SLUB: Add MIN_PARTIAL
[powerpc.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23
24 /*
25  * Lock order:
26  *   1. slab_lock(page)
27  *   2. slab->list_lock
28  *
29  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
30  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
31  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
32  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
33  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
34  *   the page_struct of the slab.
35  *
36  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
37  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
38  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
39  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
40  *   modified without taking the list lock).
41  *
42  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
43  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
44  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
45  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
46  *   the list lock.
47  *
48  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
49  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
50  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
51  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
52  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
53  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
54  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
55  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
56  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
57  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
58  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
59  *   no danger of cacheline contention.
60  *
61  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
62  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
63  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
64  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
65  *
66  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
67  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
68  *
69  * Slabs with free elements are kept on a partial list.
70  * There is no list for full slabs. If an object in a full slab is
71  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
72  * Otherwise there is no need to track full slabs unless we have to
73  * track full slabs for debugging purposes.
74  *
75  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
76  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
77  * fast frees and allocs.
78  *
79  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
80  *
81  * PageActive           The slab is used as a cpu cache. Allocations
82  *                      may be performed from the slab. The slab is not
83  *                      on any slab list and cannot be moved onto one.
84  *
85  * PageError            Slab requires special handling due to debug
86  *                      options set. This moves slab handling out of
87  *                      the fast path.
88  */
89
90 /*
91  * Issues still to be resolved:
92  *
93  * - The per cpu array is updated for each new slab and and is a remote
94  *   cacheline for most nodes. This could become a bouncing cacheline given
95  *   enough frequent updates. There are 16 pointers in a cacheline.so at
96  *   max 16 cpus could compete. Likely okay.
97  *
98  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
99  *
100  * - Support DEBUG_SLAB_LEAK. Trouble is we do not know where the full
101  *   slabs are in SLUB.
102  *
103  * - SLAB_DEBUG_INITIAL is not supported but I have never seen a use of
104  *   it.
105  *
106  * - Variable sizing of the per node arrays
107  */
108
109 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
110 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
111
112 #if PAGE_SHIFT <= 12
113
114 /*
115  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
116  */
117 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
118 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
119
120 #else
121
122 /*
123  * Large page machines are customarily able to handle larger
124  * page orders.
125  */
126 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
127 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
128
129 #endif
130
131 /*
132  * Flags from the regular SLAB that SLUB does not support:
133  */
134 #define SLUB_UNIMPLEMENTED (SLAB_DEBUG_INITIAL)
135
136 /* Mininum number of partial slabs */
137 #define MIN_PARTIAL 2
138
139 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
140                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
141 /*
142  * Set of flags that will prevent slab merging
143  */
144 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
145                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
146
147 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
148                 SLAB_CACHE_DMA)
149
150 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
151 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
152 #endif
153
154 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
155 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
156 #endif
157
158 /* Internal SLUB flags */
159 #define __OBJECT_POISON 0x80000000      /* Poison object */
160
161 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
162
163 #ifdef CONFIG_SMP
164 static struct notifier_block slab_notifier;
165 #endif
166
167 static enum {
168         DOWN,           /* No slab functionality available */
169         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
170         UP,             /* Everything works */
171         SYSFS           /* Sysfs up */
172 } slab_state = DOWN;
173
174 /* A list of all slab caches on the system */
175 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
176 LIST_HEAD(slab_caches);
177
178 #ifdef CONFIG_SYSFS
179 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
180 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
181 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
182 #else
183 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
184 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p) { return 0; }
185 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) {}
186 #endif
187
188 /********************************************************************
189  *                      Core slab cache functions
190  *******************************************************************/
191
192 int slab_is_available(void)
193 {
194         return slab_state >= UP;
195 }
196
197 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
198 {
199 #ifdef CONFIG_NUMA
200         return s->node[node];
201 #else
202         return &s->local_node;
203 #endif
204 }
205
206 /*
207  * Object debugging
208  */
209 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
210 {
211         int i, offset;
212         int newline = 1;
213         char ascii[17];
214
215         ascii[16] = 0;
216
217         for (i = 0; i < length; i++) {
218                 if (newline) {
219                         printk(KERN_ERR "%10s 0x%p: ", text, addr + i);
220                         newline = 0;
221                 }
222                 printk(" %02x", addr[i]);
223                 offset = i % 16;
224                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
225                 if (offset == 15) {
226                         printk(" %s\n",ascii);
227                         newline = 1;
228                 }
229         }
230         if (!newline) {
231                 i %= 16;
232                 while (i < 16) {
233                         printk("   ");
234                         ascii[i] = ' ';
235                         i++;
236                 }
237                 printk(" %s\n", ascii);
238         }
239 }
240
241 /*
242  * Slow version of get and set free pointer.
243  *
244  * This requires touching the cache lines of kmem_cache.
245  * The offset can also be obtained from the page. In that
246  * case it is in the cacheline that we already need to touch.
247  */
248 static void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
249 {
250         return *(void **)(object + s->offset);
251 }
252
253 static void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
254 {
255         *(void **)(object + s->offset) = fp;
256 }
257
258 /*
259  * Tracking user of a slab.
260  */
261 struct track {
262         void *addr;             /* Called from address */
263         int cpu;                /* Was running on cpu */
264         int pid;                /* Pid context */
265         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
266 };
267
268 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
269
270 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
271         enum track_item alloc)
272 {
273         struct track *p;
274
275         if (s->offset)
276                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
277         else
278                 p = object + s->inuse;
279
280         return p + alloc;
281 }
282
283 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
284                                 enum track_item alloc, void *addr)
285 {
286         struct track *p;
287
288         if (s->offset)
289                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
290         else
291                 p = object + s->inuse;
292
293         p += alloc;
294         if (addr) {
295                 p->addr = addr;
296                 p->cpu = smp_processor_id();
297                 p->pid = current ? current->pid : -1;
298                 p->when = jiffies;
299         } else
300                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
301 }
302
303 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
304 {
305         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
306                 set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
307                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
308         }
309 }
310
311 static void print_track(const char *s, struct track *t)
312 {
313         if (!t->addr)
314                 return;
315
316         printk(KERN_ERR "%s: ", s);
317         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
318         printk(" jiffies_ago=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
319 }
320
321 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, u8 *p)
322 {
323         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
324
325         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
326                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
327                         s->inuse - s->objsize);
328
329         printk(KERN_ERR "FreePointer 0x%p -> 0x%p\n",
330                         p + s->offset,
331                         get_freepointer(s, p));
332
333         if (s->offset)
334                 off = s->offset + sizeof(void *);
335         else
336                 off = s->inuse;
337
338         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
339                 print_track("Last alloc", get_track(s, p, TRACK_ALLOC));
340                 print_track("Last free ", get_track(s, p, TRACK_FREE));
341                 off += 2 * sizeof(struct track);
342         }
343
344         if (off != s->size)
345                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
346                 print_section("Filler", p + off, s->size - off);
347 }
348
349 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
350                         u8 *object, char *reason)
351 {
352         u8 *addr = page_address(page);
353
354         printk(KERN_ERR "*** SLUB %s: %s@0x%p slab 0x%p\n",
355                         s->name, reason, object, page);
356         printk(KERN_ERR "    offset=%tu flags=0x%04lx inuse=%u freelist=0x%p\n",
357                 object - addr, page->flags, page->inuse, page->freelist);
358         if (object > addr + 16)
359                 print_section("Bytes b4", object - 16, 16);
360         print_section("Object", object, min(s->objsize, 128));
361         print_trailer(s, object);
362         dump_stack();
363 }
364
365 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *reason, ...)
366 {
367         va_list args;
368         char buf[100];
369
370         va_start(args, reason);
371         vsnprintf(buf, sizeof(buf), reason, args);
372         va_end(args);
373         printk(KERN_ERR "*** SLUB %s: %s in slab @0x%p\n", s->name, buf,
374                 page);
375         dump_stack();
376 }
377
378 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
379 {
380         u8 *p = object;
381
382         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
383                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
384                 p[s->objsize -1] = POISON_END;
385         }
386
387         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
388                 memset(p + s->objsize,
389                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
390                         s->inuse - s->objsize);
391 }
392
393 static int check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
394 {
395         while (bytes) {
396                 if (*start != (u8)value)
397                         return 0;
398                 start++;
399                 bytes--;
400         }
401         return 1;
402 }
403
404
405 static int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s, struct page *page,
406                                          void *object)
407 {
408         void *base;
409
410         if (!object)
411                 return 1;
412
413         base = page_address(page);
414         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
415                 (object - base) % s->size) {
416                 return 0;
417         }
418
419         return 1;
420 }
421
422 /*
423  * Object layout:
424  *
425  * object address
426  *      Bytes of the object to be managed.
427  *      If the freepointer may overlay the object then the free
428  *      pointer is the first word of the object.
429  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
430  *      0xa5 (POISON_END)
431  *
432  * object + s->objsize
433  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
434  *      Padding is extended to word size if Redzoning is enabled
435  *      and objsize == inuse.
436  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
437  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
438  *
439  * object + s->inuse
440  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
441  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
442  *      C. Padding to reach required alignment boundary
443  *              Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
444  *
445  * object + s->size
446  *
447  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are to
448  * be ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
449  * may be used with merged slabcaches.
450  */
451
452 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
453                                                 void *from, void *to)
454 {
455         printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s Restoring %s (0x%x) from 0x%p-0x%p\n",
456                 s->name, message, data, from, to - 1);
457         memset(from, data, to - from);
458 }
459
460 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
461 {
462         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
463
464         if (s->offset)
465                 /* Freepointer is placed after the object. */
466                 off += sizeof(void *);
467
468         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
469                 /* We also have user information there */
470                 off += 2 * sizeof(struct track);
471
472         if (s->size == off)
473                 return 1;
474
475         if (check_bytes(p + off, POISON_INUSE, s->size - off))
476                 return 1;
477
478         object_err(s, page, p, "Object padding check fails");
479
480         /*
481          * Restore padding
482          */
483         restore_bytes(s, "object padding", POISON_INUSE, p + off, p + s->size);
484         return 0;
485 }
486
487 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
488 {
489         u8 *p;
490         int length, remainder;
491
492         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
493                 return 1;
494
495         p = page_address(page);
496         length = s->objects * s->size;
497         remainder = (PAGE_SIZE << s->order) - length;
498         if (!remainder)
499                 return 1;
500
501         if (!check_bytes(p + length, POISON_INUSE, remainder)) {
502                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p: Padding fails check\n",
503                         s->name, p);
504                 dump_stack();
505                 restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, p + length,
506                         p + length + remainder);
507                 return 0;
508         }
509         return 1;
510 }
511
512 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
513                                         void *object, int active)
514 {
515         u8 *p = object;
516         u8 *endobject = object + s->objsize;
517
518         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
519                 unsigned int red =
520                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
521
522                 if (!check_bytes(endobject, red, s->inuse - s->objsize)) {
523                         object_err(s, page, object,
524                         active ? "Redzone Active" : "Redzone Inactive");
525                         restore_bytes(s, "redzone", red,
526                                 endobject, object + s->inuse);
527                         return 0;
528                 }
529         } else {
530                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse &&
531                         !check_bytes(endobject, POISON_INUSE,
532                                         s->inuse - s->objsize)) {
533                 object_err(s, page, p, "Alignment padding check fails");
534                 /*
535                  * Fix it so that there will not be another report.
536                  *
537                  * Hmmm... We may be corrupting an object that now expects
538                  * to be longer than allowed.
539                  */
540                 restore_bytes(s, "alignment padding", POISON_INUSE,
541                         endobject, object + s->inuse);
542                 }
543         }
544
545         if (s->flags & SLAB_POISON) {
546                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
547                         (!check_bytes(p, POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
548                                 p[s->objsize - 1] != POISON_END)) {
549
550                         object_err(s, page, p, "Poison check failed");
551                         restore_bytes(s, "Poison", POISON_FREE,
552                                                 p, p + s->objsize -1);
553                         restore_bytes(s, "Poison", POISON_END,
554                                         p + s->objsize - 1, p + s->objsize);
555                         return 0;
556                 }
557                 /*
558                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
559                  */
560                 check_pad_bytes(s, page, p);
561         }
562
563         if (!s->offset && active)
564                 /*
565                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
566                  * freepointer while object is allocated.
567                  */
568                 return 1;
569
570         /* Check free pointer validity */
571         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
572                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
573                 /*
574                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
575                  * of the free objects in this slab. May cause
576                  * another error because the object count maybe
577                  * wrong now.
578                  */
579                 set_freepointer(s, p, NULL);
580                 return 0;
581         }
582         return 1;
583 }
584
585 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
586 {
587         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
588
589         if (!PageSlab(page)) {
590                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Not a valid slab page @0x%p "
591                         "flags=%lx mapping=0x%p count=%d \n",
592                         s->name, page, page->flags, page->mapping,
593                         page_count(page));
594                 return 0;
595         }
596         if (page->offset * sizeof(void *) != s->offset) {
597                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Corrupted offset %lu in slab @0x%p"
598                         " flags=0x%lx mapping=0x%p count=%d\n",
599                         s->name,
600                         (unsigned long)(page->offset * sizeof(void *)),
601                         page,
602                         page->flags,
603                         page->mapping,
604                         page_count(page));
605                 dump_stack();
606                 return 0;
607         }
608         if (page->inuse > s->objects) {
609                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Inuse %u > max %u in slab "
610                         "page @0x%p flags=%lx mapping=0x%p count=%d\n",
611                         s->name, page->inuse, s->objects, page, page->flags,
612                         page->mapping, page_count(page));
613                 dump_stack();
614                 return 0;
615         }
616         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
617         slab_pad_check(s, page);
618         return 1;
619 }
620
621 /*
622  * Determine if a certain object on a page is on the freelist and
623  * therefore free. Must hold the slab lock for cpu slabs to
624  * guarantee that the chains are consistent.
625  */
626 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
627 {
628         int nr = 0;
629         void *fp = page->freelist;
630         void *object = NULL;
631
632         while (fp && nr <= s->objects) {
633                 if (fp == search)
634                         return 1;
635                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
636                         if (object) {
637                                 object_err(s, page, object,
638                                         "Freechain corrupt");
639                                 set_freepointer(s, object, NULL);
640                                 break;
641                         } else {
642                                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p "
643                                         "freepointer 0x%p corrupted.\n",
644                                         s->name, page, fp);
645                                 dump_stack();
646                                 page->freelist = NULL;
647                                 page->inuse = s->objects;
648                                 return 0;
649                         }
650                         break;
651                 }
652                 object = fp;
653                 fp = get_freepointer(s, object);
654                 nr++;
655         }
656
657         if (page->inuse != s->objects - nr) {
658                 printk(KERN_ERR "slab %s: page 0x%p wrong object count."
659                         " counter is %d but counted were %d\n",
660                         s->name, page, page->inuse,
661                         s->objects - nr);
662                 page->inuse = s->objects - nr;
663         }
664         return search == NULL;
665 }
666
667 /*
668  * Tracking of fully allocated slabs for debugging
669  */
670 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
671 {
672         spin_lock(&n->list_lock);
673         list_add(&page->lru, &n->full);
674         spin_unlock(&n->list_lock);
675 }
676
677 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
678 {
679         struct kmem_cache_node *n;
680
681         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
682                 return;
683
684         n = get_node(s, page_to_nid(page));
685
686         spin_lock(&n->list_lock);
687         list_del(&page->lru);
688         spin_unlock(&n->list_lock);
689 }
690
691 static int alloc_object_checks(struct kmem_cache *s, struct page *page,
692                                                         void *object)
693 {
694         if (!check_slab(s, page))
695                 goto bad;
696
697         if (object && !on_freelist(s, page, object)) {
698                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s Object 0x%p@0x%p "
699                         "already allocated.\n",
700                         s->name, object, page);
701                 goto dump;
702         }
703
704         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
705                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
706                 goto dump;
707         }
708
709         if (!object)
710                 return 1;
711
712         if (!check_object(s, page, object, 0))
713                 goto bad;
714         init_object(s, object, 1);
715
716         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
717                 printk(KERN_INFO "TRACE %s alloc 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
718                         s->name, object, page->inuse,
719                         page->freelist);
720                 dump_stack();
721         }
722         return 1;
723 dump:
724         dump_stack();
725 bad:
726         if (PageSlab(page)) {
727                 /*
728                  * If this is a slab page then lets do the best we can
729                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
730                  * as used avoids touching the remainder.
731                  */
732                 printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s slab 0x%p. Marking all objects used.\n",
733                         s->name, page);
734                 page->inuse = s->objects;
735                 page->freelist = NULL;
736                 /* Fix up fields that may be corrupted */
737                 page->offset = s->offset / sizeof(void *);
738         }
739         return 0;
740 }
741
742 static int free_object_checks(struct kmem_cache *s, struct page *page,
743                                                         void *object)
744 {
745         if (!check_slab(s, page))
746                 goto fail;
747
748         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
749                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p invalid "
750                         "object pointer 0x%p\n",
751                         s->name, page, object);
752                 goto fail;
753         }
754
755         if (on_freelist(s, page, object)) {
756                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s slab 0x%p object "
757                         "0x%p already free.\n", s->name, page, object);
758                 goto fail;
759         }
760
761         if (!check_object(s, page, object, 1))
762                 return 0;
763
764         if (unlikely(s != page->slab)) {
765                 if (!PageSlab(page))
766                         printk(KERN_ERR "slab_free %s size %d: attempt to"
767                                 "free object(0x%p) outside of slab.\n",
768                                 s->name, s->size, object);
769                 else
770                 if (!page->slab)
771                         printk(KERN_ERR
772                                 "slab_free : no slab(NULL) for object 0x%p.\n",
773                                                 object);
774                 else
775                 printk(KERN_ERR "slab_free %s(%d): object at 0x%p"
776                                 " belongs to slab %s(%d)\n",
777                                 s->name, s->size, object,
778                                 page->slab->name, page->slab->size);
779                 goto fail;
780         }
781         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
782                 printk(KERN_INFO "TRACE %s free 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
783                         s->name, object, page->inuse,
784                         page->freelist);
785                 print_section("Object", object, s->objsize);
786                 dump_stack();
787         }
788         init_object(s, object, 0);
789         return 1;
790 fail:
791         dump_stack();
792         printk(KERN_ERR "@@@ SLUB: %s slab 0x%p object at 0x%p not freed.\n",
793                 s->name, page, object);
794         return 0;
795 }
796
797 /*
798  * Slab allocation and freeing
799  */
800 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
801 {
802         struct page * page;
803         int pages = 1 << s->order;
804
805         if (s->order)
806                 flags |= __GFP_COMP;
807
808         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
809                 flags |= SLUB_DMA;
810
811         if (node == -1)
812                 page = alloc_pages(flags, s->order);
813         else
814                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
815
816         if (!page)
817                 return NULL;
818
819         mod_zone_page_state(page_zone(page),
820                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
821                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
822                 pages);
823
824         return page;
825 }
826
827 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
828                                 void *object)
829 {
830         if (PageError(page)) {
831                 init_object(s, object, 0);
832                 init_tracking(s, object);
833         }
834
835         if (unlikely(s->ctor)) {
836                 int mode = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
837
838                 if (!(s->flags & __GFP_WAIT))
839                         mode |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
840
841                 s->ctor(object, s, mode);
842         }
843 }
844
845 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
846 {
847         struct page *page;
848         struct kmem_cache_node *n;
849         void *start;
850         void *end;
851         void *last;
852         void *p;
853
854         if (flags & __GFP_NO_GROW)
855                 return NULL;
856
857         BUG_ON(flags & ~(GFP_DMA | GFP_LEVEL_MASK));
858
859         if (flags & __GFP_WAIT)
860                 local_irq_enable();
861
862         page = allocate_slab(s, flags & GFP_LEVEL_MASK, node);
863         if (!page)
864                 goto out;
865
866         n = get_node(s, page_to_nid(page));
867         if (n)
868                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
869         page->offset = s->offset / sizeof(void *);
870         page->slab = s;
871         page->flags |= 1 << PG_slab;
872         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
873                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
874                 page->flags |= 1 << PG_error;
875
876         start = page_address(page);
877         end = start + s->objects * s->size;
878
879         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
880                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
881
882         last = start;
883         for (p = start + s->size; p < end; p += s->size) {
884                 setup_object(s, page, last);
885                 set_freepointer(s, last, p);
886                 last = p;
887         }
888         setup_object(s, page, last);
889         set_freepointer(s, last, NULL);
890
891         page->freelist = start;
892         page->inuse = 0;
893 out:
894         if (flags & __GFP_WAIT)
895                 local_irq_disable();
896         return page;
897 }
898
899 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
900 {
901         int pages = 1 << s->order;
902
903         if (unlikely(PageError(page) || s->dtor)) {
904                 void *start = page_address(page);
905                 void *end = start + (pages << PAGE_SHIFT);
906                 void *p;
907
908                 slab_pad_check(s, page);
909                 for (p = start; p <= end - s->size; p += s->size) {
910                         if (s->dtor)
911                                 s->dtor(p, s, 0);
912                         check_object(s, page, p, 0);
913                 }
914         }
915
916         mod_zone_page_state(page_zone(page),
917                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
918                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
919                 - pages);
920
921         page->mapping = NULL;
922         __free_pages(page, s->order);
923 }
924
925 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
926 {
927         struct page *page;
928
929         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
930         __free_slab(page->slab, page);
931 }
932
933 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
934 {
935         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
936                 /*
937                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
938                  */
939                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
940
941                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
942         } else
943                 __free_slab(s, page);
944 }
945
946 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
947 {
948         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
949
950         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
951         reset_page_mapcount(page);
952         page->flags &= ~(1 << PG_slab | 1 << PG_error);
953         free_slab(s, page);
954 }
955
956 /*
957  * Per slab locking using the pagelock
958  */
959 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
960 {
961         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
962 }
963
964 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
965 {
966         bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
967 }
968
969 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
970 {
971         int rc = 1;
972
973         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
974         return rc;
975 }
976
977 /*
978  * Management of partially allocated slabs
979  */
980 static void add_partial_tail(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
981 {
982         spin_lock(&n->list_lock);
983         n->nr_partial++;
984         list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
985         spin_unlock(&n->list_lock);
986 }
987
988 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
989 {
990         spin_lock(&n->list_lock);
991         n->nr_partial++;
992         list_add(&page->lru, &n->partial);
993         spin_unlock(&n->list_lock);
994 }
995
996 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
997                                                 struct page *page)
998 {
999         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1000
1001         spin_lock(&n->list_lock);
1002         list_del(&page->lru);
1003         n->nr_partial--;
1004         spin_unlock(&n->list_lock);
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Lock page and remove it from the partial list
1009  *
1010  * Must hold list_lock
1011  */
1012 static int lock_and_del_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1013 {
1014         if (slab_trylock(page)) {
1015                 list_del(&page->lru);
1016                 n->nr_partial--;
1017                 return 1;
1018         }
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Try to get a partial slab from a specific node
1024  */
1025 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1026 {
1027         struct page *page;
1028
1029         /*
1030          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1031          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1032          * partial slab then get_partials() will return NULL.
1033          */
1034         if (!n || !n->nr_partial)
1035                 return NULL;
1036
1037         spin_lock(&n->list_lock);
1038         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1039                 if (lock_and_del_slab(n, page))
1040                         goto out;
1041         page = NULL;
1042 out:
1043         spin_unlock(&n->list_lock);
1044         return page;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA
1049  * distances.
1050  */
1051 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1052 {
1053 #ifdef CONFIG_NUMA
1054         struct zonelist *zonelist;
1055         struct zone **z;
1056         struct page *page;
1057
1058         /*
1059          * The defrag ratio allows to configure the tradeoffs between
1060          * inter node defragmentation and node local allocations.
1061          * A lower defrag_ratio increases the tendency to do local
1062          * allocations instead of scanning throught the partial
1063          * lists on other nodes.
1064          *
1065          * If defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1066          * returns node local objects. If its higher then kmalloc()
1067          * may return off node objects in order to avoid fragmentation.
1068          *
1069          * A higher ratio means slabs may be taken from other nodes
1070          * thus reducing the number of partial slabs on those nodes.
1071          *
1072          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1073          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation
1074          * will first attempt to defrag slab caches on other nodes. This
1075          * means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1076          * may be a bit expensive to do on every slab allocation.
1077          */
1078         if (!s->defrag_ratio || get_cycles() % 1024 > s->defrag_ratio)
1079                 return NULL;
1080
1081         zonelist = &NODE_DATA(slab_node(current->mempolicy))
1082                                         ->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1083         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1084                 struct kmem_cache_node *n;
1085
1086                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1087
1088                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1089                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1090                         page = get_partial_node(n);
1091                         if (page)
1092                                 return page;
1093                 }
1094         }
1095 #endif
1096         return NULL;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Get a partial page, lock it and return it.
1101  */
1102 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1103 {
1104         struct page *page;
1105         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1106
1107         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1108         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1109                 return page;
1110
1111         return get_any_partial(s, flags);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Move a page back to the lists.
1116  *
1117  * Must be called with the slab lock held.
1118  *
1119  * On exit the slab lock will have been dropped.
1120  */
1121 static void putback_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1122 {
1123         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1124
1125         if (page->inuse) {
1126
1127                 if (page->freelist)
1128                         add_partial(n, page);
1129                 else if (PageError(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1130                         add_full(n, page);
1131                 slab_unlock(page);
1132
1133         } else {
1134                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1135                         /*
1136                          * Adding an empty page to the partial slabs in order
1137                          * to avoid page allocator overhead. This page needs to
1138                          * come after all the others that are not fully empty
1139                          * in order to make sure that we do maximum
1140                          * defragmentation.
1141                          */
1142                         add_partial_tail(n, page);
1143                         slab_unlock(page);
1144                 } else {
1145                         slab_unlock(page);
1146                         discard_slab(s, page);
1147                 }
1148         }
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Remove the cpu slab
1153  */
1154 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1155 {
1156         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1157         ClearPageActive(page);
1158
1159         putback_slab(s, page);
1160 }
1161
1162 static void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int cpu)
1163 {
1164         slab_lock(page);
1165         deactivate_slab(s, page, cpu);
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Flush cpu slab.
1170  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1171  */
1172 static void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1173 {
1174         struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
1175
1176         if (likely(page))
1177                 flush_slab(s, page, cpu);
1178 }
1179
1180 static void flush_cpu_slab(void *d)
1181 {
1182         struct kmem_cache *s = d;
1183         int cpu = smp_processor_id();
1184
1185         __flush_cpu_slab(s, cpu);
1186 }
1187
1188 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1189 {
1190 #ifdef CONFIG_SMP
1191         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1192 #else
1193         unsigned long flags;
1194
1195         local_irq_save(flags);
1196         flush_cpu_slab(s);
1197         local_irq_restore(flags);
1198 #endif
1199 }
1200
1201 /*
1202  * slab_alloc is optimized to only modify two cachelines on the fast path
1203  * (aside from the stack):
1204  *
1205  * 1. The page struct
1206  * 2. The first cacheline of the object to be allocated.
1207  *
1208  * The only cache lines that are read (apart from code) is the
1209  * per cpu array in the kmem_cache struct.
1210  *
1211  * Fastpath is not possible if we need to get a new slab or have
1212  * debugging enabled (which means all slabs are marked with PageError)
1213  */
1214 static void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1215                                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1216 {
1217         struct page *page;
1218         void **object;
1219         unsigned long flags;
1220         int cpu;
1221
1222         local_irq_save(flags);
1223         cpu = smp_processor_id();
1224         page = s->cpu_slab[cpu];
1225         if (!page)
1226                 goto new_slab;
1227
1228         slab_lock(page);
1229         if (unlikely(node != -1 && page_to_nid(page) != node))
1230                 goto another_slab;
1231 redo:
1232         object = page->freelist;
1233         if (unlikely(!object))
1234                 goto another_slab;
1235         if (unlikely(PageError(page)))
1236                 goto debug;
1237
1238 have_object:
1239         page->inuse++;
1240         page->freelist = object[page->offset];
1241         slab_unlock(page);
1242         local_irq_restore(flags);
1243         return object;
1244
1245 another_slab:
1246         deactivate_slab(s, page, cpu);
1247
1248 new_slab:
1249         page = get_partial(s, gfpflags, node);
1250         if (likely(page)) {
1251 have_slab:
1252                 s->cpu_slab[cpu] = page;
1253                 SetPageActive(page);
1254                 goto redo;
1255         }
1256
1257         page = new_slab(s, gfpflags, node);
1258         if (page) {
1259                 cpu = smp_processor_id();
1260                 if (s->cpu_slab[cpu]) {
1261                         /*
1262                          * Someone else populated the cpu_slab while we enabled
1263                          * interrupts, or we have got scheduled on another cpu.
1264                          * The page may not be on the requested node.
1265                          */
1266                         if (node == -1 ||
1267                                 page_to_nid(s->cpu_slab[cpu]) == node) {
1268                                 /*
1269                                  * Current cpuslab is acceptable and we
1270                                  * want the current one since its cache hot
1271                                  */
1272                                 discard_slab(s, page);
1273                                 page = s->cpu_slab[cpu];
1274                                 slab_lock(page);
1275                                 goto redo;
1276                         }
1277                         /* Dump the current slab */
1278                         flush_slab(s, s->cpu_slab[cpu], cpu);
1279                 }
1280                 slab_lock(page);
1281                 goto have_slab;
1282         }
1283         local_irq_restore(flags);
1284         return NULL;
1285 debug:
1286         if (!alloc_object_checks(s, page, object))
1287                 goto another_slab;
1288         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1289                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1290         goto have_object;
1291 }
1292
1293 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1294 {
1295         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1298
1299 #ifdef CONFIG_NUMA
1300 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1301 {
1302         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1303 }
1304 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1305 #endif
1306
1307 /*
1308  * The fastpath only writes the cacheline of the page struct and the first
1309  * cacheline of the object.
1310  *
1311  * No special cachelines need to be read
1312  */
1313 static void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1314                                         void *x, void *addr)
1315 {
1316         void *prior;
1317         void **object = (void *)x;
1318         unsigned long flags;
1319
1320         local_irq_save(flags);
1321         slab_lock(page);
1322
1323         if (unlikely(PageError(page)))
1324                 goto debug;
1325 checks_ok:
1326         prior = object[page->offset] = page->freelist;
1327         page->freelist = object;
1328         page->inuse--;
1329
1330         if (unlikely(PageActive(page)))
1331                 /*
1332                  * Cpu slabs are never on partial lists and are
1333                  * never freed.
1334                  */
1335                 goto out_unlock;
1336
1337         if (unlikely(!page->inuse))
1338                 goto slab_empty;
1339
1340         /*
1341          * Objects left in the slab. If it
1342          * was not on the partial list before
1343          * then add it.
1344          */
1345         if (unlikely(!prior))
1346                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page);
1347
1348 out_unlock:
1349         slab_unlock(page);
1350         local_irq_restore(flags);
1351         return;
1352
1353 slab_empty:
1354         if (prior)
1355                 /*
1356                  * Slab on the partial list.
1357                  */
1358                 remove_partial(s, page);
1359
1360         slab_unlock(page);
1361         discard_slab(s, page);
1362         local_irq_restore(flags);
1363         return;
1364
1365 debug:
1366         if (!free_object_checks(s, page, x))
1367                 goto out_unlock;
1368         if (!PageActive(page) && !page->freelist)
1369                 remove_full(s, page);
1370         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1371                 set_track(s, x, TRACK_FREE, addr);
1372         goto checks_ok;
1373 }
1374
1375 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1376 {
1377         struct page *page;
1378
1379         page = virt_to_head_page(x);
1380
1381         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1384
1385 /* Figure out on which slab object the object resides */
1386 static struct page *get_object_page(const void *x)
1387 {
1388         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1389
1390         if (!PageSlab(page))
1391                 return NULL;
1392
1393         return page;
1394 }
1395
1396 /*
1397  * kmem_cache_open produces objects aligned at "size" and the first object
1398  * is placed at offset 0 in the slab (We have no metainformation on the
1399  * slab, all slabs are in essence "off slab").
1400  *
1401  * In order to get the desired alignment one just needs to align the
1402  * size.
1403  *
1404  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1405  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1406  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1407  * must be moved on and off the partial lists and therefore may influence
1408  * locking overhead.
1409  *
1410  * The offset is used to relocate the free list link in each object. It is
1411  * therefore possible to move the free list link behind the object. This
1412  * is necessary for RCU to work properly and also useful for debugging.
1413  */
1414
1415 /*
1416  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1417  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1418  * and increases the number of allocations possible without having to
1419  * take the list_lock.
1420  */
1421 static int slub_min_order;
1422 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1423
1424 /*
1425  * Minimum number of objects per slab. This is necessary in order to
1426  * reduce locking overhead. Similar to the queue size in SLAB.
1427  */
1428 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1429
1430 /*
1431  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1432  */
1433 static int slub_nomerge;
1434
1435 /*
1436  * Debug settings:
1437  */
1438 static int slub_debug;
1439
1440 static char *slub_debug_slabs;
1441
1442 /*
1443  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1444  *
1445  * The order of allocation has significant impact on other elements
1446  * of the system. Generally order 0 allocations should be preferred
1447  * since they do not cause fragmentation in the page allocator. Larger
1448  * objects may have problems with order 0 because there may be too much
1449  * space left unused in a slab. We go to a higher order if more than 1/8th
1450  * of the slab would be wasted.
1451  *
1452  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that
1453  * a minimum number of objects is in one slab. Otherwise we may
1454  * generate too much activity on the partial lists. This is less a
1455  * concern for large slabs though. slub_max_order specifies the order
1456  * where we begin to stop considering the number of objects in a slab.
1457  *
1458  * Higher order allocations also allow the placement of more objects
1459  * in a slab and thereby reduce object handling overhead. If the user
1460  * has requested a higher mininum order then we start with that one
1461  * instead of zero.
1462  */
1463 static int calculate_order(int size)
1464 {
1465         int order;
1466         int rem;
1467
1468         for (order = max(slub_min_order, fls(size - 1) - PAGE_SHIFT);
1469                         order < MAX_ORDER; order++) {
1470                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1471
1472                 if (slub_max_order > order &&
1473                                 slab_size < slub_min_objects * size)
1474                         continue;
1475
1476                 if (slab_size < size)
1477                         continue;
1478
1479                 rem = slab_size % size;
1480
1481                 if (rem <= (PAGE_SIZE << order) / 8)
1482                         break;
1483
1484         }
1485         if (order >= MAX_ORDER)
1486                 return -E2BIG;
1487         return order;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Function to figure out which alignment to use from the
1492  * various ways of specifying it.
1493  */
1494 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1495                 unsigned long align, unsigned long size)
1496 {
1497         /*
1498          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1499          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1500          * large.
1501          *
1502          * The hardware cache alignment cannot override the
1503          * specified alignment though. If that is greater
1504          * then use it.
1505          */
1506         if ((flags & (SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_HWCACHE_ALIGN)) &&
1507                         size > L1_CACHE_BYTES / 2)
1508                 return max_t(unsigned long, align, L1_CACHE_BYTES);
1509
1510         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1511                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1512
1513         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1514 }
1515
1516 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1517 {
1518         n->nr_partial = 0;
1519         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1520         spin_lock_init(&n->list_lock);
1521         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1522         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1523 }
1524
1525 #ifdef CONFIG_NUMA
1526 /*
1527  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
1528  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
1529  * possible.
1530  *
1531  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
1532  * when allocating for the kmalloc_node_cache.
1533  */
1534 static struct kmem_cache_node * __init early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
1535                                                                 int node)
1536 {
1537         struct page *page;
1538         struct kmem_cache_node *n;
1539
1540         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
1541
1542         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags | GFP_THISNODE, node);
1543         /* new_slab() disables interupts */
1544         local_irq_enable();
1545
1546         BUG_ON(!page);
1547         n = page->freelist;
1548         BUG_ON(!n);
1549         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
1550         page->inuse++;
1551         kmalloc_caches->node[node] = n;
1552         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
1553         init_kmem_cache_node(n);
1554         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1555         add_partial(n, page);
1556         return n;
1557 }
1558
1559 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1560 {
1561         int node;
1562
1563         for_each_online_node(node) {
1564                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
1565                 if (n && n != &s->local_node)
1566                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
1567                 s->node[node] = NULL;
1568         }
1569 }
1570
1571 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1572 {
1573         int node;
1574         int local_node;
1575
1576         if (slab_state >= UP)
1577                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
1578         else
1579                 local_node = 0;
1580
1581         for_each_online_node(node) {
1582                 struct kmem_cache_node *n;
1583
1584                 if (local_node == node)
1585                         n = &s->local_node;
1586                 else {
1587                         if (slab_state == DOWN) {
1588                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
1589                                                                 node);
1590                                 continue;
1591                         }
1592                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
1593                                                         gfpflags, node);
1594
1595                         if (!n) {
1596                                 free_kmem_cache_nodes(s);
1597                                 return 0;
1598                         }
1599
1600                 }
1601                 s->node[node] = n;
1602                 init_kmem_cache_node(n);
1603         }
1604         return 1;
1605 }
1606 #else
1607 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
1608 {
1609 }
1610
1611 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1612 {
1613         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
1614         return 1;
1615 }
1616 #endif
1617
1618 /*
1619  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
1620  * a slab object.
1621  */
1622 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
1623 {
1624         unsigned long flags = s->flags;
1625         unsigned long size = s->objsize;
1626         unsigned long align = s->align;
1627
1628         /*
1629          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
1630          * the slab may touch the object after free or before allocation
1631          * then we should never poison the object itself.
1632          */
1633         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
1634                         !s->ctor && !s->dtor)
1635                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
1636         else
1637                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
1638
1639         /*
1640          * Round up object size to the next word boundary. We can only
1641          * place the free pointer at word boundaries and this determines
1642          * the possible location of the free pointer.
1643          */
1644         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
1645
1646         /*
1647          * If we are redzoning then check if there is some space between the
1648          * end of the object and the free pointer. If not then add an
1649          * additional word, so that we can establish a redzone between
1650          * the object and the freepointer to be able to check for overwrites.
1651          */
1652         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
1653                 size += sizeof(void *);
1654
1655         /*
1656          * With that we have determined how much of the slab is in actual
1657          * use by the object. This is the potential offset to the free
1658          * pointer.
1659          */
1660         s->inuse = size;
1661
1662         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
1663                 s->ctor || s->dtor)) {
1664                 /*
1665                  * Relocate free pointer after the object if it is not
1666                  * permitted to overwrite the first word of the object on
1667                  * kmem_cache_free.
1668                  *
1669                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
1670                  * destructor or are poisoning the objects.
1671                  */
1672                 s->offset = size;
1673                 size += sizeof(void *);
1674         }
1675
1676         if (flags & SLAB_STORE_USER)
1677                 /*
1678                  * Need to store information about allocs and frees after
1679                  * the object.
1680                  */
1681                 size += 2 * sizeof(struct track);
1682
1683         if (flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS)
1684                 /*
1685                  * Add some empty padding so that we can catch
1686                  * overwrites from earlier objects rather than let
1687                  * tracking information or the free pointer be
1688                  * corrupted if an user writes before the start
1689                  * of the object.
1690                  */
1691                 size += sizeof(void *);
1692         /*
1693          * Determine the alignment based on various parameters that the
1694          * user specified (this is unecessarily complex due to the attempt
1695          * to be compatible with SLAB. Should be cleaned up some day).
1696          */
1697         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
1698
1699         /*
1700          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
1701          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
1702          * each object to conform to the alignment.
1703          */
1704         size = ALIGN(size, align);
1705         s->size = size;
1706
1707         s->order = calculate_order(size);
1708         if (s->order < 0)
1709                 return 0;
1710
1711         /*
1712          * Determine the number of objects per slab
1713          */
1714         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
1715
1716         /*
1717          * Verify that the number of objects is within permitted limits.
1718          * The page->inuse field is only 16 bit wide! So we cannot have
1719          * more than 64k objects per slab.
1720          */
1721         if (!s->objects || s->objects > 65535)
1722                 return 0;
1723         return 1;
1724
1725 }
1726
1727 static int __init finish_bootstrap(void)
1728 {
1729         struct list_head *h;
1730         int err;
1731
1732         slab_state = SYSFS;
1733
1734         list_for_each(h, &slab_caches) {
1735                 struct kmem_cache *s =
1736                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
1737
1738                 err = sysfs_slab_add(s);
1739                 BUG_ON(err);
1740         }
1741         return 0;
1742 }
1743
1744 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1745                 const char *name, size_t size,
1746                 size_t align, unsigned long flags,
1747                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
1748                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
1749 {
1750         memset(s, 0, kmem_size);
1751         s->name = name;
1752         s->ctor = ctor;
1753         s->dtor = dtor;
1754         s->objsize = size;
1755         s->flags = flags;
1756         s->align = align;
1757
1758         BUG_ON(flags & SLUB_UNIMPLEMENTED);
1759
1760         /*
1761          * The page->offset field is only 16 bit wide. This is an offset
1762          * in units of words from the beginning of an object. If the slab
1763          * size is bigger then we cannot move the free pointer behind the
1764          * object anymore.
1765          *
1766          * On 32 bit platforms the limit is 256k. On 64bit platforms
1767          * the limit is 512k.
1768          *
1769          * Debugging or ctor/dtors may create a need to move the free
1770          * pointer. Fail if this happens.
1771          */
1772         if (s->size >= 65535 * sizeof(void *)) {
1773                 BUG_ON(flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1774                                 SLAB_STORE_USER | SLAB_DESTROY_BY_RCU));
1775                 BUG_ON(ctor || dtor);
1776         }
1777         else
1778                 /*
1779                  * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1780                  */
1781                 if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1782                     strncmp(slub_debug_slabs, name,
1783                         strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1784                                 s->flags |= slub_debug;
1785
1786         if (!calculate_sizes(s))
1787                 goto error;
1788
1789         s->refcount = 1;
1790 #ifdef CONFIG_NUMA
1791         s->defrag_ratio = 100;
1792 #endif
1793
1794         if (init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
1795                 return 1;
1796 error:
1797         if (flags & SLAB_PANIC)
1798                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
1799                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
1800                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
1801                         s->offset, flags);
1802         return 0;
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_open);
1805
1806 /*
1807  * Check if a given pointer is valid
1808  */
1809 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
1810 {
1811         struct page * page;
1812         void *addr;
1813
1814         page = get_object_page(object);
1815
1816         if (!page || s != page->slab)
1817                 /* No slab or wrong slab */
1818                 return 0;
1819
1820         addr = page_address(page);
1821         if (object < addr || object >= addr + s->objects * s->size)
1822                 /* Out of bounds */
1823                 return 0;
1824
1825         if ((object - addr) % s->size)
1826                 /* Improperly aligned */
1827                 return 0;
1828
1829         /*
1830          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
1831          * But this would be too expensive and it seems that the main
1832          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
1833          * to a certain slab.
1834          */
1835         return 1;
1836 }
1837 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
1838
1839 /*
1840  * Determine the size of a slab object
1841  */
1842 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
1843 {
1844         return s->objsize;
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
1847
1848 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
1849 {
1850         return s->name;
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
1853
1854 /*
1855  * Attempt to free all slabs on a node
1856  */
1857 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1858                         struct list_head *list)
1859 {
1860         int slabs_inuse = 0;
1861         unsigned long flags;
1862         struct page *page, *h;
1863
1864         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1865         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
1866                 if (!page->inuse) {
1867                         list_del(&page->lru);
1868                         discard_slab(s, page);
1869                 } else
1870                         slabs_inuse++;
1871         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1872         return slabs_inuse;
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Release all resources used by slab cache
1877  */
1878 static int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
1879 {
1880         int node;
1881
1882         flush_all(s);
1883
1884         /* Attempt to free all objects */
1885         for_each_online_node(node) {
1886                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1887
1888                 free_list(s, n, &n->partial);
1889                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
1890                         return 1;
1891         }
1892         free_kmem_cache_nodes(s);
1893         return 0;
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Close a cache and release the kmem_cache structure
1898  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
1899  */
1900 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
1901 {
1902         down_write(&slub_lock);
1903         s->refcount--;
1904         if (!s->refcount) {
1905                 list_del(&s->list);
1906                 if (kmem_cache_close(s))
1907                         WARN_ON(1);
1908                 sysfs_slab_remove(s);
1909                 kfree(s);
1910         }
1911         up_write(&slub_lock);
1912 }
1913 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
1914
1915 /********************************************************************
1916  *              Kmalloc subsystem
1917  *******************************************************************/
1918
1919 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __cacheline_aligned;
1920 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
1921
1922 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1923 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
1924 #endif
1925
1926 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
1927 {
1928         get_option (&str, &slub_min_order);
1929
1930         return 1;
1931 }
1932
1933 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
1934
1935 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
1936 {
1937         get_option (&str, &slub_max_order);
1938
1939         return 1;
1940 }
1941
1942 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
1943
1944 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
1945 {
1946         get_option (&str, &slub_min_objects);
1947
1948         return 1;
1949 }
1950
1951 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
1952
1953 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
1954 {
1955         slub_nomerge = 1;
1956         return 1;
1957 }
1958
1959 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
1960
1961 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1962 {
1963         if (!str || *str != '=')
1964                 slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1965         else {
1966                 str++;
1967                 if (*str == 0 || *str == ',')
1968                         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1969                 else
1970                 for( ;*str && *str != ','; str++)
1971                         switch (*str) {
1972                         case 'f' : case 'F' :
1973                                 slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1974                                 break;
1975                         case 'z' : case 'Z' :
1976                                 slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1977                                 break;
1978                         case 'p' : case 'P' :
1979                                 slub_debug |= SLAB_POISON;
1980                                 break;
1981                         case 'u' : case 'U' :
1982                                 slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1983                                 break;
1984                         case 't' : case 'T' :
1985                                 slub_debug |= SLAB_TRACE;
1986                                 break;
1987                         default:
1988                                 printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1989                                         "unknown. skipped\n",*str);
1990                         }
1991         }
1992
1993         if (*str == ',')
1994                 slub_debug_slabs = str + 1;
1995         return 1;
1996 }
1997
1998 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1999
2000 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2001                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2002 {
2003         unsigned int flags = 0;
2004
2005         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2006                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2007
2008         down_write(&slub_lock);
2009         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2010                         flags, NULL, NULL))
2011                 goto panic;
2012
2013         list_add(&s->list, &slab_caches);
2014         up_write(&slub_lock);
2015         if (sysfs_slab_add(s))
2016                 goto panic;
2017         return s;
2018
2019 panic:
2020         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2021 }
2022
2023 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2024 {
2025         int index = kmalloc_index(size);
2026
2027         if (!index)
2028                 return NULL;
2029
2030         /* Allocation too large? */
2031         BUG_ON(index < 0);
2032
2033 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2034         if ((flags & SLUB_DMA)) {
2035                 struct kmem_cache *s;
2036                 struct kmem_cache *x;
2037                 char *text;
2038                 size_t realsize;
2039
2040                 s = kmalloc_caches_dma[index];
2041                 if (s)
2042                         return s;
2043
2044                 /* Dynamically create dma cache */
2045                 x = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2046                 if (!x)
2047                         panic("Unable to allocate memory for dma cache\n");
2048
2049                 if (index <= KMALLOC_SHIFT_HIGH)
2050                         realsize = 1 << index;
2051                 else {
2052                         if (index == 1)
2053                                 realsize = 96;
2054                         else
2055                                 realsize = 192;
2056                 }
2057
2058                 text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2059                                 (unsigned int)realsize);
2060                 s = create_kmalloc_cache(x, text, realsize, flags);
2061                 kmalloc_caches_dma[index] = s;
2062                 return s;
2063         }
2064 #endif
2065         return &kmalloc_caches[index];
2066 }
2067
2068 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2069 {
2070         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2071
2072         if (s)
2073                 return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2074         return NULL;
2075 }
2076 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2077
2078 #ifdef CONFIG_NUMA
2079 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2080 {
2081         struct kmem_cache *s = get_slab(size, flags);
2082
2083         if (s)
2084                 return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2085         return NULL;
2086 }
2087 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2088 #endif
2089
2090 size_t ksize(const void *object)
2091 {
2092         struct page *page = get_object_page(object);
2093         struct kmem_cache *s;
2094
2095         BUG_ON(!page);
2096         s = page->slab;
2097         BUG_ON(!s);
2098
2099         /*
2100          * Debugging requires use of the padding between object
2101          * and whatever may come after it.
2102          */
2103         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2104                 return s->objsize;
2105
2106         /*
2107          * If we have the need to store the freelist pointer
2108          * back there or track user information then we can
2109          * only use the space before that information.
2110          */
2111         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2112                 return s->inuse;
2113
2114         /*
2115          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2116          */
2117         return s->size;
2118 }
2119 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2120
2121 void kfree(const void *x)
2122 {
2123         struct kmem_cache *s;
2124         struct page *page;
2125
2126         if (!x)
2127                 return;
2128
2129         page = virt_to_head_page(x);
2130         s = page->slab;
2131
2132         slab_free(s, page, (void *)x, __builtin_return_address(0));
2133 }
2134 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2135
2136 /**
2137  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
2138  *
2139  * @p: object to reallocate memory for.
2140  * @new_size: how many bytes of memory are required.
2141  * @flags: the type of memory to allocate.
2142  *
2143  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
2144  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
2145  * behaves exactly like kmalloc().  If @size is 0 and @p is not a
2146  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
2147  */
2148 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
2149 {
2150         struct kmem_cache *new_cache;
2151         void *ret;
2152         struct page *page;
2153
2154         if (unlikely(!p))
2155                 return kmalloc(new_size, flags);
2156
2157         if (unlikely(!new_size)) {
2158                 kfree(p);
2159                 return NULL;
2160         }
2161
2162         page = virt_to_head_page(p);
2163
2164         new_cache = get_slab(new_size, flags);
2165
2166         /*
2167          * If new size fits in the current cache, bail out.
2168          */
2169         if (likely(page->slab == new_cache))
2170                 return (void *)p;
2171
2172         ret = kmalloc(new_size, flags);
2173         if (ret) {
2174                 memcpy(ret, p, min(new_size, ksize(p)));
2175                 kfree(p);
2176         }
2177         return ret;
2178 }
2179 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
2180
2181 /********************************************************************
2182  *                      Basic setup of slabs
2183  *******************************************************************/
2184
2185 void __init kmem_cache_init(void)
2186 {
2187         int i;
2188
2189 #ifdef CONFIG_NUMA
2190         /*
2191          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2192          * struct kmalloc_cache_node's. There is special bootstrap code in
2193          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2194          */
2195         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2196                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2197 #endif
2198
2199         /* Able to allocate the per node structures */
2200         slab_state = PARTIAL;
2201
2202         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2203         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2204                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2205         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2206                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2207
2208         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2209                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2210                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2211
2212         slab_state = UP;
2213
2214         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2215         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
2216                 kmalloc_caches[i]. name =
2217                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2218
2219 #ifdef CONFIG_SMP
2220         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2221 #endif
2222
2223         if (nr_cpu_ids) /* Remove when nr_cpu_ids is fixed upstream ! */
2224                 kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab)
2225                          + nr_cpu_ids * sizeof(struct page *);
2226
2227         printk(KERN_INFO "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2228                 " Processors=%d, Nodes=%d\n",
2229                 KMALLOC_SHIFT_HIGH, L1_CACHE_BYTES,
2230                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2231                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2232 }
2233
2234 /*
2235  * Find a mergeable slab cache
2236  */
2237 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
2238 {
2239         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2240                 return 1;
2241
2242         if (s->ctor || s->dtor)
2243                 return 1;
2244
2245         return 0;
2246 }
2247
2248 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
2249                 size_t align, unsigned long flags,
2250                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2251                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2252 {
2253         struct list_head *h;
2254
2255         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
2256                 return NULL;
2257
2258         if (ctor || dtor)
2259                 return NULL;
2260
2261         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2262         align = calculate_alignment(flags, align, size);
2263         size = ALIGN(size, align);
2264
2265         list_for_each(h, &slab_caches) {
2266                 struct kmem_cache *s =
2267                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2268
2269                 if (slab_unmergeable(s))
2270                         continue;
2271
2272                 if (size > s->size)
2273                         continue;
2274
2275                 if (((flags | slub_debug) & SLUB_MERGE_SAME) !=
2276                         (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
2277                                 continue;
2278                 /*
2279                  * Check if alignment is compatible.
2280                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
2281                  */
2282                 if ((s->size & ~(align -1)) != s->size)
2283                         continue;
2284
2285                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
2286                         continue;
2287
2288                 return s;
2289         }
2290         return NULL;
2291 }
2292
2293 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
2294                 size_t align, unsigned long flags,
2295                 void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long),
2296                 void (*dtor)(void *, struct kmem_cache *, unsigned long))
2297 {
2298         struct kmem_cache *s;
2299
2300         down_write(&slub_lock);
2301         s = find_mergeable(size, align, flags, dtor, ctor);
2302         if (s) {
2303                 s->refcount++;
2304                 /*
2305                  * Adjust the object sizes so that we clear
2306                  * the complete object on kzalloc.
2307                  */
2308                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
2309                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
2310                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
2311                         goto err;
2312         } else {
2313                 s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
2314                 if (s && kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
2315                                 size, align, flags, ctor, dtor)) {
2316                         if (sysfs_slab_add(s)) {
2317                                 kfree(s);
2318                                 goto err;
2319                         }
2320                         list_add(&s->list, &slab_caches);
2321                 } else
2322                         kfree(s);
2323         }
2324         up_write(&slub_lock);
2325         return s;
2326
2327 err:
2328         up_write(&slub_lock);
2329         if (flags & SLAB_PANIC)
2330                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
2331         else
2332                 s = NULL;
2333         return s;
2334 }
2335 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2336
2337 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2338 {
2339         void *x;
2340
2341         x = slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2342         if (x)
2343                 memset(x, 0, s->objsize);
2344         return x;
2345 }
2346 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
2347
2348 #ifdef CONFIG_SMP
2349 static void for_all_slabs(void (*func)(struct kmem_cache *, int), int cpu)
2350 {
2351         struct list_head *h;
2352
2353         down_read(&slub_lock);
2354         list_for_each(h, &slab_caches) {
2355                 struct kmem_cache *s =
2356                         container_of(h, struct kmem_cache, list);
2357
2358                 func(s, cpu);
2359         }
2360         up_read(&slub_lock);
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Use the cpu notifier to insure that the slab are flushed
2365  * when necessary.
2366  */
2367 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2368                 unsigned long action, void *hcpu)
2369 {
2370         long cpu = (long)hcpu;
2371
2372         switch (action) {
2373         case CPU_UP_CANCELED:
2374         case CPU_DEAD:
2375                 for_all_slabs(__flush_cpu_slab, cpu);
2376                 break;
2377         default:
2378                 break;
2379         }
2380         return NOTIFY_OK;
2381 }
2382
2383 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier =
2384         { &slab_cpuup_callback, NULL, 0 };
2385
2386 #endif
2387
2388 /***************************************************************
2389  *      Compatiblility definitions
2390  **************************************************************/
2391
2392 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2393 {
2394         flush_all(s);
2395         return 0;
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2398
2399 #ifdef CONFIG_NUMA
2400
2401 /*****************************************************************
2402  * Generic reaper used to support the page allocator
2403  * (the cpu slabs are reaped by a per slab workqueue).
2404  *
2405  * Maybe move this to the page allocator?
2406  ****************************************************************/
2407
2408 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
2409
2410 static void init_reap_node(int cpu)
2411 {
2412         int node;
2413
2414         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
2415         if (node == MAX_NUMNODES)
2416                 node = first_node(node_online_map);
2417
2418         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2419 }
2420
2421 static void next_reap_node(void)
2422 {
2423         int node = __get_cpu_var(reap_node);
2424
2425         /*
2426          * Also drain per cpu pages on remote zones
2427          */
2428         if (node != numa_node_id())
2429                 drain_node_pages(node);
2430
2431         node = next_node(node, node_online_map);
2432         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
2433                 node = first_node(node_online_map);
2434         __get_cpu_var(reap_node) = node;
2435 }
2436 #else
2437 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
2438 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
2439 #endif
2440
2441 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
2442
2443 #ifdef CONFIG_SMP
2444 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, reap_work);
2445
2446 static void cache_reap(struct work_struct *unused)
2447 {
2448         next_reap_node();
2449         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
2450         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
2451                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
2452 }
2453
2454 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
2455 {
2456         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
2457
2458         /*
2459          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
2460          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
2461          * at that time.
2462          */
2463         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
2464                 init_reap_node(cpu);
2465                 INIT_DELAYED_WORK(reap_work, cache_reap);
2466                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
2467         }
2468 }
2469
2470 static int __init cpucache_init(void)
2471 {
2472         int cpu;
2473
2474         /*
2475          * Register the timers that drain pcp pages and update vm statistics
2476          */
2477         for_each_online_cpu(cpu)
2478                 start_cpu_timer(cpu);
2479         return 0;
2480 }
2481 __initcall(cpucache_init);
2482 #endif
2483
2484 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
2485 static unsigned long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s);
2486
2487 static void resiliency_test(void)
2488 {
2489         u8 *p;
2490
2491         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
2492         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
2493         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
2494
2495         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
2496         p[16] = 0x12;
2497         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
2498                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
2499
2500         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
2501
2502         /* Hmmm... The next two are dangerous */
2503         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
2504         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
2505         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
2506                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
2507         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2508
2509         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
2510         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
2511         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
2512         *p = 0x56;
2513         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
2514                                                                         p);
2515         printk(KERN_ERR "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
2516         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
2517
2518         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
2519         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
2520         kfree(p);
2521         *p = 0x78;
2522         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
2523         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
2524
2525         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
2526         kfree(p);
2527         p[50] = 0x9a;
2528         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
2529         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
2530
2531         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
2532         kfree(p);
2533         p[512] = 0xab;
2534         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
2535         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
2536 }
2537 #else
2538 static void resiliency_test(void) {};
2539 #endif
2540
2541 /*
2542  * These are not as efficient as kmalloc for the non debug case.
2543  * We do not have the page struct available so we have to touch one
2544  * cacheline in struct kmem_cache to check slab flags.
2545  */
2546 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
2547 {
2548         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2549
2550         if (!s)
2551                 return NULL;
2552
2553         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
2554 }
2555
2556 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
2557                                         int node, void *caller)
2558 {
2559         struct kmem_cache *s = get_slab(size, gfpflags);
2560
2561         if (!s)
2562                 return NULL;
2563
2564         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
2565 }
2566
2567 #ifdef CONFIG_SYSFS
2568
2569 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2570 {
2571         void *p;
2572         void *addr = page_address(page);
2573         unsigned long map[BITS_TO_LONGS(s->objects)];
2574
2575         if (!check_slab(s, page) ||
2576                         !on_freelist(s, page, NULL))
2577                 return 0;
2578
2579         /* Now we know that a valid freelist exists */
2580         bitmap_zero(map, s->objects);
2581
2582         for(p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p)) {
2583                 set_bit((p - addr) / s->size, map);
2584                 if (!check_object(s, page, p, 0))
2585                         return 0;
2586         }
2587
2588         for(p = addr; p < addr + s->objects * s->size; p += s->size)
2589                 if (!test_bit((p - addr) / s->size, map))
2590                         if (!check_object(s, page, p, 1))
2591                                 return 0;
2592         return 1;
2593 }
2594
2595 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2596 {
2597         if (slab_trylock(page)) {
2598                 validate_slab(s, page);
2599                 slab_unlock(page);
2600         } else
2601                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
2602                         s->name, page);
2603
2604         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
2605                 if (!PageError(page))
2606                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: PageError not set "
2607                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
2608         } else {
2609                 if (PageError(page))
2610                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: PageError set on "
2611                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
2612         }
2613 }
2614
2615 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2616 {
2617         unsigned long count = 0;
2618         struct page *page;
2619         unsigned long flags;
2620
2621         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2622
2623         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
2624                 validate_slab_slab(s, page);
2625                 count++;
2626         }
2627         if (count != n->nr_partial)
2628                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
2629                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
2630
2631         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
2632                 goto out;
2633
2634         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
2635                 validate_slab_slab(s, page);
2636                 count++;
2637         }
2638         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2639                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
2640                         "counter=%ld\n", s->name, count,
2641                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2642
2643 out:
2644         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2645         return count;
2646 }
2647
2648 static unsigned long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
2649 {
2650         int node;
2651         unsigned long count = 0;
2652
2653         flush_all(s);
2654         for_each_online_node(node) {
2655                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2656
2657                 count += validate_slab_node(s, n);
2658         }
2659         return count;
2660 }
2661
2662 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
2663 {
2664         unsigned long flags;
2665         unsigned long x = 0;
2666         struct page *page;
2667
2668         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2669         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2670                 x += page->inuse;
2671         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2672         return x;
2673 }
2674
2675 enum slab_stat_type {
2676         SL_FULL,
2677         SL_PARTIAL,
2678         SL_CPU,
2679         SL_OBJECTS
2680 };
2681
2682 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
2683 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
2684 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
2685 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
2686
2687 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
2688                         char *buf, unsigned long flags)
2689 {
2690         unsigned long total = 0;
2691         int cpu;
2692         int node;
2693         int x;
2694         unsigned long *nodes;
2695         unsigned long *per_cpu;
2696
2697         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
2698         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
2699
2700         for_each_possible_cpu(cpu) {
2701                 struct page *page = s->cpu_slab[cpu];
2702                 int node;
2703
2704                 if (page) {
2705                         node = page_to_nid(page);
2706                         if (flags & SO_CPU) {
2707                                 int x = 0;
2708
2709                                 if (flags & SO_OBJECTS)
2710                                         x = page->inuse;
2711                                 else
2712                                         x = 1;
2713                                 total += x;
2714                                 nodes[node] += x;
2715                         }
2716                         per_cpu[node]++;
2717                 }
2718         }
2719
2720         for_each_online_node(node) {
2721                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2722
2723                 if (flags & SO_PARTIAL) {
2724                         if (flags & SO_OBJECTS)
2725                                 x = count_partial(n);
2726                         else
2727                                 x = n->nr_partial;
2728                         total += x;
2729                         nodes[node] += x;
2730                 }
2731
2732                 if (flags & SO_FULL) {
2733                         int full_slabs = atomic_read(&n->nr_slabs)
2734                                         - per_cpu[node]
2735                                         - n->nr_partial;
2736
2737                         if (flags & SO_OBJECTS)
2738                                 x = full_slabs * s->objects;
2739                         else
2740                                 x = full_slabs;
2741                         total += x;
2742                         nodes[node] += x;
2743                 }
2744         }
2745
2746         x = sprintf(buf, "%lu", total);
2747 #ifdef CONFIG_NUMA
2748         for_each_online_node(node)
2749                 if (nodes[node])
2750                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
2751                                         node, nodes[node]);
2752 #endif
2753         kfree(nodes);
2754         return x + sprintf(buf + x, "\n");
2755 }
2756
2757 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
2758 {
2759         int node;
2760         int cpu;
2761
2762         for_each_possible_cpu(cpu)
2763                 if (s->cpu_slab[cpu])
2764                         return 1;
2765
2766         for_each_node(node) {
2767                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2768
2769                 if (n->nr_partial || atomic_read(&n->nr_slabs))
2770                         return 1;
2771         }
2772         return 0;
2773 }
2774
2775 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
2776 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
2777
2778 struct slab_attribute {
2779         struct attribute attr;
2780         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
2781         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
2782 };
2783
2784 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
2785         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
2786
2787 #define SLAB_ATTR(_name) \
2788         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
2789         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
2790
2791 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2792 {
2793         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
2794 }
2795 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
2796
2797 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2798 {
2799         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
2800 }
2801 SLAB_ATTR_RO(align);
2802
2803 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2804 {
2805         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
2806 }
2807 SLAB_ATTR_RO(object_size);
2808
2809 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2810 {
2811         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
2812 }
2813 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
2814
2815 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2816 {
2817         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
2818 }
2819 SLAB_ATTR_RO(order);
2820
2821 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2822 {
2823         if (s->ctor) {
2824                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
2825
2826                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2827         }
2828         return 0;
2829 }
2830 SLAB_ATTR_RO(ctor);
2831
2832 static ssize_t dtor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2833 {
2834         if (s->dtor) {
2835                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->dtor);
2836
2837                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
2838         }
2839         return 0;
2840 }
2841 SLAB_ATTR_RO(dtor);
2842
2843 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2844 {
2845         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
2846 }
2847 SLAB_ATTR_RO(aliases);
2848
2849 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2850 {
2851         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
2852 }
2853 SLAB_ATTR_RO(slabs);
2854
2855 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2856 {
2857         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
2858 }
2859 SLAB_ATTR_RO(partial);
2860
2861 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2862 {
2863         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
2864 }
2865 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
2866
2867 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2868 {
2869         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
2870 }
2871 SLAB_ATTR_RO(objects);
2872
2873 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2874 {
2875         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
2876 }
2877
2878 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
2879                                 const char *buf, size_t length)
2880 {
2881         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
2882         if (buf[0] == '1')
2883                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
2884         return length;
2885 }
2886 SLAB_ATTR(sanity_checks);
2887
2888 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2889 {
2890         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
2891 }
2892
2893 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
2894                                                         size_t length)
2895 {
2896         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
2897         if (buf[0] == '1')
2898                 s->flags |= SLAB_TRACE;
2899         return length;
2900 }
2901 SLAB_ATTR(trace);
2902
2903 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2904 {
2905         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
2906 }
2907
2908 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
2909                                 const char *buf, size_t length)
2910 {
2911         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
2912         if (buf[0] == '1')
2913                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
2914         return length;
2915 }
2916 SLAB_ATTR(reclaim_account);
2917
2918 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2919 {
2920         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags &
2921                 (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN)));
2922 }
2923 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
2924
2925 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2926 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2927 {
2928         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
2929 }
2930 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
2931 #endif
2932
2933 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2934 {
2935         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
2936 }
2937 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
2938
2939 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2940 {
2941         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
2942 }
2943
2944 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
2945                                 const char *buf, size_t length)
2946 {
2947         if (any_slab_objects(s))
2948                 return -EBUSY;
2949
2950         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
2951         if (buf[0] == '1')
2952                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
2953         calculate_sizes(s);
2954         return length;
2955 }
2956 SLAB_ATTR(red_zone);
2957
2958 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2959 {
2960         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
2961 }
2962
2963 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
2964                                 const char *buf, size_t length)
2965 {
2966         if (any_slab_objects(s))
2967                 return -EBUSY;
2968
2969         s->flags &= ~SLAB_POISON;
2970         if (buf[0] == '1')
2971                 s->flags |= SLAB_POISON;
2972         calculate_sizes(s);
2973         return length;
2974 }
2975 SLAB_ATTR(poison);
2976
2977 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2978 {
2979         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
2980 }
2981
2982 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
2983                                 const char *buf, size_t length)
2984 {
2985         if (any_slab_objects(s))
2986                 return -EBUSY;
2987
2988         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
2989         if (buf[0] == '1')
2990                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
2991         calculate_sizes(s);
2992         return length;
2993 }
2994 SLAB_ATTR(store_user);
2995
2996 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
2997 {
2998         return 0;
2999 }
3000
3001 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3002                         const char *buf, size_t length)
3003 {
3004         if (buf[0] == '1')
3005                 validate_slab_cache(s);
3006         else
3007                 return -EINVAL;
3008         return length;
3009 }
3010 SLAB_ATTR(validate);
3011
3012 #ifdef CONFIG_NUMA
3013 static ssize_t defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3014 {
3015         return sprintf(buf, "%d\n", s->defrag_ratio / 10);
3016 }
3017
3018 static ssize_t defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3019                                 const char *buf, size_t length)
3020 {
3021         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3022
3023         if (n < 100)
3024                 s->defrag_ratio = n * 10;
3025         return length;
3026 }
3027 SLAB_ATTR(defrag_ratio);
3028 #endif
3029
3030 static struct attribute * slab_attrs[] = {
3031         &slab_size_attr.attr,
3032         &object_size_attr.attr,
3033         &objs_per_slab_attr.attr,
3034         &order_attr.attr,
3035         &objects_attr.attr,
3036         &slabs_attr.attr,
3037         &partial_attr.attr,
3038         &cpu_slabs_attr.attr,
3039         &ctor_attr.attr,
3040         &dtor_attr.attr,
3041         &aliases_attr.attr,
3042         &align_attr.attr,
3043         &sanity_checks_attr.attr,
3044         &trace_attr.attr,
3045         &hwcache_align_attr.attr,
3046         &reclaim_account_attr.attr,
3047         &destroy_by_rcu_attr.attr,
3048         &red_zone_attr.attr,
3049         &poison_attr.attr,
3050         &store_user_attr.attr,
3051         &validate_attr.attr,
3052 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3053         &cache_dma_attr.attr,
3054 #endif
3055 #ifdef CONFIG_NUMA
3056         &defrag_ratio_attr.attr,
3057 #endif
3058         NULL
3059 };
3060
3061 static struct attribute_group slab_attr_group = {
3062         .attrs = slab_attrs,
3063 };
3064
3065 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
3066                                 struct attribute *attr,
3067                                 char *buf)
3068 {
3069         struct slab_attribute *attribute;
3070         struct kmem_cache *s;
3071         int err;
3072
3073         attribute = to_slab_attr(attr);
3074         s = to_slab(kobj);
3075
3076         if (!attribute->show)
3077                 return -EIO;
3078
3079         err = attribute->show(s, buf);
3080
3081         return err;
3082 }
3083
3084 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
3085                                 struct attribute *attr,
3086                                 const char *buf, size_t len)
3087 {
3088         struct slab_attribute *attribute;
3089         struct kmem_cache *s;
3090         int err;
3091
3092         attribute = to_slab_attr(attr);
3093         s = to_slab(kobj);
3094
3095         if (!attribute->store)
3096                 return -EIO;
3097
3098         err = attribute->store(s, buf, len);
3099
3100         return err;
3101 }
3102
3103 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
3104         .show = slab_attr_show,
3105         .store = slab_attr_store,
3106 };
3107
3108 static struct kobj_type slab_ktype = {
3109         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
3110 };
3111
3112 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
3113 {
3114         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
3115
3116         if (ktype == &slab_ktype)
3117                 return 1;
3118         return 0;
3119 }
3120
3121 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
3122         .filter = uevent_filter,
3123 };
3124
3125 decl_subsys(slab, &slab_ktype, &slab_uevent_ops);
3126
3127 #define ID_STR_LENGTH 64
3128
3129 /* Create a unique string id for a slab cache:
3130  * format
3131  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
3132  */
3133 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
3134 {
3135         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
3136         char *p = name;
3137
3138         BUG_ON(!name);
3139
3140         *p++ = ':';
3141         /*
3142          * First flags affecting slabcache operations. We will only
3143          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
3144          * too many flags. The flags here must cover all flags that
3145          * are matched during merging to guarantee that the id is
3146          * unique.
3147          */
3148         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3149                 *p++ = 'd';
3150         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3151                 *p++ = 'a';
3152         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
3153                 *p++ = 'F';
3154         if (p != name + 1)
3155                 *p++ = '-';
3156         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
3157         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
3158         return name;
3159 }
3160
3161 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
3162 {
3163         int err;
3164         const char *name;
3165         int unmergeable;
3166
3167         if (slab_state < SYSFS)
3168                 /* Defer until later */
3169                 return 0;
3170
3171         unmergeable = slab_unmergeable(s);
3172         if (unmergeable) {
3173                 /*
3174                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
3175                  * This is typically the case for debug situations. In that
3176                  * case we can catch duplicate names easily.
3177                  */
3178                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, s->name);
3179                 name = s->name;
3180         } else {
3181                 /*
3182                  * Create a unique name for the slab as a target
3183                  * for the symlinks.
3184                  */
3185                 name = create_unique_id(s);
3186         }
3187
3188         kobj_set_kset_s(s, slab_subsys);
3189         kobject_set_name(&s->kobj, name);
3190         kobject_init(&s->kobj);
3191         err = kobject_add(&s->kobj);
3192         if (err)
3193                 return err;
3194
3195         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
3196         if (err)
3197                 return err;
3198         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
3199         if (!unmergeable) {
3200                 /* Setup first alias */
3201                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
3202                 kfree(name);
3203         }
3204         return 0;
3205 }
3206
3207 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
3208 {
3209         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
3210         kobject_del(&s->kobj);
3211 }
3212
3213 /*
3214  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
3215  * available lest we loose that information.
3216  */
3217 struct saved_alias {
3218         struct kmem_cache *s;
3219         const char *name;
3220         struct saved_alias *next;
3221 };
3222
3223 struct saved_alias *alias_list;
3224
3225 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
3226 {
3227         struct saved_alias *al;
3228
3229         if (slab_state == SYSFS) {
3230                 /*
3231                  * If we have a leftover link then remove it.
3232                  */
3233                 sysfs_remove_link(&slab_subsys.kset.kobj, name);
3234                 return sysfs_create_link(&slab_subsys.kset.kobj,
3235                                                 &s->kobj, name);
3236         }
3237
3238         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
3239         if (!al)
3240                 return -ENOMEM;
3241
3242         al->s = s;
3243         al->name = name;
3244         al->next = alias_list;
3245         alias_list = al;
3246         return 0;
3247 }
3248
3249 static int __init slab_sysfs_init(void)
3250 {
3251         int err;
3252
3253         err = subsystem_register(&slab_subsys);
3254         if (err) {
3255                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
3256                 return -ENOSYS;
3257         }
3258
3259         finish_bootstrap();
3260
3261         while (alias_list) {
3262                 struct saved_alias *al = alias_list;
3263
3264                 alias_list = alias_list->next;
3265                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
3266                 BUG_ON(err);
3267                 kfree(al);
3268         }
3269
3270         resiliency_test();
3271         return 0;
3272 }
3273
3274 __initcall(slab_sysfs_init);
3275 #else
3276 __initcall(finish_bootstrap);
3277 #endif