tracing/kmemtrace: normalize the raw tracer event to the unified tracing API
[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         unsigned long min_partial;
51         struct list_head partial;
52 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
53         atomic_long_t nr_slabs;
54         atomic_long_t total_objects;
55         struct list_head full;
56 #endif
57 };
58
59 /*
60  * Word size structure that can be atomically updated or read and that
61  * contains both the order and the number of objects that a slab of the
62  * given order would contain.
63  */
64 struct kmem_cache_order_objects {
65         unsigned long x;
66 };
67
68 /*
69  * Slab cache management.
70  */
71 struct kmem_cache {
72         /* Used for retriving partial slabs etc */
73         unsigned long flags;
74         int size;               /* The size of an object including meta data */
75         int objsize;            /* The size of an object without meta data */
76         int offset;             /* Free pointer offset. */
77         struct kmem_cache_order_objects oo;
78
79         /*
80          * Avoid an extra cache line for UP, SMP and for the node local to
81          * struct kmem_cache.
82          */
83         struct kmem_cache_node local_node;
84
85         /* Allocation and freeing of slabs */
86         struct kmem_cache_order_objects max;
87         struct kmem_cache_order_objects min;
88         gfp_t allocflags;       /* gfp flags to use on each alloc */
89         int refcount;           /* Refcount for slab cache destroy */
90         void (*ctor)(void *);
91         int inuse;              /* Offset to metadata */
92         int align;              /* Alignment */
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  * We keep the general caches in an array of slab caches that are used for
126  * 2^x bytes of allocations.
127  */
128 extern struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1];
129
130 /*
131  * Sorry that the following has to be that ugly but some versions of GCC
132  * have trouble with constant propagation and loops.
133  */
134 static __always_inline int kmalloc_index(size_t size)
135 {
136         if (!size)
137                 return 0;
138
139         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
140                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
141
142 #if KMALLOC_MIN_SIZE <= 64
143         if (size > 64 && size <= 96)
144                 return 1;
145         if (size > 128 && size <= 192)
146                 return 2;
147 #endif
148         if (size <=          8) return 3;
149         if (size <=         16) return 4;
150         if (size <=         32) return 5;
151         if (size <=         64) return 6;
152         if (size <=        128) return 7;
153         if (size <=        256) return 8;
154         if (size <=        512) return 9;
155         if (size <=       1024) return 10;
156         if (size <=   2 * 1024) return 11;
157         if (size <=   4 * 1024) return 12;
158 /*
159  * The following is only needed to support architectures with a larger page
160  * size than 4k.
161  */
162         if (size <=   8 * 1024) return 13;
163         if (size <=  16 * 1024) return 14;
164         if (size <=  32 * 1024) return 15;
165         if (size <=  64 * 1024) return 16;
166         if (size <= 128 * 1024) return 17;
167         if (size <= 256 * 1024) return 18;
168         if (size <= 512 * 1024) return 19;
169         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
170         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
171         return -1;
172
173 /*
174  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
175  *      int i;
176  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
177  *              if (size <= (1 << i))
178  *                      return i;
179  */
180 }
181
182 /*
183  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
184  *
185  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
186  * in kmalloc_caches.
187  */
188 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
189 {
190         int index = kmalloc_index(size);
191
192         if (index == 0)
193                 return NULL;
194
195         return &kmalloc_caches[index];
196 }
197
198 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
199 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
200 #else
201 /* Disable DMA functionality */
202 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
203 #endif
204
205 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
206 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
207
208 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
209 extern void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags);
210 #else
211 static __always_inline void *
212 kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
213 {
214         return kmem_cache_alloc(s, gfpflags);
215 }
216 #endif
217
218 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
219 {
220         unsigned int order = get_order(size);
221         void *ret = (void *) __get_free_pages(flags | __GFP_COMP, order);
222
223         kmemtrace_mark_alloc(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC, _THIS_IP_, ret,
224                              size, PAGE_SIZE << order, flags);
225
226         return ret;
227 }
228
229 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
230 {
231         void *ret;
232
233         if (__builtin_constant_p(size)) {
234                 if (size > PAGE_SIZE)
235                         return kmalloc_large(size, flags);
236
237                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
238                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
239
240                         if (!s)
241                                 return ZERO_SIZE_PTR;
242
243                         ret = kmem_cache_alloc_notrace(s, flags);
244
245                         kmemtrace_mark_alloc(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC,
246                                              _THIS_IP_, ret,
247                                              size, s->size, flags);
248
249                         return ret;
250                 }
251         }
252         return __kmalloc(size, flags);
253 }
254
255 #ifdef CONFIG_NUMA
256 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
257 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
258
259 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
260 extern void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
261                                            gfp_t gfpflags,
262                                            int node);
263 #else
264 static __always_inline void *
265 kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
266                               gfp_t gfpflags,
267                               int node)
268 {
269         return kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node);
270 }
271 #endif
272
273 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
274 {
275         void *ret;
276
277         if (__builtin_constant_p(size) &&
278                 size <= PAGE_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
279                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
280
281                 if (!s)
282                         return ZERO_SIZE_PTR;
283
284                 ret = kmem_cache_alloc_node_notrace(s, flags, node);
285
286                 kmemtrace_mark_alloc_node(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC,
287                                           _THIS_IP_, ret,
288                                           size, s->size, flags, node);
289
290                 return ret;
291         }
292         return __kmalloc_node(size, flags, node);
293 }
294 #endif
295
296 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */