PCI: remove deprecated pci_find_slot() interface
[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 <trace/kmemtrace.h>
14
15 enum stat_item {
16         ALLOC_FASTPATH,         /* Allocation from cpu slab */
17         ALLOC_SLOWPATH,         /* Allocation by getting a new cpu slab */
18         FREE_FASTPATH,          /* Free to cpu slub */
19         FREE_SLOWPATH,          /* Freeing not to cpu slab */
20         FREE_FROZEN,            /* Freeing to frozen slab */
21         FREE_ADD_PARTIAL,       /* Freeing moves slab to partial list */
22         FREE_REMOVE_PARTIAL,    /* Freeing removes last object */
23         ALLOC_FROM_PARTIAL,     /* Cpu slab acquired from partial list */
24         ALLOC_SLAB,             /* Cpu slab acquired from page allocator */
25         ALLOC_REFILL,           /* Refill cpu slab from slab freelist */
26         FREE_SLAB,              /* Slab freed to the page allocator */
27         CPUSLAB_FLUSH,          /* Abandoning of the cpu slab */
28         DEACTIVATE_FULL,        /* Cpu slab was full when deactivated */
29         DEACTIVATE_EMPTY,       /* Cpu slab was empty when deactivated */
30         DEACTIVATE_TO_HEAD,     /* Cpu slab was moved to the head of partials */
31         DEACTIVATE_TO_TAIL,     /* Cpu slab was moved to the tail of partials */
32         DEACTIVATE_REMOTE_FREES,/* Slab contained remotely freed objects */
33         ORDER_FALLBACK,         /* Number of times fallback was necessary */
34         NR_SLUB_STAT_ITEMS };
35
36 struct kmem_cache_cpu {
37         void **freelist;        /* Pointer to first free per cpu object */
38         struct page *page;      /* The slab from which we are allocating */
39         int node;               /* The node of the page (or -1 for debug) */
40         unsigned int offset;    /* Freepointer offset (in word units) */
41         unsigned int objsize;   /* Size of an object (from kmem_cache) */
42 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
43         unsigned stat[NR_SLUB_STAT_ITEMS];
44 #endif
45 };
46
47 struct kmem_cache_node {
48         spinlock_t list_lock;   /* Protect partial list and nr_partial */
49         unsigned long nr_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         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 #ifdef CONFIG_SMP
107         struct kmem_cache_cpu *cpu_slab[NR_CPUS];
108 #else
109         struct kmem_cache_cpu cpu_slab;
110 #endif
111 };
112
113 /*
114  * Kmalloc subsystem.
115  */
116 #if defined(ARCH_KMALLOC_MINALIGN) && ARCH_KMALLOC_MINALIGN > 8
117 #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_KMALLOC_MINALIGN
118 #else
119 #define KMALLOC_MIN_SIZE 8
120 #endif
121
122 #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(KMALLOC_MIN_SIZE)
123
124 /*
125  * Maximum kmalloc object size handled by SLUB. Larger object allocations
126  * are passed through to the page allocator. The page allocator "fastpath"
127  * is relatively slow so we need this value sufficiently high so that
128  * performance critical objects are allocated through the SLUB fastpath.
129  *
130  * This should be dropped to PAGE_SIZE / 2 once the page allocator
131  * "fastpath" becomes competitive with the slab allocator fastpaths.
132  */
133 #define SLUB_MAX_SIZE (2 * PAGE_SIZE)
134
135 #define SLUB_PAGE_SHIFT (PAGE_SHIFT + 2)
136
137 /*
138  * We keep the general caches in an array of slab caches that are used for
139  * 2^x bytes of allocations.
140  */
141 extern struct kmem_cache kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
142
143 /*
144  * Sorry that the following has to be that ugly but some versions of GCC
145  * have trouble with constant propagation and loops.
146  */
147 static __always_inline int kmalloc_index(size_t size)
148 {
149         if (!size)
150                 return 0;
151
152         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
153                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
154
155 #if KMALLOC_MIN_SIZE <= 64
156         if (size > 64 && size <= 96)
157                 return 1;
158         if (size > 128 && size <= 192)
159                 return 2;
160 #endif
161         if (size <=          8) return 3;
162         if (size <=         16) return 4;
163         if (size <=         32) return 5;
164         if (size <=         64) return 6;
165         if (size <=        128) return 7;
166         if (size <=        256) return 8;
167         if (size <=        512) return 9;
168         if (size <=       1024) return 10;
169         if (size <=   2 * 1024) return 11;
170         if (size <=   4 * 1024) return 12;
171 /*
172  * The following is only needed to support architectures with a larger page
173  * size than 4k.
174  */
175         if (size <=   8 * 1024) return 13;
176         if (size <=  16 * 1024) return 14;
177         if (size <=  32 * 1024) return 15;
178         if (size <=  64 * 1024) return 16;
179         if (size <= 128 * 1024) return 17;
180         if (size <= 256 * 1024) return 18;
181         if (size <= 512 * 1024) return 19;
182         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
183         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
184         return -1;
185
186 /*
187  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
188  *      int i;
189  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
190  *              if (size <= (1 << i))
191  *                      return i;
192  */
193 }
194
195 /*
196  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
197  *
198  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
199  * in kmalloc_caches.
200  */
201 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
202 {
203         int index = kmalloc_index(size);
204
205         if (index == 0)
206                 return NULL;
207
208         return &kmalloc_caches[index];
209 }
210
211 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
212 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
213 #else
214 /* Disable DMA functionality */
215 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
216 #endif
217
218 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
219 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
220
221 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
222 extern void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags);
223 #else
224 static __always_inline void *
225 kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
226 {
227         return kmem_cache_alloc(s, gfpflags);
228 }
229 #endif
230
231 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
232 {
233         unsigned int order = get_order(size);
234         void *ret = (void *) __get_free_pages(flags | __GFP_COMP, order);
235
236         trace_kmalloc(_THIS_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
237
238         return ret;
239 }
240
241 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
242 {
243         void *ret;
244
245         if (__builtin_constant_p(size)) {
246                 if (size > SLUB_MAX_SIZE)
247                         return kmalloc_large(size, flags);
248
249                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
250                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
251
252                         if (!s)
253                                 return ZERO_SIZE_PTR;
254
255                         ret = kmem_cache_alloc_notrace(s, flags);
256
257                         trace_kmalloc(_THIS_IP_, ret, size, s->size, flags);
258
259                         return ret;
260                 }
261         }
262         return __kmalloc(size, flags);
263 }
264
265 #ifdef CONFIG_NUMA
266 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
267 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
268
269 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
270 extern void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
271                                            gfp_t gfpflags,
272                                            int node);
273 #else
274 static __always_inline void *
275 kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
276                               gfp_t gfpflags,
277                               int node)
278 {
279         return kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node);
280 }
281 #endif
282
283 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
284 {
285         void *ret;
286
287         if (__builtin_constant_p(size) &&
288                 size <= SLUB_MAX_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
289                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
290
291                 if (!s)
292                         return ZERO_SIZE_PTR;
293
294                 ret = kmem_cache_alloc_node_notrace(s, flags, node);
295
296                 trace_kmalloc_node(_THIS_IP_, ret,
297                                    size, s->size, flags, node);
298
299                 return ret;
300         }
301         return __kmalloc_node(size, flags, node);
302 }
303 #endif
304
305 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */