
1730 /*
1731  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1732  *
1733  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1734  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1735  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1736  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1737  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1738  * would be wasted.
1739  *
1740  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1741  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1742  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1743  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1744  *
1745  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1746  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1747  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1748  * of space in favor of a small page order.
1749  *
1750  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1751  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1752  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1753  * the smallest order which will fit the object.
1754  */
1755 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1756                                 int max_order, int fract_leftover)
1757 {
1758         int order;
1759         int rem;
1760         int min_order = slub_min_order;
1761
1762         /*
1763          * If we would create too many object per slab then reduce
1764          * the slab order even if it goes below slub_min_order.
1765          */
1766         while (min_order > 0 &&
1767                 (PAGE_SIZE << min_order) >= MAX_OBJECTS_PER_SLAB * size)
1768                         min_order--;
1769
1770         for (order = max(min_order,
1771                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1772                         order <= max_order; order++) {
1773
1774                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1775
1776                 if (slab_size < min_objects * size)
1777                         continue;
1778
1779                 rem = slab_size % size;
1780
1781                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1782                         break;
1783
1784                 /* If the next size is too high then exit now */
1785                 if (slab_size * 2 >= MAX_OBJECTS_PER_SLAB * size)
1786                         break;
1787         }
1788
1789         return order;
1790 }
1791
1792 static inline int calculate_order(int size)
1793 {
1794         int order;
1795         int min_objects;
1796         int fraction;
1797
1798         /*
1799          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1800          * works by first attempting to generate a layout with
1801          * the best configuration and backing off gradually.
1802          *
1803          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1804          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1805          */
1806         min_objects = slub_min_objects;
1807         while (min_objects > 1) {
1808                 fraction = 8;
1809                 while (fraction >= 4) {
1810                         order = slab_order(size, min_objects,
1811                                                 slub_max_order, fraction);
1812                         if (order <= slub_max_order)
1813                                 return order;
1814                         fraction /= 2;
1815                 }
1816                 min_objects /= 2;
1817         }
1818
1819         /*
1820          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1821          * lets see if we can place a single object there.
1822          */
1823         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1824         if (order <= slub_max_order)
1825                 return order;
1826
1827         /*
1828          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1829          */
1830         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1831         if (order <= MAX_ORDER)
1832                 return order;
1833         return -ENOSYS;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1838  */
1839 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1840                 unsigned long align, unsigned long size)
1841 {
1842         /*
1843          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1844          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1845          * large.
1846          *
1847          * The hardware cache alignment cannot override the
1848          * specified alignment though. If that is greater
1849          * then use it.
1850          */
1851         if ((flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) &&
1852                         size > cache_line_size() / 2)
1853                 return max_t(unsigned long, align, cache_line_size());
1854
1855         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1856                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1857
1858         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1859 }
1860
1861 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1862 {
1863         n->nr_partial = 0;
1864         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1865         spin_lock_init(&n->list_lock);
1866         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1867 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1868         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1869 #endif
1870 }
1871
1872 #ifdef CONFIG_NUMA
1873 /*
1874  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1875  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1876  * possible.
1877  *
1878  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1879  * when allocating for the kmalloc_node_cache.
1880  */
1881 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1882                                                            int node)
1883 {
1884         struct page *page;
1885         struct kmem_cache_node *n;
1886
1887         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
1888
1889         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
1890
1891         BUG_ON(!page);
1892         if (page_to_nid(page) != node) {
1893                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
1894                                 "node %d\n", node);
1895                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
1896                                 "in order to be able to continue\n");
1897         }
1898
1899         n = page->freelist;
1900         BUG_ON(!n);
1901         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
1902         page->inuse++;
1903         kmalloc_caches->node[node] = n;
1904 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1905         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
1906         init_tracking(kmalloc_caches, n);
1907 #endif
1908         init_kmem_cache_node(n);
1909         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1910         add_partial(n, page);
1911
1912         /*
1913          * new_slab() disables interupts. If we do not reenable interrupts here
1914          * then bootup would continue with interrupts disabled.
1915          */
1916         local_irq_enable();
1917         return n;
1918 }
1919
1920 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1921 {
1922         int node;
1923
1924         for_each_online_node(node) {
1925                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
1926                 if (n && n != &s->local_node)
1927                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
1928                 s->node[node] = NULL;
1929         }
1930 }
1931
1932 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1933 {
1934         int node;
1935         int local_node;
1936
1937         if (slab_state >= UP)
1938                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
1939         else
1940                 local_node = 0;
1941
1942         for_each_online_node(node) {
1943                 struct kmem_cache_node *n;
1944
1945                 if (local_node == node)
1946                         n = &s->local_node;
1947                 else {
1948                         if (slab_state == DOWN) {
1949                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
1950                                                                 node);
1951                                 continue;
1952                         }
1953                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
1954                                                         gfpflags, node);
1955
1956                         if (!n) {
1957                                 free_kmem_cache_nodes(s);
1958                                 return 0;
1959                         }
1960
1961                 }
1962                 s->node[node] = n;
1963                 init_kmem_cache_node(n);
1964         }
1965         return 1;
1966 }
1967 #else
1968 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1969 {
1970 }
1971
1972 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1973 {
1974         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
1975         return 1;
1976 }
1977 #endif
1978
1979 /*
1980  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
1981  * a slab object.
1982  */
1983 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
1984 {
1985         unsigned long flags = s->flags;
1986         unsigned long size = s->objsize;
1987         unsigned long align = s->align;
1988
1989         /*
1990          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
1991          * the slab may touch the object after free or before allocation
1992          * then we should never poison the object itself.
1993          */
1994         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
1995                         !s->ctor)
1996                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
1997         else
1998                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
1999
2000         /*
2001          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2002          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2003          * the possible location of the free pointer.
2004          */
2005         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2006
2007 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2008         /*
2009          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2010          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2011          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2012          */
2013         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2014                 size += sizeof(void *);
2015 #endif
2016
2017         /*
2018          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2019          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2020          */
2021         s->inuse = size;
2022
2023         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2024                 s->ctor)) {
2025                 /*
2026                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2027                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2028                  * kmem_cache_free.
2029                  *
2030                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2031                  * destructor or are poisoning the objects.
2032                  */
2033                 s->offset = size;
2034                 size += sizeof(void *);
2035         }
2036
2037 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2038         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2039                 /*
2040                  * Need to store information about allocs and frees after
2041                  * the object.
2042                  */
2043                 size += 2 * sizeof(struct track);
2044
2045         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2046                 /*
2047                  * Add some empty padding so that we can catch
2048                  * overwrites from earlier objects rather than let
2049                  * tracking information or the free pointer be
2050                  * corrupted if an user writes before the start
2051                  * of the object.
2052                  */
2053                 size += sizeof(void *);
2054 #endif
2055
2056         /*
2057          * Determine the alignment based on various parameters that the
2058          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2059          * on bootup.
2060          */
2061         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2062
2063         /*
2064          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2065          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2066          * each object to conform to the alignment.
2067          */
2068         size = ALIGN(size, align);
2069         s->size = size;
2070
2071         s->order = calculate_order(size);
2072         if (s->order < 0)
2073                 return 0;
2074
2075         /*
2076          * Determine the number of objects per slab
2077          */
2078         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2079
2080         /*
2081          * Verify that the number of objects is within permitted limits.
2082          * The page->inuse field is only 16 bit wide! So we cannot have
2083          * more than 64k objects per slab.
2084          */
2085         if (!s->objects || s->objects > MAX_OBJECTS_PER_SLAB)
2086                 return 0;
2087         return 1;
2088
2089 }
2090
2091 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2092                 const char *name, size_t size,
2093                 size_t align, unsigned long flags,
2094                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2095 {
2096         memset(s, 0, kmem_size);
2097         s->name = name;
2098         s->ctor = ctor;
2099         s->objsize = size;
2100         s->align = align;
2101         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2102
2103         if (!calculate_sizes(s))
2104                 goto error;
2105
2106         s->refcount = 1;
2107 #ifdef CONFIG_NUMA
2108         s->defrag_ratio = 100;
2109 #endif
2110
2111         if (init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2112                 return 1;
2113 error:
2114         if (flags & SLAB_PANIC)
2115                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2116                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2117                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2118                         s->offset, flags);
2119         return 0;
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Check if a given pointer is valid
2124  */
2125 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2126 {
2127         struct page * page;
2128
2129         page = get_object_page(object);
2130
2131         if (!page || s != page->slab)
2132                 /* No slab or wrong slab */
2133                 return 0;
2134
2135         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2136                 return 0;
2137
2138         /*
2139          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2140          * But this would be too expensive and it seems that the main
2141          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
2142          * to a certain slab.
2143          */
2144         return 1;
2145 }
2146 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2147
2148 /*
2149  * Determine the size of a slab object
2150  */
2151 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2152 {
2153         return s->objsize;
2154 }
2155 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2156
2157 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2158 {
2159         return s->name;
2160 }
2161 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2162
2163 /*
2164  * Attempt to free all slabs on a node. Return the number of slabs we
2165  * were unable to free.
2166  */
2167 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2168                         struct list_head *list)
2169 {
2170         int slabs_inuse = 0;
2171         unsigned long flags;
2172         struct page *page, *h;
2173
2174         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2175         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
2176                 if (!page->inuse) {
2177                         list_del(&page->lru);
2178                         discard_slab(s, page);
2179                 } else
2180                         slabs_inuse++;
2181         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2182         return slabs_inuse;
2183 }
2184
2185 /*
2186  * Release all resources used by a slab cache.
2187  */
2188 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2189 {
2190         int node;
2191
2192         flush_all(s);
2193
2194         /* Attempt to free all objects */
2195         for_each_online_node(node) {
2196                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2197
2198                 n->nr_partial -= free_list(s, n, &n->partial);
2199                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2200                         return 1;
2201         }
2202         free_kmem_cache_nodes(s);
2203         return 0;
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2208  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2209  */
2210 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2211 {
2212         down_write(&slub_lock);
2213         s->refcount--;
2214         if (!s->refcount) {
2215                 list_del(&s->list);
2216                 up_write(&slub_lock);
2217                 if (kmem_cache_close(s))
2218                         WARN_ON(1);
2219                 sysfs_slab_remove(s);
2220                 kfree(s);
2221         } else
2222                 up_write(&slub_lock);
2223 }
2224 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2225
2226 /********************************************************************
2227  *              Kmalloc subsystem
2228  *******************************************************************/
2229
2230 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2231 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2232
2233 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2234 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT];
2235 #endif
2236
2237 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2238 {
2239         get_option (&str, &slub_min_order);
2240
2241         return 1;
2242 }
2243
2244 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2245
2246 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2247 {
2248         get_option (&str, &slub_max_order);
2249
2250         return 1;
2251 }
2252
2253 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2254
2255 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2256 {
2257         get_option (&str, &slub_min_objects);
2258
2259         return 1;
2260 }
2261
2262 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2263
2264 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2265 {
2266         slub_nomerge = 1;
2267         return 1;
2268 }
2269
2270 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2271
2272 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2273                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2274 {
2275         unsigned int flags = 0;
2276
2277         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2278                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2279
2280         down_write(&slub_lock);
2281         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2282                         flags, NULL))
2283                 goto panic;
2284
2285         list_add(&s->list, &slab_caches);
2286         up_write(&slub_lock);
2287         if (sysfs_slab_add(s))
2288                 goto panic;
2289         return s;
2290
2291 panic:
2292         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2293 }
2294
2295 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2296
2297 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2298 {
2299         struct kmem_cache *s;
2300
2301         down_write(&slub_lock);
2302         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2303                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2304                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2305                         sysfs_slab_add(s);
2306                 }
2307         }
2308         up_write(&slub_lock);
2309 }
2310
2311 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2312
2313 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2314 {
2315         struct kmem_cache *s;
2316         char *text;
2317         size_t realsize;
2318
2319         s = kmalloc_caches_dma[index];
2320         if (s)
2321                 return s;
2322
2323         /* Dynamically create dma cache */
2324         if (flags & __GFP_WAIT)
2325                 down_write(&slub_lock);
2326         else {
2327                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2328                         goto out;
2329         }
2330
2331         if (kmalloc_caches_dma[index])
2332                 goto unlock_out;
2333
2334         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2335         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d", (unsigned int)realsize),
2336         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2337
2338         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2339                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2340                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2341                 kfree(s);
2342                 kfree(text);
2343                 goto unlock_out;
2344         }
2345
2346         list_add(&s->list, &slab_caches);
2347         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2348
2349         schedule_work(&sysfs_add_work);
2350
2351 unlock_out:
2352         up_write(&slub_lock);
2353 out:
2354         return kmalloc_caches_dma[index];
2355 }
2356 #endif
2357
2358 /*
2359  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2360  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2361  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2362  * fls.
2363  */
2364 static s8 size_index[24] = {
2365         3,      /* 8 */
2366         4,      /* 16 */
2367         5,      /* 24 */
2368         5,      /* 32 */
2369         6,      /* 40 */
2370         6,      /* 48 */
2371         6,      /* 56 */
2372         6,      /* 64 */
2373         1,      /* 72 */
2374         1,      /* 80 */
2375         1,      /* 88 */
2376         1,      /* 96 */
2377         7,      /* 104 */
2378         7,      /* 112 */
2379         7,      /* 120 */
2380         7,      /* 128 */
2381         2,      /* 136 */
2382         2,      /* 144 */
2383         2,      /* 152 */
2384         2,      /* 160 */
2385         2,      /* 168 */
2386         2,      /* 176 */
2387         2,      /* 184 */
2388         2       /* 192 */
2389 };
2390
2391 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2392 {
2393         int index;
2394
2395         if (size <= 192) {
2396                 if (!size)
2397                         return ZERO_SIZE_PTR;
2398
2399                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2400         } else
2401                 index = fls(size - 1);
2402
2403 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2404         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2405                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2406
2407 #endif
2408         return &kmalloc_caches[index];
2409 }
2410
2411 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2412 {
2413         struct kmem_cache *s;
2414
2415         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2416                 return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP,
2417                                                         get_order(size));
2418
2419         s = get_slab(size, flags);
2420
2421         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2422                 return s;
2423
2424         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2425 }
2426 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2427
2428 #ifdef CONFIG_NUMA
2429 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2430 {
2431         struct kmem_cache *s;
2432
2433         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2434                 return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP,
2435                                                         get_order(size));
2436
2437         s = get_slab(size, flags);
2438
2439         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2440                 return s;
2441
2442         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2443 }
2444 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2445 #endif
2446
2447 size_t ksize(const void *object)
2448 {
2449         struct page *page;
2450         struct kmem_cache *s;
2451
2452         if (ZERO_OR_NULL_PTR(object))
2453                 return 0;
2454
2455         page = get_object_page(object);
2456         BUG_ON(!page);
2457         s = page->slab;
2458         BUG_ON(!s);
2459
2460         /*
2461          * Debugging requires use of the padding between object
2462          * and whatever may come after it.
2463          */
2464         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2465                 return s->objsize;
2466
2467         /*
2468          * If we have the need to store the freelist pointer
2469          * back there or track user information then we can
2470          * only use the space before that information.
2471          */
2472         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2473                 return s->inuse;
2474
2475         /*
2476          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2477          */
2478         return s->size;
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2481
2482 void kfree(const void *x)
2483 {
2484         struct page *page;
2485
2486         if (ZERO_OR_NULL_PTR(x))
2487                 return;
2488
2489         page = virt_to_head_page(x);
2490         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2491                 put_page(page);
2492                 return;
2493         }
2494         slab_free(page->slab, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2495 }
2496 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2497
2498 /*
2499  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2500  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2501  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2502  * and thus they can be removed from the partial lists.
2503  *
2504  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2505  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2506  * are freed in them.
2507  */
2508 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2509 {
2510         int node;
2511         int i;
2512         struct kmem_cache_node *n;
2513         struct page *page;
2514         struct page *t;
2515         struct list_head *slabs_by_inuse =
2516                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2517         unsigned long flags;
2518
2519         if (!slabs_by_inuse)
2520                 return -ENOMEM;
2521
2522         flush_all(s);
2523         for_each_online_node(node) {
2524                 n = get_node(s, node);
2525
2526                 if (!n->nr_partial)
2527                         continue;
2528
2529                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2530                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2531
2532                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2533
2534                 /*
2535                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2536                  *
2537                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2538                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2539                  */
2540                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2541                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2542                                 /*
2543                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2544                                  * may have freed the last object and be
2545                                  * waiting to release the slab.
2546                                  */
2547                                 list_del(&page->lru);
2548                                 n->nr_partial--;
2549                                 slab_unlock(page);
2550                                 discard_slab(s, page);
2551                         } else {
2552                                 list_move(&page->lru,
2553                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2554                         }
2555                 }
2556
2557                 /*
2558                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2559                  * first and the least used slabs at the end.
2560                  */
2561                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2562                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2563
2564                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2565         }
2566
2567         kfree(slabs_by_inuse);
2568         return 0;
2569 }
2570 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2571
2572 /********************************************************************
2573  *                      Basic setup of slabs
2574  *******************************************************************/
2575
2576 void __init kmem_cache_init(void)
2577 {
2578         int i;
2579         int caches = 0;
2580
2581 #ifdef CONFIG_NUMA
2582         /*
2583          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2584          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2585          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2586          */
2587         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2588                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2589         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2590         caches++;
2591 #endif
2592
2593         /* Able to allocate the per node structures */
2594         slab_state = PARTIAL;
2595
2596         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2597         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2598                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2599                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2600                 caches++;
2601         }
2602         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2603                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2604                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2605                 caches++;
2606         }
2607
2608         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++) {
2609                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2610                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2611                 caches++;
2612         }
2613
2614
2615         /*
2616          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2617          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2618          * mips it seems. The standard arches will not generate any code here.
2619          *
2620          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2621          * handle the index determination for the smaller caches.
2622          *
2623          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2624          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2625          */
2626         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2627                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2628
2629         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
2630                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
2631
2632         slab_state = UP;
2633
2634         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2635         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++)
2636                 kmalloc_caches[i]. name =
2637                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2638
2639 #ifdef CONFIG_SMP
2640         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2641 #endif
2642
2643         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
2644                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct page *);
2645
2646         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2647                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
2648                 caches, cache_line_size(),
2649                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2650                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Find a mergeable slab cache
2655  */
2656 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2657 {
2658         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2659                 return 1;
2660
2661         if (s->ctor)
2662                 return 1;
2663
2664         /*
2665          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
2666          */
2667         if (s->refcount < 0)
2668                 return 1;
2669
2670         return 0;
2671 }
2672
2673 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2674                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
2675                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2676 {
2677         struct kmem_cache *s;
2678
2679         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2680                 return NULL;
2681
2682         if (ctor)
2683                 return NULL;
2684
2685         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2686         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2687         size = ALIGN(size, align);
2688         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
2689
2690         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2691                 if (slab_unmergeable(s))
2692                         continue;
2693
2694                 if (size > s->size)
2695                         continue;
2696
2697                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2698                                 continue;
2699                 /*
2700                  * Check if alignment is compatible.
2701                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2702                  */
2703                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2704                         continue;
2705
2706                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2707                         continue;
2708
2709                 return s;
2710         }
2711         return NULL;
2712 }
2713
2714 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2715                 size_t align, unsigned long flags,
2716                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2717 {
2718         struct kmem_cache *s;
2719
2720         down_write(&slub_lock);
2721         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
2722         if (s) {
2723                 s->refcount++;
2724                 /*
2725                  * Adjust the object sizes so that we clear
2726                  * the complete object on kzalloc.
2727                  */
2728                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2729                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2730                 up_write(&slub_lock);
2731                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2732                         goto err;
2733                 return s;
2734         }
2735         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2736         if (s) {
2737                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2738                                 size, align, flags, ctor)) {
2739                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2740                         up_write(&slub_lock);
2741                         if (sysfs_slab_add(s))
2742                                 goto err;
2743                         return s;
2744                 }
2745                 kfree(s);
2746         }
2747         up_write(&slub_lock);
2748
2749 err:
2750         if (flags & SLAB_PANIC)
2751                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2752         else
2753                 s = NULL;
2754         return s;
2755 }
2756 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2757
2758 #ifdef CONFIG_SMP
2759 /*
2760  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2761  * necessary.
2762  */
2763 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2764                 unsigned long action, void *hcpu)
2765 {
2766         long cpu = (long)hcpu;
2767         struct kmem_cache *s;
2768         unsigned long flags;
2769
2770         switch (action) {
2771         case CPU_UP_CANCELED:
2772         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2773         case CPU_DEAD:
2774         case CPU_DEAD_FROZEN:
2775                 down_read(&slub_lock);
2776                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2777                         local_irq_save(flags);
2778                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
2779                         local_irq_restore(flags);
2780                 }
2781                 up_read(&slub_lock);
2782                 break;
2783         default:
2784                 break;
2785         }
2786         return NOTIFY_OK;
2787 }
2788
2789 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
2790         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
2791
2792 #endif
2793
2794 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
2795 {
2796         struct kmem_cache *s;
2797
2798         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2799                 return (void *)__get_free_pages(gfpflags | __GFP_COMP,
2800                                                         get_order(size));
2801         s = get_slab(size, gfpflags);
2802
2803         if (ZERO_OR_NULL_PTR(s))
2804                 return s;
2805
2806         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
2807 }
2808
2809 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
2810                                         int node, void *caller)
2811 {
2812         struct kmem_cache *s;
2813
2814         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2815                 return (void *)__get_free_pages(gfpflags | __GFP_COMP,
2816                                                         get_order(size));
2817         s = get_slab(size, gfpflags);
2818
2819         if (ZERO_OR_NULL_PTR(s))
2820                 return s;
2821
2822         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
2823 }
2824
2825 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
2826 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2827                                                 unsigned long *map)
2828 {
2829         void *p;
2830         void *addr = page_address(page);
2831
2832         if (!check_slab(s, page) ||
2833                         !on_freelist(s, page, NULL))
2834                 return 0;
2835
2836         /* Now we know that a valid freelist exists */
2837         bitmap_zero(map, s->objects);
2838
2839         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
2840                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2841                 if (!check_object(s, page, p, 0))
2842                         return 0;
2843         }
2844
2845         for_each_object(p, s, addr)
2846                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
2847                         if (!check_object(s, page, p, 1))
2848                                 return 0;
2849         return 1;
2850 }
2851
2852 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2853                                                 unsigned long *map)
2854 {
2855         if (slab_trylock(page)) {
2856                 validate_slab(s, page, map);
2857                 slab_unlock(page);
2858         } else
2859                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
2860                         s->name, page);
2861
2862         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
2863                 if (!SlabDebug(page))
2864                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
2865                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
2866         } else {
2867                 if (SlabDebug(page))
2868                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
2869                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
2870         }
2871 }
2872
2873 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
2874                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
2875 {
2876         unsigned long count = 0;
2877         struct page *page;
2878         unsigned long flags;
2879
2880         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2881
2882         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
2883                 validate_slab_slab(s, page, map);
2884                 count++;
2885         }
2886         if (count != n->nr_partial)
2887                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
2888                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
2889
2890         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
2891                 goto out;
2892
2893         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
2894                 validate_slab_slab(s, page, map);
2895                 count++;
2896         }
2897         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2898                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
2899                         "counter=%ld\n", s->name, count,
2900                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2901
2902 out:
2903         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2904         return count;
2905 }
2906
2907 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
2908 {
2909         int node;
2910         unsigned long count = 0;
2911         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
2912                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
2913
2914         if (!map)
2915                 return -ENOMEM;
2916
2917         flush_all(s);
2918         for_each_online_node(node) {
2919                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2920
2921                 count += validate_slab_node(s, n, map);
2922         }
2923         kfree(map);
2924         return count;
2925 }
2926
2927 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
2928 static void resiliency_test(void)
2929 {
2930         u8 *p;
2931
2932         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
2933         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
2934         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
2935
2936         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
2937         p[16] = 0x12;
2938         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
2939                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
2940
2941         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
2942
2943         /* Hmmm... The next two are dangerous */
2944         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
2945         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
2946         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
2947                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
2948         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2949
2950         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
2951         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
2952         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
2953         *p = 0x56;
2954         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
2955                                                                         p);
2956         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2957         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
2958
2959         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
2960         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
2961         kfree(p);
2962         *p = 0x78;
2963         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
2964         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
2965
2966         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
2967         kfree(p);
2968         p[50] = 0x9a;
2969         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
2970         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
2971
2972         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
2973         kfree(p);
2974         p[512] = 0xab;
2975         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
2976         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
2977 }
2978 #else
2979 static void resiliency_test(void) {};
2980 #endif
2981
2982 /*
2983  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
2984  * and freed.
2985  */
2986
2987 struct location {
2988         unsigned long count;
2989         void *addr;
2990         long long sum_time;
2991         long min_time;
2992         long max_time;
2993         long min_pid;
2994         long max_pid;
2995         cpumask_t cpus;
2996         nodemask_t nodes;
2997 };
2998
2999 struct loc_track {
3000         unsigned long max;
3001         unsigned long count;
3002         struct location *loc;
3003 };
3004
3005 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3006 {
3007         if (t->max)
3008                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3009                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3010 }
3011
3012 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3013 {
3014         struct location *l;
3015         int order;
3016
3017         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3018
3019         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3020         if (!l)
3021                 return 0;
3022
3023         if (t->count) {
3024                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3025                 free_loc_track(t);
3026         }
3027         t->max = max;
3028         t->loc = l;
3029         return 1;
3030 }
3031
3032 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3033                                 const struct track *track)
3034 {
3035         long start, end, pos;
3036         struct location *l;
3037         void *caddr;
3038         unsigned long age = jiffies - track->when;
3039
3040         start = -1;
3041         end = t->count;
3042
3043         for ( ; ; ) {
3044                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3045
3046                 /*
3047                  * There is nothing at "end". If we end up there
3048                  * we need to add something to before end.
3049                  */
3050                 if (pos == end)
3051                         break;
3052
3053                 caddr = t->loc[pos].addr;
3054                 if (track->addr == caddr) {
3055
3056                         l = &t->loc[pos];
3057                         l->count++;
3058                         if (track->when) {
3059                                 l->sum_time += age;
3060                                 if (age < l->min_time)
3061                                         l->min_time = age;
3062                                 if (age > l->max_time)
3063                                         l->max_time = age;
3064
3065                                 if (track->pid < l->min_pid)
3066                                         l->min_pid = track->pid;
3067                                 if (track->pid > l->max_pid)
3068                                         l->max_pid = track->pid;
3069
3070                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3071                         }
3072                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3073                         return 1;
3074                 }
3075
3076                 if (track->addr < caddr)
3077                         end = pos;
3078                 else
3079                         start = pos;
3080         }
3081
3082         /*
3083          * Not found. Insert new tracking element.
3084          */
3085         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3086                 return 0;
3087
3088         l = t->loc + pos;
3089         if (pos < t->count)
3090                 memmove(l + 1, l,
3091                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3092         t->count++;
3093         l->count = 1;
3094         l->addr = track->addr;
3095         l->sum_time = age;
3096         l->min_time = age;
3097         l->max_time = age;
3098         l->min_pid = track->pid;
3099         l->max_pid = track->pid;
3100         cpus_clear(l->cpus);
3101         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3102         nodes_clear(l->nodes);
3103         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3104         return 1;
3105 }
3106
3107 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3108                 struct page *page, enum track_item alloc)
3109 {
3110         void *addr = page_address(page);
3111         DECLARE_BITMAP(map, s->objects);
3112         void *p;
3113
3114         bitmap_zero(map, s->objects);
3115         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3116                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3117
3118         for_each_object(p, s, addr)
3119                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3120                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3121 }
3122
3123 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3124                                         enum track_item alloc)
3125 {
3126         int n = 0;
3127         unsigned long i;
3128         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3129         int node;
3130
3131         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3132                         GFP_KERNEL))
3133                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3134
3135         /* Push back cpu slabs */
3136         flush_all(s);
3137
3138         for_each_online_node(node) {
3139                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3140                 unsigned long flags;
3141                 struct page *page;
3142
3143                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3144                         continue;
3145
3146                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3147                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3148                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3149                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3150                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3151                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3152         }
3153
3154         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3155                 struct location *l = &t.loc[i];
3156
3157                 if (n > PAGE_SIZE - 100)
3158                         break;
3159                 n += sprintf(buf + n, "%7ld ", l->count);
3160
3161                 if (l->addr)
3162                         n += sprint_symbol(buf + n, (unsigned long)l->addr);
3163                 else
3164                         n += sprintf(buf + n, "<not-available>");
3165
3166                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3167                         unsigned long remainder;
3168
3169                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld/%ld/%ld",
3170                         l->min_time,
3171                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3172                         l->max_time);
3173                 } else
3174                         n += sprintf(buf + n, " age=%ld",
3175                                 l->min_time);
3176
3177                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3178                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld-%ld",
3179                                 l->min_pid, l->max_pid);
3180                 else
3181                         n += sprintf(buf + n, " pid=%ld",
3182                                 l->min_pid);
3183
3184                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3185                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3186                         n += sprintf(buf + n, " cpus=");
3187                         n += cpulist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3188                                         l->cpus);
3189                 }
3190
3191                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3192                                 n < PAGE_SIZE - 60) {
3193                         n += sprintf(buf + n, " nodes=");
3194                         n += nodelist_scnprintf(buf + n, PAGE_SIZE - n - 50,
3195                                         l->nodes);
3196                 }
3197
3198                 n += sprintf(buf + n, "\n");
3199         }
3200
3201         free_loc_track(&t);
3202         if (!t.count)
3203                 n += sprintf(buf, "No data\n");
3204         return n;
3205 }
3206
3207 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3208 {
3209         unsigned long flags;
3210         unsigned long x = 0;
3211         struct page *page;
3212
3213         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3214         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3215                 x += page->inuse;
3216         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3217         return x;
3218 }
3219
3220 enum slab_stat_type {
3221         SL_FULL,
3222         SL_PARTIAL,
3223         SL_CPU,
3224         SL_OBJECTS
3225 };
3226
3227 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3228 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3229 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3230 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3231
3232 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
3233                         char *buf, unsigned long flags)
3234 {
3235         unsigned long total = 0;
3236         int cpu;
3237         int node;
3238         int x;
3239         unsigned long *nodes;
3240         unsigned long *per_cpu;
3241
3242         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3243         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3244
3245         for_each_possible_cpu(cpu) {
3246                 struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
3247                 int node;
3248
3249                 if (page) {
3250                         node = page_to_nid(page);
3251                         if (flags & SO_CPU) {
3252                                 int x = 0;
3253
3254                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3255                                         x = page->inuse;
3256                                 else
3257                                         x = 1;
3258                                 total += x;
3259                                 nodes[node] += x;
3260                         }
3261                         per_cpu[node]++;
3262                 }
3263         }
3264
3265         for_each_online_node(node) {
3266                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3267
3268                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3269                         if (flags & SO_OBJECTS)
3270                                 x = count_partial(n);
3271                         else
3272                                 x = n->nr_partial;
3273                         total += x;
3274                         nodes[node] += x;
3275                 }
3276
3277                 if (flags & SO_FULL) {
3278                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3279                                         - per_cpu[node]
3280                                         - n->nr_partial;
3281
3282                         if (flags & SO_OBJECTS)
3283                                 x = full_slabs * s->objects;
3284                         else
3285                                 x = full_slabs;
3286                         total += x;
3287                         nodes[node] += x;
3288                 }
3289         }
3290
3291         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3292 #ifdef CONFIG_NUMA
3293         for_each_online_node(node)
3294                 if (nodes[node])
3295                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3296                                         node, nodes[node]);
3297 #endif
3298         kfree(nodes);
3299         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3300 }
3301
3302 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3303 {
3304         int node;
3305         int cpu;
3306
3307         for_each_possible_cpu(cpu)
3308                 if (s->cpu_slab[cpu])
3309                         return 1;
3310
3311         for_each_node(node) {
3312                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3313
3314                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3315                         return 1;
3316         }
3317         return 0;
3318 }
3319
3320 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3321 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3322
3323 struct slab_attribute {
3324         struct attribute attr;
3325         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3326         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3327 };
3328
3329 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3330         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3331
3332 #define SLAB_ATTR(_name) \
3333         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3334         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3335
3336 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3337 {
3338         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3339 }
3340 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3341
3342 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3343 {
3344         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3345 }
3346 SLAB_ATTR_RO(align);
3347
3348 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3349 {
3350         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3351 }
3352 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3353
3354 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3355 {
3356         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3357 }
3358 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3359
3360 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3361 {
3362         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3363 }
3364 SLAB_ATTR_RO(order);
3365
3366 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3367 {
3368         if (s->ctor) {
3369                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3370
3371                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3372         }
3373         return 0;
3374 }
3375 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3376
3377 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3378 {
3379         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3380 }
3381 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3382
3383 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3384 {
3385         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3386 }
3387 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3388
3389 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3390 {
3391         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3392 }
3393 SLAB_ATTR_RO(partial);
3394
3395 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3396 {
3397         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3398 }
3399 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3400
3401 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3402 {
3403         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3404 }
3405 SLAB_ATTR_RO(objects);
3406
3407 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3408 {
3409         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3410 }
3411
3412 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3413                                 const char *buf, size_t length)
3414 {
3415         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3416         if (buf[0] == '1')
3417                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3418         return length;
3419 }
3420 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3421
3422 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3423 {
3424         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3425 }
3426
3427 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3428                                                         size_t length)
3429 {
3430         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3431         if (buf[0] == '1')
3432                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3433         return length;
3434 }
3435 SLAB_ATTR(trace);
3436
3437 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3438 {
3439         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3440 }
3441
3442 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3443                                 const char *buf, size_t length)
3444 {
3445         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3446         if (buf[0] == '1')
3447                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3448         return length;
3449 }
3450 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3451
3452 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3453 {
3454         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3455 }
3456 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3457
3458 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3459 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3460 {
3461         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3462 }
3463 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3464 #endif
3465
3466 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3467 {
3468         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3469 }
3470 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3471
3472 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3473 {
3474         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3475 }
3476
3477 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3478                                 const char *buf, size_t length)
3479 {
3480         if (any_slab_objects(s))
3481                 return -EBUSY;
3482
3483         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3484         if (buf[0] == '1')
3485                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3486         calculate_sizes(s);
3487         return length;
3488 }
3489 SLAB_ATTR(red_zone);
3490
3491 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3492 {
3493         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3494 }
3495
3496 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3497                                 const char *buf, size_t length)
3498 {
3499         if (any_slab_objects(s))
3500                 return -EBUSY;
3501
3502         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3503         if (buf[0] == '1')
3504                 s->flags |= SLAB_POISON;
3505         calculate_sizes(s);
3506         return length;
3507 }
3508 SLAB_ATTR(poison);
3509
3510 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3511 {
3512         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3513 }
3514
3515 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3516                                 const char *buf, size_t length)
3517 {
3518         if (any_slab_objects(s))
3519                 return -EBUSY;
3520
3521         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3522         if (buf[0] == '1')
3523                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3524         calculate_sizes(s);
3525         return length;
3526 }
3527 SLAB_ATTR(store_user);
3528
3529 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3530 {
3531         return 0;
3532 }
3533
3534 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3535                         const char *buf, size_t length)
3536 {
3537         int ret = -EINVAL;
3538
3539         if (buf[0] == '1') {
3540                 ret = validate_slab_cache(s);
3541                 if (ret >= 0)
3542                         ret = length;
3543         }
3544         return ret;
3545 }
3546 SLAB_ATTR(validate);
3547
3548 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3549 {
3550         return 0;
3551 }
3552
3553 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3554                         const char *buf, size_t length)
3555 {
3556         if (buf[0] == '1') {
3557                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3558
3559                 if (rc)
3560                         return rc;
3561         } else
3562                 return -EINVAL;
3563         return length;
3564 }
3565 SLAB_ATTR(shrink);
3566
3567 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3568 {
3569         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3570                 return -ENOSYS;
3571         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3572 }
3573 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3574
3575 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3576 {
3577         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3578                 return -ENOSYS;
3579         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
3580 }
3581 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
3582
3583 #ifdef CONFIG_NUMA
3584 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3585 {
3586         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
3587 }
3588
3589 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3590                                 const char *buf, size_t length)
3591 {
3592         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3593
3594         if (n < 100)
3595                 s->defrag_ratio = n * 10;
3596         return length;
3597 }
3598 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
3599 #endif
3600
3601 static struct attribute * slab_attrs[] = {
3602         &slab_size_attr.attr,
3603         &object_size_attr.attr,
3604         &objs_per_slab_attr.attr,
3605         &order_attr.attr,
3606         &objects_attr.attr,
3607         &slabs_attr.attr,
3608         &partial_attr.attr,
3609         &cpu_slabs_attr.attr,
3610         &ctor_attr.attr,
3611         &aliases_attr.attr,
3612         &align_attr.attr,
3613         &sanity_checks_attr.attr,
3614         &trace_attr.attr,
3615         &hwcache_align_attr.attr,
3616         &reclaim_account_attr.attr,
3617         &destroy_by_rcu_attr.attr,
3618         &red_zone_attr.attr,
3619         &poison_attr.attr,
3620         &store_user_attr.attr,
3621         &validate_attr.attr,
3622         &shrink_attr.attr,
3623         &alloc_calls_attr.attr,
3624         &free_calls_attr.attr,
3625 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3626         &cache_dma_attr.attr,
3627 #endif
3628 #ifdef CONFIG_NUMA
3629         &defrag_ratio_attr.attr,
3630 #endif
3631         NULL
3632 };
3633
3634 static struct attribute_group slab_attr_group = {
3635         .attrs = slab_attrs,
3636 };
3637
3638 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
3639                                 struct attribute *attr,
3640                                 char *buf)
3641 {
3642         struct slab_attribute *attribute;
3643         struct kmem_cache *s;
3644         int err;
3645
3646         attribute = to_slab_attr(attr);
3647         s = to_slab(kobj);
3648
3649         if (!attribute->show)
3650                 return -EIO;
3651
3652         err = attribute->show(s, buf);
3653
3654         return err;
3655 }
3656
3657 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
3658                                 struct attribute *attr,
3659                                 const char *buf, size_t len)
3660 {
3661         struct slab_attribute *attribute;
3662         struct kmem_cache *s;
3663         int err;
3664
3665         attribute = to_slab_attr(attr);
3666         s = to_slab(kobj);
3667
3668         if (!attribute->store)
3669                 return -EIO;
3670
3671         err = attribute->store(s, buf, len);
3672
3673         return err;
3674 }
3675
3676 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
3677         .show = slab_attr_show,
3678         .store = slab_attr_store,
3679 };
3680
3681 static struct kobj_type slab_ktype = {
3682         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
3683 };
3684
3685 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
3686 {
3687         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
3688
3689         if (ktype == &slab_ktype)
3690                 return 1;
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
3695         .filter = uevent_filter,
3696 };
3697
3698 static decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3699
3700 #define ID_STR_LENGTH 64
3701
3702 /* Create a unique string id for a slab cache:
3703  * format
3704  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3705  */
3706 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3707 {
3708         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3709         char *p = name;
3710
3711         BUG_ON(!name);
3712
3713         *p++ = ':';
3714         /*
3715          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3716          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3717          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3718          * are matched during merging to guarantee that the id is
3719          * unique.
3720          */
3721         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3722                 *p++ = 'd';
3723         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3724                 *p++ = 'a';
3725         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3726                 *p++ = 'F';
3727         if (p != name + 1)
3728                 *p++ = '-';
3729         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3730         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3731         return name;
3732 }
3733
3734 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3735 {
3736         int err;
3737         const char *name;
3738         int unmergeable;
3739
3740         if (slab_state < SYSFS)
3741                 /* Defer until later */
3742                 return 0;
3743
3744         unmergeable = slab_unmergeable(s);
3745         if (unmergeable) {
3746                 /*
3747                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
3748                  * This is typically the case for debug situations. In that
3749                  * case we can catch duplicate names easily.
3750                  */
3751                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, s->name);
3752                 name = s->name;
3753         } else {
3754                 /*
3755                  * Create a unique name for the slab as a target
3756                  * for the symlinks.
3757                  */
3758                 name = create_unique_id(s);
3759         }
3760
3761         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
3762         kobject_set_name(&s->kobj, name);
3763         kobject_init(&s->kobj);
3764         err = kobject_add(&s->kobj);
3765         if (err)
3766                 return err;
3767
3768         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
3769         if (err)
3770                 return err;
3771         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
3772         if (!unmergeable) {
3773                 /* Setup first alias */
3774                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
3775                 kfree(name);
3776         }
3777         return 0;
3778 }
3779
3780 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
3781 {
3782         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
3783         kobject_del(&s->kobj);
3784 }
3785
3786 /*
3787  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
3788  * available lest we loose that information.
3789  */
3790 struct saved_alias {
3791         struct kmem_cache *s;
3792         const char *name;
3793         struct saved_alias *next;
3794 };
3795
3796 static struct saved_alias *alias_list;
3797
3798 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
3799 {
3800         struct saved_alias *al;
3801
3802         if (slab_state == SYSFS) {
3803                 /*
3804                  * If we have a leftover link then remove it.
3805                  */
3806                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kobj, name);
3807                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kobj,
3808                                                 &s->kobj, name);
3809         }
3810
3811         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
3812         if (!al)
3813                 return -ENOMEM;
3814
3815         al->s = s;
3816         al->name = name;
3817         al->next = alias_list;
3818         alias_list = al;
3819         return 0;
3820 }
3821
3822 static int __init slab_sysfs_init(void)
3823 {
3824         struct kmem_cache *s;
3825         int err;
3826
3827         err = subsystem_register(&slab_subsys);
3828         if (err) {
3829                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
3830                 return -ENOSYS;
3831         }
3832
3833         slab_state = SYSFS;
3834
3835         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3836                 err = sysfs_slab_add(s);
3837                 if (err)
3838                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
3839                                                 " to sysfs\n", s->name);
3840         }
3841
3842         while (alias_list) {
3843                 struct saved_alias *al = alias_list;
3844
3845                 alias_list = alias_list->next;
3846                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
3847                 if (err)
3848                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
3849                                         " %s to sysfs\n", s->name);
3850                 kfree(al);
3851         }
3852
3853         resiliency_test();
3854         return 0;
3855 }
3856
3857 __initcall(slab_sysfs_init);
3858 #endif