2f5c16b1aacd3d7bd83a50d90fcba527017a0373
[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
14 enum stat_item {
15         ALLOC_FASTPATH,         /* Allocation from cpu slab */
16         ALLOC_SLOWPATH,         /* Allocation by getting a new cpu slab */
17         FREE_FASTPATH,          /* Free to cpu slub */
18         FREE_SLOWPATH,          /* Freeing not to cpu slab */
19         FREE_FROZEN,            /* Freeing to frozen slab */
20         FREE_ADD_PARTIAL,       /* Freeing moves slab to partial list */
21         FREE_REMOVE_PARTIAL,    /* Freeing removes last object */
22         ALLOC_FROM_PARTIAL,     /* Cpu slab acquired from partial list */
23         ALLOC_SLAB,             /* Cpu slab acquired from page allocator */
24         ALLOC_REFILL,           /* Refill cpu slab from slab freelist */
25         FREE_SLAB,              /* Slab freed to the page allocator */
26         CPUSLAB_FLUSH,          /* Abandoning of the cpu slab */
27         DEACTIVATE_FULL,        /* Cpu slab was full when deactivated */
28         DEACTIVATE_EMPTY,       /* Cpu slab was empty when deactivated */
29         DEACTIVATE_TO_HEAD,     /* Cpu slab was moved to the head of partials */
30         DEACTIVATE_TO_TAIL,     /* Cpu slab was moved to the tail of partials */
31         DEACTIVATE_REMOTE_FREES,/* Slab contained remotely freed objects */
32         ORDER_FALLBACK,         /* Number of times fallback was necessary */
33         NR_SLUB_STAT_ITEMS };
34
35 struct kmem_cache_cpu {
36         void **freelist;        /* Pointer to first free per cpu object */
37         struct page *page;      /* The slab from which we are allocating */
38         int node;               /* The node of the page (or -1 for debug) */
39         unsigned int offset;    /* Freepointer offset (in word units) */
40         unsigned int objsize;   /* Size of an object (from kmem_cache) */
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         unsigned long min_partial;
50         struct list_head partial;
51 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
52         atomic_long_t nr_slabs;
53         atomic_long_t total_objects;
54         struct list_head full;
55 #endif
56 };
57
58 /*
59  * Word size structure that can be atomically updated or read and that
60  * contains both the order and the number of objects that a slab of the
61  * given order would contain.
62  */
63 struct kmem_cache_order_objects {
64         unsigned long x;
65 };
66
67 /*
68  * Slab cache management.
69  */
70 struct kmem_cache {
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         const char *name;       /* Name (only for display!) */
93         struct list_head list;  /* List of slab caches */
94 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
95         struct kobject kobj;    /* For sysfs */
96 #endif
97
98 #ifdef CONFIG_NUMA
99         /*
100          * Defragmentation by allocating from a remote node.
101          */
102         int remote_node_defrag_ratio;
103         struct kmem_cache_node *node[MAX_NUMNODES];
104 #endif
105 #ifdef CONFIG_SMP
106         struct kmem_cache_cpu *cpu_slab[NR_CPUS];
107 #else
108         struct kmem_cache_cpu cpu_slab;
109 #endif
110 };
111
112 /*
113  * Kmalloc subsystem.
114  */
115 #if defined(ARCH_KMALLOC_MINALIGN) && ARCH_KMALLOC_MINALIGN > 8
116 #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_KMALLOC_MINALIGN
117 #else
118 #define KMALLOC_MIN_SIZE 8
119 #endif
120
121 #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(KMALLOC_MIN_SIZE)
122
123 /*
124  * We keep the general caches in an array of slab caches that are used for
125  * 2^x bytes of allocations.
126  */
127 extern struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1];
128
129 /*
130  * Sorry that the following has to be that ugly but some versions of GCC
131  * have trouble with constant propagation and loops.
132  */
133 static __always_inline int kmalloc_index(size_t size)
134 {
135         if (!size)
136                 return 0;
137
138         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
139                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
140
141 #if KMALLOC_MIN_SIZE <= 64
142         if (size > 64 && size <= 96)
143                 return 1;
144         if (size > 128 && size <= 192)
145                 return 2;
146 #endif
147         if (size <=          8) return 3;
148         if (size <=         16) return 4;
149         if (size <=         32) return 5;
150         if (size <=         64) return 6;
151         if (size <=        128) return 7;
152         if (size <=        256) return 8;
153         if (size <=        512) return 9;
154         if (size <=       1024) return 10;
155         if (size <=   2 * 1024) return 11;
156         if (size <=   4 * 1024) return 12;
157 /*
158  * The following is only needed to support architectures with a larger page
159  * size than 4k.
160  */
161         if (size <=   8 * 1024) return 13;
162         if (size <=  16 * 1024) return 14;
163         if (size <=  32 * 1024) return 15;
164         if (size <=  64 * 1024) return 16;
165         if (size <= 128 * 1024) return 17;
166         if (size <= 256 * 1024) return 18;
167         if (size <= 512 * 1024) return 19;
168         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
169         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
170         return -1;
171
172 /*
173  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
174  *      int i;
175  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
176  *              if (size <= (1 << i))
177  *                      return i;
178  */
179 }
180
181 /*
182  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
183  *
184  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
185  * in kmalloc_caches.
186  */
187 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
188 {
189         int index = kmalloc_index(size);
190
191         if (index == 0)
192                 return NULL;
193
194         return &kmalloc_caches[index];
195 }
196
197 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
198 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
199 #else
200 /* Disable DMA functionality */
201 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
202 #endif
203
204 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
205 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
206
207 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
208 {
209         return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP, get_order(size));
210 }
211
212 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
213 {
214         if (__builtin_constant_p(size)) {
215                 if (size > PAGE_SIZE)
216                         return kmalloc_large(size, flags);
217
218                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
219                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
220
221                         if (!s)
222                                 return ZERO_SIZE_PTR;
223
224                         return kmem_cache_alloc(s, flags);
225                 }
226         }
227         return __kmalloc(size, flags);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_NUMA
231 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
232 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
233
234 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
235 {
236         if (__builtin_constant_p(size) &&
237                 size <= PAGE_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
238                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
239
240                 if (!s)
241                         return ZERO_SIZE_PTR;
242
243                 return kmem_cache_alloc_node(s, flags, node);
244         }
245         return __kmalloc_node(size, flags, node);
246 }
247 #endif
248
249 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */