SLUB: fix ARCH_KMALLOC_MINALIGN cases 64 and 256
[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
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 <= 32 && size > 64 && size <= 96)
156                 return 1;
157         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && size > 128 && size <= 192)
158                 return 2;
159         if (size <=          8) return 3;
160         if (size <=         16) return 4;
161         if (size <=         32) return 5;
162         if (size <=         64) return 6;
163         if (size <=        128) return 7;
164         if (size <=        256) return 8;
165         if (size <=        512) return 9;
166         if (size <=       1024) return 10;
167         if (size <=   2 * 1024) return 11;
168         if (size <=   4 * 1024) return 12;
169 /*
170  * The following is only needed to support architectures with a larger page
171  * size than 4k.
172  */
173         if (size <=   8 * 1024) return 13;
174         if (size <=  16 * 1024) return 14;
175         if (size <=  32 * 1024) return 15;
176         if (size <=  64 * 1024) return 16;
177         if (size <= 128 * 1024) return 17;
178         if (size <= 256 * 1024) return 18;
179         if (size <= 512 * 1024) return 19;
180         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
181         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
182         return -1;
183
184 /*
185  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
186  *      int i;
187  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
188  *              if (size <= (1 << i))
189  *                      return i;
190  */
191 }
192
193 /*
194  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
195  *
196  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
197  * in kmalloc_caches.
198  */
199 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
200 {
201         int index = kmalloc_index(size);
202
203         if (index == 0)
204                 return NULL;
205
206         return &kmalloc_caches[index];
207 }
208
209 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
210 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
211 #else
212 /* Disable DMA functionality */
213 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
214 #endif
215
216 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
217 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
218
219 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
220 extern void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags);
221 #else
222 static __always_inline void *
223 kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
224 {
225         return kmem_cache_alloc(s, gfpflags);
226 }
227 #endif
228
229 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
230 {
231         unsigned int order = get_order(size);
232         void *ret = (void *) __get_free_pages(flags | __GFP_COMP, order);
233
234         trace_kmalloc(_THIS_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
235
236         return ret;
237 }
238
239 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
240 {
241         void *ret;
242
243         if (__builtin_constant_p(size)) {
244                 if (size > SLUB_MAX_SIZE)
245                         return kmalloc_large(size, flags);
246
247                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
248                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
249
250                         if (!s)
251                                 return ZERO_SIZE_PTR;
252
253                         ret = kmem_cache_alloc_notrace(s, flags);
254
255                         trace_kmalloc(_THIS_IP_, ret, size, s->size, flags);
256
257                         return ret;
258                 }
259         }
260         return __kmalloc(size, flags);
261 }
262
263 #ifdef CONFIG_NUMA
264 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
265 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
266
267 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
268 extern void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
269                                            gfp_t gfpflags,
270                                            int node);
271 #else
272 static __always_inline void *
273 kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
274                               gfp_t gfpflags,
275                               int node)
276 {
277         return kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node);
278 }
279 #endif
280
281 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
282 {
283         void *ret;
284
285         if (__builtin_constant_p(size) &&
286                 size <= SLUB_MAX_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
287                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
288
289                 if (!s)
290                         return ZERO_SIZE_PTR;
291
292                 ret = kmem_cache_alloc_node_notrace(s, flags, node);
293
294                 trace_kmalloc_node(_THIS_IP_, ret,
295                                    size, s->size, flags, node);
296
297                 return ret;
298         }
299         return __kmalloc_node(size, flags, node);
300 }
301 #endif
302
303 void __init kmem_cache_init_late(void);
304
305 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */