rcu: remove all rcu head initializations, except on_stack initializations
[linux-2.6.git] / include / linux / slub_def.h
1 #ifndef _LINUX_SLUB_DEF_H
2 #define _LINUX_SLUB_DEF_H
3
4 /*
5  * SLUB : A Slab allocator without object queues.
6  *
7  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
8  */
9 #include <linux/types.h>
10 #include <linux/gfp.h>
11 #include <linux/workqueue.h>
12 #include <linux/kobject.h>
13 #include <linux/kmemtrace.h>
14 #include <linux/kmemleak.h>
15
16 enum stat_item {
17         ALLOC_FASTPATH,         /* Allocation from cpu slab */
18         ALLOC_SLOWPATH,         /* Allocation by getting a new cpu slab */
19         FREE_FASTPATH,          /* Free to cpu slub */
20         FREE_SLOWPATH,          /* Freeing not to cpu slab */
21         FREE_FROZEN,            /* Freeing to frozen slab */
22         FREE_ADD_PARTIAL,       /* Freeing moves slab to partial list */
23         FREE_REMOVE_PARTIAL,    /* Freeing removes last object */
24         ALLOC_FROM_PARTIAL,     /* Cpu slab acquired from partial list */
25         ALLOC_SLAB,             /* Cpu slab acquired from page allocator */
26         ALLOC_REFILL,           /* Refill cpu slab from slab freelist */
27         FREE_SLAB,              /* Slab freed to the page allocator */
28         CPUSLAB_FLUSH,          /* Abandoning of the cpu slab */
29         DEACTIVATE_FULL,        /* Cpu slab was full when deactivated */
30         DEACTIVATE_EMPTY,       /* Cpu slab was empty when deactivated */
31         DEACTIVATE_TO_HEAD,     /* Cpu slab was moved to the head of partials */
32         DEACTIVATE_TO_TAIL,     /* Cpu slab was moved to the tail of partials */
33         DEACTIVATE_REMOTE_FREES,/* Slab contained remotely freed objects */
34         ORDER_FALLBACK,         /* Number of times fallback was necessary */
35         NR_SLUB_STAT_ITEMS };
36
37 struct kmem_cache_cpu {
38         void **freelist;        /* Pointer to first free per cpu object */
39         struct page *page;      /* The slab from which we are allocating */
40         int node;               /* The node of the page (or -1 for debug) */
41 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
42         unsigned stat[NR_SLUB_STAT_ITEMS];
43 #endif
44 };
45
46 struct kmem_cache_node {
47         spinlock_t list_lock;   /* Protect partial list and nr_partial */
48         unsigned long nr_partial;
49         struct list_head partial;
50 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
51         atomic_long_t nr_slabs;
52         atomic_long_t total_objects;
53         struct list_head full;
54 #endif
55 };
56
57 /*
58  * Word size structure that can be atomically updated or read and that
59  * contains both the order and the number of objects that a slab of the
60  * given order would contain.
61  */
62 struct kmem_cache_order_objects {
63         unsigned long x;
64 };
65
66 /*
67  * Slab cache management.
68  */
69 struct kmem_cache {
70         struct kmem_cache_cpu *cpu_slab;
71         /* Used for retriving partial slabs etc */
72         unsigned long flags;
73         int size;               /* The size of an object including meta data */
74         int objsize;            /* The size of an object without meta data */
75         int offset;             /* Free pointer offset. */
76         struct kmem_cache_order_objects oo;
77
78         /*
79          * Avoid an extra cache line for UP, SMP and for the node local to
80          * struct kmem_cache.
81          */
82         struct kmem_cache_node local_node;
83
84         /* Allocation and freeing of slabs */
85         struct kmem_cache_order_objects max;
86         struct kmem_cache_order_objects min;
87         gfp_t allocflags;       /* gfp flags to use on each alloc */
88         int refcount;           /* Refcount for slab cache destroy */
89         void (*ctor)(void *);
90         int inuse;              /* Offset to metadata */
91         int align;              /* Alignment */
92         unsigned long min_partial;
93         const char *name;       /* Name (only for display!) */
94         struct list_head list;  /* List of slab caches */
95 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
96         struct kobject kobj;    /* For sysfs */
97 #endif
98
99 #ifdef CONFIG_NUMA
100         /*
101          * Defragmentation by allocating from a remote node.
102          */
103         int remote_node_defrag_ratio;
104         struct kmem_cache_node *node[MAX_NUMNODES];
105 #endif
106 };
107
108 /*
109  * Kmalloc subsystem.
110  */
111 #if defined(ARCH_KMALLOC_MINALIGN) && ARCH_KMALLOC_MINALIGN > 8
112 #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_KMALLOC_MINALIGN
113 #else
114 #define KMALLOC_MIN_SIZE 8
115 #endif
116
117 #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(KMALLOC_MIN_SIZE)
118
119 /*
120  * Maximum kmalloc object size handled by SLUB. Larger object allocations
121  * are passed through to the page allocator. The page allocator "fastpath"
122  * is relatively slow so we need this value sufficiently high so that
123  * performance critical objects are allocated through the SLUB fastpath.
124  *
125  * This should be dropped to PAGE_SIZE / 2 once the page allocator
126  * "fastpath" becomes competitive with the slab allocator fastpaths.
127  */
128 #define SLUB_MAX_SIZE (2 * PAGE_SIZE)
129
130 #define SLUB_PAGE_SHIFT (PAGE_SHIFT + 2)
131
132 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
133 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
134 /* Reserve extra caches for potential DMA use */
135 #define KMALLOC_CACHES (2 * SLUB_PAGE_SHIFT - 6)
136 #else
137 /* Disable DMA functionality */
138 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
139 #define KMALLOC_CACHES SLUB_PAGE_SHIFT
140 #endif
141
142 /*
143  * We keep the general caches in an array of slab caches that are used for
144  * 2^x bytes of allocations.
145  */
146 extern struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES];
147
148 /*
149  * Sorry that the following has to be that ugly but some versions of GCC
150  * have trouble with constant propagation and loops.
151  */
152 static __always_inline int kmalloc_index(size_t size)
153 {
154         if (!size)
155                 return 0;
156
157         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
158                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
159
160         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && size > 64 && size <= 96)
161                 return 1;
162         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && size > 128 && size <= 192)
163                 return 2;
164         if (size <=          8) return 3;
165         if (size <=         16) return 4;
166         if (size <=         32) return 5;
167         if (size <=         64) return 6;
168         if (size <=        128) return 7;
169         if (size <=        256) return 8;
170         if (size <=        512) return 9;
171         if (size <=       1024) return 10;
172         if (size <=   2 * 1024) return 11;
173         if (size <=   4 * 1024) return 12;
174 /*
175  * The following is only needed to support architectures with a larger page
176  * size than 4k.
177  */
178         if (size <=   8 * 1024) return 13;
179         if (size <=  16 * 1024) return 14;
180         if (size <=  32 * 1024) return 15;
181         if (size <=  64 * 1024) return 16;
182         if (size <= 128 * 1024) return 17;
183         if (size <= 256 * 1024) return 18;
184         if (size <= 512 * 1024) return 19;
185         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
186         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
187         return -1;
188
189 /*
190  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
191  *      int i;
192  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
193  *              if (size <= (1 << i))
194  *                      return i;
195  */
196 }
197
198 /*
199  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
200  *
201  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
202  * in kmalloc_caches.
203  */
204 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
205 {
206         int index = kmalloc_index(size);
207
208         if (index == 0)
209                 return NULL;
210
211         return &kmalloc_caches[index];
212 }
213
214 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
215 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
216
217 #ifdef CONFIG_TRACING
218 extern void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags);
219 #else
220 static __always_inline void *
221 kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
222 {
223         return kmem_cache_alloc(s, gfpflags);
224 }
225 #endif
226
227 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
228 {
229         unsigned int order = get_order(size);
230         void *ret = (void *) __get_free_pages(flags | __GFP_COMP, order);
231
232         kmemleak_alloc(ret, size, 1, flags);
233         trace_kmalloc(_THIS_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
234
235         return ret;
236 }
237
238 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
239 {
240         void *ret;
241
242         if (__builtin_constant_p(size)) {
243                 if (size > SLUB_MAX_SIZE)
244                         return kmalloc_large(size, flags);
245
246                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
247                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
248
249                         if (!s)
250                                 return ZERO_SIZE_PTR;
251
252                         ret = kmem_cache_alloc_notrace(s, flags);
253
254                         trace_kmalloc(_THIS_IP_, ret, size, s->size, flags);
255
256                         return ret;
257                 }
258         }
259         return __kmalloc(size, flags);
260 }
261
262 #ifdef CONFIG_NUMA
263 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
264 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
265
266 #ifdef CONFIG_TRACING
267 extern void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
268                                            gfp_t gfpflags,
269                                            int node);
270 #else
271 static __always_inline void *
272 kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
273                               gfp_t gfpflags,
274                               int node)
275 {
276         return kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node);
277 }
278 #endif
279
280 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
281 {
282         void *ret;
283
284         if (__builtin_constant_p(size) &&
285                 size <= SLUB_MAX_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
286                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
287
288                 if (!s)
289                         return ZERO_SIZE_PTR;
290
291                 ret = kmem_cache_alloc_node_notrace(s, flags, node);
292
293                 trace_kmalloc_node(_THIS_IP_, ret,
294                                    size, s->size, flags, node);
295
296                 return ret;
297         }
298         return __kmalloc_node(size, flags, node);
299 }
300 #endif
301
302 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */