Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/penberg...
[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         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         struct list_head partial;
50 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
51         atomic_long_t nr_slabs;
52         atomic_long_t total_objects;
53         struct list_head full;
54 #endif
55 };
56
57 /*
58  * Word size structure that can be atomically updated or read and that
59  * contains both the order and the number of objects that a slab of the
60  * given order would contain.
61  */
62 struct kmem_cache_order_objects {
63         unsigned long x;
64 };
65
66 /*
67  * Slab cache management.
68  */
69 struct kmem_cache {
70         /* Used for retriving partial slabs etc */
71         unsigned long flags;
72         int size;               /* The size of an object including meta data */
73         int objsize;            /* The size of an object without meta data */
74         int offset;             /* Free pointer offset. */
75         struct kmem_cache_order_objects oo;
76
77         /*
78          * Avoid an extra cache line for UP, SMP and for the node local to
79          * struct kmem_cache.
80          */
81         struct kmem_cache_node local_node;
82
83         /* Allocation and freeing of slabs */
84         struct kmem_cache_order_objects max;
85         struct kmem_cache_order_objects min;
86         gfp_t allocflags;       /* gfp flags to use on each alloc */
87         int refcount;           /* Refcount for slab cache destroy */
88         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *);
89         int inuse;              /* Offset to metadata */
90         int align;              /* Alignment */
91         const char *name;       /* Name (only for display!) */
92         struct list_head list;  /* List of slab caches */
93 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
94         struct kobject kobj;    /* For sysfs */
95 #endif
96
97 #ifdef CONFIG_NUMA
98         /*
99          * Defragmentation by allocating from a remote node.
100          */
101         int remote_node_defrag_ratio;
102         struct kmem_cache_node *node[MAX_NUMNODES];
103 #endif
104 #ifdef CONFIG_SMP
105         struct kmem_cache_cpu *cpu_slab[NR_CPUS];
106 #else
107         struct kmem_cache_cpu cpu_slab;
108 #endif
109 };
110
111 /*
112  * Kmalloc subsystem.
113  */
114 #if defined(ARCH_KMALLOC_MINALIGN) && ARCH_KMALLOC_MINALIGN > 8
115 #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_KMALLOC_MINALIGN
116 #else
117 #define KMALLOC_MIN_SIZE 8
118 #endif
119
120 #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(KMALLOC_MIN_SIZE)
121
122 /*
123  * We keep the general caches in an array of slab caches that are used for
124  * 2^x bytes of allocations.
125  */
126 extern struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1];
127
128 /*
129  * Sorry that the following has to be that ugly but some versions of GCC
130  * have trouble with constant propagation and loops.
131  */
132 static __always_inline int kmalloc_index(size_t size)
133 {
134         if (!size)
135                 return 0;
136
137         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
138                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
139
140         if (size > 64 && size <= 96)
141                 return 1;
142         if (size > 128 && size <= 192)
143                 return 2;
144         if (size <=          8) return 3;
145         if (size <=         16) return 4;
146         if (size <=         32) return 5;
147         if (size <=         64) return 6;
148         if (size <=        128) return 7;
149         if (size <=        256) return 8;
150         if (size <=        512) return 9;
151         if (size <=       1024) return 10;
152         if (size <=   2 * 1024) return 11;
153         if (size <=   4 * 1024) return 12;
154 /*
155  * The following is only needed to support architectures with a larger page
156  * size than 4k.
157  */
158         if (size <=   8 * 1024) return 13;
159         if (size <=  16 * 1024) return 14;
160         if (size <=  32 * 1024) return 15;
161         if (size <=  64 * 1024) return 16;
162         if (size <= 128 * 1024) return 17;
163         if (size <= 256 * 1024) return 18;
164         if (size <= 512 * 1024) return 19;
165         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
166         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
167         return -1;
168
169 /*
170  * What we really wanted to do and cannot do because of compiler issues is:
171  *      int i;
172  *      for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++)
173  *              if (size <= (1 << i))
174  *                      return i;
175  */
176 }
177
178 /*
179  * Find the slab cache for a given combination of allocation flags and size.
180  *
181  * This ought to end up with a global pointer to the right cache
182  * in kmalloc_caches.
183  */
184 static __always_inline struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size)
185 {
186         int index = kmalloc_index(size);
187
188         if (index == 0)
189                 return NULL;
190
191         return &kmalloc_caches[index];
192 }
193
194 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
195 #define SLUB_DMA __GFP_DMA
196 #else
197 /* Disable DMA functionality */
198 #define SLUB_DMA (__force gfp_t)0
199 #endif
200
201 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
202 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
203
204 static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
205 {
206         return (void *)__get_free_pages(flags | __GFP_COMP, get_order(size));
207 }
208
209 static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
210 {
211         if (__builtin_constant_p(size)) {
212                 if (size > PAGE_SIZE)
213                         return kmalloc_large(size, flags);
214
215                 if (!(flags & SLUB_DMA)) {
216                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
217
218                         if (!s)
219                                 return ZERO_SIZE_PTR;
220
221                         return kmem_cache_alloc(s, flags);
222                 }
223         }
224         return __kmalloc(size, flags);
225 }
226
227 #ifdef CONFIG_NUMA
228 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
229 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node);
230
231 static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
232 {
233         if (__builtin_constant_p(size) &&
234                 size <= PAGE_SIZE && !(flags & SLUB_DMA)) {
235                         struct kmem_cache *s = kmalloc_slab(size);
236
237                 if (!s)
238                         return ZERO_SIZE_PTR;
239
240                 return kmem_cache_alloc_node(s, flags, node);
241         }
242         return __kmalloc_node(size, flags, node);
243 }
244 #endif
245
246 #endif /* _LINUX_SLUB_DEF_H */