slub: Add kmem_cache_order_objects struct
[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 <clameter@sgi.com>
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         NR_SLUB_STAT_ITEMS };
33
34 struct kmem_cache_cpu {
35         void **freelist;        /* Pointer to first free per cpu object */
36         struct page *page;      /* The slab from which we are allocating */
37         int node;               /* The node of the page (or -1 for debug) */
38         unsigned int offset;    /* Freepointer offset (in word units) */
39         unsigned int objsize;   /* Size of an object (from kmem_cache) */
40 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
41         unsigned stat[NR_SLUB_STAT_ITEMS];
42 #endif
43 };
44
45 struct kmem_cache_node {
46         spinlock_t list_lock;   /* Protect partial list and nr_partial */
47         unsigned long nr_partial;
48         struct list_head partial;
49 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
50         atomic_long_t nr_slabs;
51         struct list_head full;
52 #endif
53 };
54
55 /*
56  * Word size structure that can be atomically updated or read and that
57  * contains both the order and the number of objects that a slab of the
58  * given order would contain.
59  */
60 struct kmem_cache_order_objects {
61         unsigned long x;
62 };
63
64 /*
65  * Slab cache management.
66  */
67 struct kmem_cache {
68         /* Used for retriving partial slabs etc */
69         unsigned long flags;
70         int size;               /* The size of an object including meta data */
71         int objsize;            /* The size of an object without meta data */
72         int offset;             /* Free pointer offset. */
73         struct kmem_cache_order_objects oo;
74
75         /*
76          * Avoid an extra cache line for UP, SMP and for the node local to
77          * struct kmem_cache.
78          */
79         struct kmem_cache_node local_node;
80
81         /* Allocation and freeing of slabs */
82         gfp_t allocflags;       /* gfp flags to use on each alloc */
83         int refcount;           /* Refcount for slab cache destroy */
84         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *);
85         int inuse;              /* Offset to metadata */
86         int align;              /* Alignment */
87         const char *name;       /* Name (only for display!) */
88         struct list_head list;  /* List of slab caches */
89 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
90         struct kobject kobj;    /* For sysfs */
91 #endif
92
93 #ifdef CONFIG_NUMA
94         /*
95          * Defragmentation by allocating from a remote node.
96          */
97         int remote_node_defrag_ratio;
98         struct kmem_cache_node *node[MAX_NUMNODES];
99 #endif
100 #ifdef CONFIG_SMP
101         struct kmem_cache_cpu *cpu_slab[NR_CPUS];
102 #else
103         struct kmem_cache_cpu cpu_slab;
104 #endif
105 };
106
107 /*
108  * Kmalloc subsystem.
109  */
110 #if defined(ARCH_KMALLOC_MINALIGN) && ARCH_KMALLOC_MINALIGN > 8
111 #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_KMALLOC_MINALIGN
112 #else
113 #define KMALLOC_MIN_SIZE 8
114 #endif
115
116 #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(KMALLOC_MIN_SIZE)
117
118 /*
119  * We keep the general caches in an array of slab caches that are used for
120  * 2^x bytes of allocations.
121  */
122 extern struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1];
123
124 /*
125  * Sorry that the following has to be that ugly but some versions of GCC
126  * have trouble with constant propagation and loops.
127  */
128 static __always_inline int kmalloc_index(size_t size)
129 {
130         if (!size)
131                 return 0;
132
133         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
134                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
135
136         if (size > 64 && size <= 96)
137                 return 1;
138         if (size > 128 && size <= 192)
139                 return 2;
140         if (size <=          8) return 3;
141         if (size <=         16) return 4;
142         if (size <=         32) return 5;
143         if (size <=         64) return 6;
144         if (size <=        128) return 7;
145         if (size <=        256) return 8;
146         if (size <=        512) return 9;
147         if (size <=       1024) return 10;
148         if (size <=   2 * 1024) return 11;
149         if (size <=   4 * 1024) return 12;
150 /*
151  * The following is only needed to support architectures with a larger page
152  * size than 4k.
153  */
154         if (size <=   8 * 1024) return 13;
155         if (size <=  16 * 1024) return 14;
156         if (size <=  32 * 1024) return 15;
157         if (size <=  64 * 1024) return 16;
158         if (size <= 128 * 1024) return 17;
159         if (size <= 256 * 1024) return 18;
160         if (size <= 512 * 1024) return 19;
161         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
162         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
163         return -1;
164
165 /*
166  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
167  *      int i;
168  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
169  *              if (size <= (1 << i))
170  *                      return i;
171  */
172 }
173
174 /*
175  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
176  *
177  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
178  * in kmalloc_caches.
179  */
180 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
181 {
182         int index = kmalloc_index(size);
183
184         if (index == 0)
185                 return NULL;
186
187         return &kmalloc_caches[index];
188 }
189
190 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
191 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
192 #else
193 /* Disable DMA functionality */
194 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
195 #endif
196
197 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
198 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
199
200 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
201 {
202         return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP, get_order(size));
203 }
204
205 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
206 {
207         if (__builtin_constant_p(size)) {
208                 if (size > PAGE_SIZE)
209                         return kmalloc_large(size, flags);
210
211                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
212                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
213
214                         if (!s)
215                                 return ZERO_SIZE_PTR;
216
217                         return kmem_cache_alloc(s, flags);
218                 }
219         }
220         return __kmalloc(size, flags);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_NUMA
224 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
225 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
226
227 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
228 {
229         if (__builtin_constant_p(size) &&
230                 size <= PAGE_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
231                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
232
233                 if (!s)
234                         return ZERO_SIZE_PTR;
235
236                 return kmem_cache_alloc_node(s, flags, node);
237         }
238         return __kmalloc_node(size, flags, node);
239 }
240 #endif
241
242 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */