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