mm/percpu-internal.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _MM_PERCPU_INTERNAL_H
   3 #define _MM_PERCPU_INTERNAL_H
   4
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/percpu.h>
   7 #include <linux/memcontrol.h>
   8
   9 /*
  10  * pcpu_block_md is the metadata block struct.
  11  * Each chunk's bitmap is split into a number of full blocks.
  12  * All units are in terms of bits.
  13  *
  14  * The scan hint is the largest known contiguous area before the contig hint.
  15  * It is not necessarily the actual largest contig hint though.  There is an
  16  * invariant that the scan_hint_start > contig_hint_start iff
  17  * scan_hint == contig_hint.  This is necessary because when scanning forward,
  18  * we don't know if a new contig hint would be better than the current one.
  19  */
  20 struct pcpu_block_md {
  21         int                     scan_hint;      /* scan hint for block */
  22         int                     scan_hint_start; /* block relative starting
  23                                                     position of the scan hint */
  24         int                     contig_hint;    /* contig hint for block */
  25         int                     contig_hint_start; /* block relative starting
  26                                                       position of the contig hint */
  27         int                     left_free;      /* size of free space along
  28                                                    the left side of the block */
  29         int                     right_free;     /* size of free space along
  30                                                    the right side of the block */
  31         int                     first_free;     /* block position of first free */
  32         int                     nr_bits;        /* total bits responsible for */
  33 };
  34
  35 struct pcpu_chunk {
  36 #ifdef CONFIG_PERCPU_STATS
  37         int                     nr_alloc;       /* # of allocations */
  38         size_t                  max_alloc_size; /* largest allocation size */
  39 #endif
  40
  41         struct list_head        list;           /* linked to pcpu_slot lists */
  42         int                     free_bytes;     /* free bytes in the chunk */
  43         struct pcpu_block_md    chunk_md;
  44         void                    *base_addr;     /* base address of this chunk */
  45
  46         unsigned long           *alloc_map;     /* allocation map */
  47         unsigned long           *bound_map;     /* boundary map */
  48         struct pcpu_block_md    *md_blocks;     /* metadata blocks */
  49
  50         void                    *data;          /* chunk data */
  51         bool                    immutable;      /* no [de]population allowed */
  52         bool                    isolated;       /* isolated from active chunk
  53                                                    slots */
  54         int                     start_offset;   /* the overlap with the previous
  55                                                    region to have a page aligned
  56                                                    base_addr */
  57         int                     end_offset;     /* additional area required to
  58                                                    have the region end page
  59                                                    aligned */
  60 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
  61         struct obj_cgroup       **obj_cgroups;  /* vector of object cgroups */
  62 #endif
  63
  64         int                     nr_pages;       /* # of pages served by this chunk */
  65         int                     nr_populated;   /* # of populated pages */
  66         int                     nr_empty_pop_pages; /* # of empty populated pages */
  67         unsigned long           populated[];    /* populated bitmap */
  68 };
  69
  70 extern spinlock_t pcpu_lock;
  71
  72 extern struct list_head *pcpu_chunk_lists;
  73 extern int pcpu_nr_slots;
  74 extern int pcpu_sidelined_slot;
  75 extern int pcpu_to_depopulate_slot;
  76 extern int pcpu_nr_empty_pop_pages;
  77
  78 extern struct pcpu_chunk *pcpu_first_chunk;
  79 extern struct pcpu_chunk *pcpu_reserved_chunk;
  80
  81 /**
  82  * pcpu_chunk_nr_blocks - converts nr_pages to # of md_blocks
  83  * @chunk: chunk of interest
  84  *
  85  * This conversion is from the number of physical pages that the chunk
  86  * serves to the number of bitmap blocks used.
  87  */
  88 static inline int pcpu_chunk_nr_blocks(struct pcpu_chunk *chunk)
  89 {
  90         return chunk->nr_pages * PAGE_SIZE / PCPU_BITMAP_BLOCK_SIZE;
  91 }
  92
  93 /**
  94  * pcpu_nr_pages_to_map_bits - converts the pages to size of bitmap
  95  * @pages: number of physical pages
  96  *
  97  * This conversion is from physical pages to the number of bits
  98  * required in the bitmap.
  99  */
 100 static inline int pcpu_nr_pages_to_map_bits(int pages)
 101 {
 102         return pages * PAGE_SIZE / PCPU_MIN_ALLOC_SIZE;
 103 }
 104
 105 /**
 106  * pcpu_chunk_map_bits - helper to convert nr_pages to size of bitmap
 107  * @chunk: chunk of interest
 108  *
 109  * This conversion is from the number of physical pages that the chunk
 110  * serves to the number of bits in the bitmap.
 111  */
 112 static inline int pcpu_chunk_map_bits(struct pcpu_chunk *chunk)
 113 {
 114         return pcpu_nr_pages_to_map_bits(chunk->nr_pages);
 115 }
 116
 117 /**
 118  * pcpu_obj_full_size - helper to calculate size of each accounted object
 119  * @size: size of area to allocate in bytes
 120  *
 121  * For each accounted object there is an extra space which is used to store
 122  * obj_cgroup membership if kmemcg is not disabled. Charge it too.
 123  */
 124 static inline size_t pcpu_obj_full_size(size_t size)
 125 {
 126         size_t extra_size = 0;
 127
 128 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 129         if (!mem_cgroup_kmem_disabled())
 130                 extra_size += size / PCPU_MIN_ALLOC_SIZE * sizeof(struct obj_cgroup *);
 131 #endif
 132
 133         return size * num_possible_cpus() + extra_size;
 134 }
 135
 136 #ifdef CONFIG_PERCPU_STATS
 137
 138 #include <linux/spinlock.h>
 139
 140 struct percpu_stats {
 141         u64 nr_alloc;           /* lifetime # of allocations */
 142         u64 nr_dealloc;         /* lifetime # of deallocations */
 143         u64 nr_cur_alloc;       /* current # of allocations */
 144         u64 nr_max_alloc;       /* max # of live allocations */
 145         u32 nr_chunks;          /* current # of live chunks */
 146         u32 nr_max_chunks;      /* max # of live chunks */
 147         size_t min_alloc_size;  /* min allocation size */
 148         size_t max_alloc_size;  /* max allocation size */
 149 };
 150
 151 extern struct percpu_stats pcpu_stats;
 152 extern struct pcpu_alloc_info pcpu_stats_ai;
 153
 154 /*
 155  * For debug purposes. We don't care about the flexible array.
 156  */
 157 static inline void pcpu_stats_save_ai(const struct pcpu_alloc_info *ai)
 158 {
 159         memcpy(&pcpu_stats_ai, ai, sizeof(struct pcpu_alloc_info));
 160
 161         /* initialize min_alloc_size to unit_size */
 162         pcpu_stats.min_alloc_size = pcpu_stats_ai.unit_size;
 163 }
 164
 165 /*
 166  * pcpu_stats_area_alloc - increment area allocation stats
 167  * @chunk: the location of the area being allocated
 168  * @size: size of area to allocate in bytes
 169  *
 170  * CONTEXT:
 171  * pcpu_lock.
 172  */
 173 static inline void pcpu_stats_area_alloc(struct pcpu_chunk *chunk, size_t size)
 174 {
 175         lockdep_assert_held(&pcpu_lock);
 176
 177         pcpu_stats.nr_alloc++;
 178         pcpu_stats.nr_cur_alloc++;
 179         pcpu_stats.nr_max_alloc =
 180                 max(pcpu_stats.nr_max_alloc, pcpu_stats.nr_cur_alloc);
 181         pcpu_stats.min_alloc_size =
 182                 min(pcpu_stats.min_alloc_size, size);
 183         pcpu_stats.max_alloc_size =
 184                 max(pcpu_stats.max_alloc_size, size);
 185
 186         chunk->nr_alloc++;
 187         chunk->max_alloc_size = max(chunk->max_alloc_size, size);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * pcpu_stats_area_dealloc - decrement allocation stats
 192  * @chunk: the location of the area being deallocated
 193  *
 194  * CONTEXT:
 195  * pcpu_lock.
 196  */
 197 static inline void pcpu_stats_area_dealloc(struct pcpu_chunk *chunk)
 198 {
 199         lockdep_assert_held(&pcpu_lock);
 200
 201         pcpu_stats.nr_dealloc++;
 202         pcpu_stats.nr_cur_alloc--;
 203
 204         chunk->nr_alloc--;
 205 }
 206
 207 /*
 208  * pcpu_stats_chunk_alloc - increment chunk stats
 209  */
 210 static inline void pcpu_stats_chunk_alloc(void)
 211 {
 212         unsigned long flags;
 213         spin_lock_irqsave(&pcpu_lock, flags);
 214
 215         pcpu_stats.nr_chunks++;
 216         pcpu_stats.nr_max_chunks =
 217                 max(pcpu_stats.nr_max_chunks, pcpu_stats.nr_chunks);
 218
 219         spin_unlock_irqrestore(&pcpu_lock, flags);
 220 }
 221
 222 /*
 223  * pcpu_stats_chunk_dealloc - decrement chunk stats
 224  */
 225 static inline void pcpu_stats_chunk_dealloc(void)
 226 {
 227         unsigned long flags;
 228         spin_lock_irqsave(&pcpu_lock, flags);
 229
 230         pcpu_stats.nr_chunks--;
 231
 232         spin_unlock_irqrestore(&pcpu_lock, flags);
 233 }
 234
 235 #else
 236
 237 static inline void pcpu_stats_save_ai(const struct pcpu_alloc_info *ai)
 238 {
 239 }
 240
 241 static inline void pcpu_stats_area_alloc(struct pcpu_chunk *chunk, size_t size)
 242 {
 243 }
 244
 245 static inline void pcpu_stats_area_dealloc(struct pcpu_chunk *chunk)
 246 {
 247 }
 248
 249 static inline void pcpu_stats_chunk_alloc(void)
 250 {
 251 }
 252
 253 static inline void pcpu_stats_chunk_dealloc(void)
 254 {
 255 }
 256
 257 #endif /* !CONFIG_PERCPU_STATS */
 258
 259 #endif