Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / percpu-stats.c
1 /*
2  * mm/percpu-debug.c
3  *
4  * Copyright (C) 2017           Facebook Inc.
5  * Copyright (C) 2017           Dennis Zhou <dennisz@fb.com>
6  *
7  * This file is released under the GPLv2.
8  *
9  * Prints statistics about the percpu allocator and backing chunks.
10  */
11 #include <linux/debugfs.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/percpu.h>
14 #include <linux/seq_file.h>
15 #include <linux/sort.h>
16 #include <linux/vmalloc.h>
17
18 #include "percpu-internal.h"
19
20 #define P(X, Y) \
21         seq_printf(m, "  %-20s: %12lld\n", X, (long long int)Y)
22
23 struct percpu_stats pcpu_stats;
24 struct pcpu_alloc_info pcpu_stats_ai;
25
26 static int cmpint(const void *a, const void *b)
27 {
28         return *(int *)a - *(int *)b;
29 }
30
31 /*
32  * Iterates over all chunks to find the max nr_alloc entries.
33  */
34 static int find_max_nr_alloc(void)
35 {
36         struct pcpu_chunk *chunk;
37         int slot, max_nr_alloc;
38
39         max_nr_alloc = 0;
40         for (slot = 0; slot < pcpu_nr_slots; slot++)
41                 list_for_each_entry(chunk, &pcpu_slot[slot], list)
42                         max_nr_alloc = max(max_nr_alloc, chunk->nr_alloc);
43
44         return max_nr_alloc;
45 }
46
47 /*
48  * Prints out chunk state. Fragmentation is considered between
49  * the beginning of the chunk to the last allocation.
50  *
51  * All statistics are in bytes unless stated otherwise.
52  */
53 static void chunk_map_stats(struct seq_file *m, struct pcpu_chunk *chunk,
54                             int *buffer)
55 {
56         int i, last_alloc, as_len, start, end;
57         int *alloc_sizes, *p;
58         /* statistics */
59         int sum_frag = 0, max_frag = 0;
60         int cur_min_alloc = 0, cur_med_alloc = 0, cur_max_alloc = 0;
61
62         alloc_sizes = buffer;
63
64         /*
65          * find_last_bit returns the start value if nothing found.
66          * Therefore, we must determine if it is a failure of find_last_bit
67          * and set the appropriate value.
68          */
69         last_alloc = find_last_bit(chunk->alloc_map,
70                                    pcpu_chunk_map_bits(chunk) -
71                                    chunk->end_offset / PCPU_MIN_ALLOC_SIZE - 1);
72         last_alloc = test_bit(last_alloc, chunk->alloc_map) ?
73                      last_alloc + 1 : 0;
74
75         as_len = 0;
76         start = chunk->start_offset / PCPU_MIN_ALLOC_SIZE;
77
78         /*
79          * If a bit is set in the allocation map, the bound_map identifies
80          * where the allocation ends.  If the allocation is not set, the
81          * bound_map does not identify free areas as it is only kept accurate
82          * on allocation, not free.
83          *
84          * Positive values are allocations and negative values are free
85          * fragments.
86          */
87         while (start < last_alloc) {
88                 if (test_bit(start, chunk->alloc_map)) {
89                         end = find_next_bit(chunk->bound_map, last_alloc,
90                                             start + 1);
91                         alloc_sizes[as_len] = 1;
92                 } else {
93                         end = find_next_bit(chunk->alloc_map, last_alloc,
94                                             start + 1);
95                         alloc_sizes[as_len] = -1;
96                 }
97
98                 alloc_sizes[as_len++] *= (end - start) * PCPU_MIN_ALLOC_SIZE;
99
100                 start = end;
101         }
102
103         /*
104          * The negative values are free fragments and thus sorting gives the
105          * free fragments at the beginning in largest first order.
106          */
107         if (as_len > 0) {
108                 sort(alloc_sizes, as_len, sizeof(int), cmpint, NULL);
109
110                 /* iterate through the unallocated fragments */
111                 for (i = 0, p = alloc_sizes; *p < 0 && i < as_len; i++, p++) {
112                         sum_frag -= *p;
113                         max_frag = max(max_frag, -1 * (*p));
114                 }
115
116                 cur_min_alloc = alloc_sizes[i];
117                 cur_med_alloc = alloc_sizes[(i + as_len - 1) / 2];
118                 cur_max_alloc = alloc_sizes[as_len - 1];
119         }
120
121         P("nr_alloc", chunk->nr_alloc);
122         P("max_alloc_size", chunk->max_alloc_size);
123         P("empty_pop_pages", chunk->nr_empty_pop_pages);
124         P("first_bit", chunk->first_bit);
125         P("free_bytes", chunk->free_bytes);
126         P("contig_bytes", chunk->contig_bits * PCPU_MIN_ALLOC_SIZE);
127         P("sum_frag", sum_frag);
128         P("max_frag", max_frag);
129         P("cur_min_alloc", cur_min_alloc);
130         P("cur_med_alloc", cur_med_alloc);
131         P("cur_max_alloc", cur_max_alloc);
132         seq_putc(m, '\n');
133 }
134
135 static int percpu_stats_show(struct seq_file *m, void *v)
136 {
137         struct pcpu_chunk *chunk;
138         int slot, max_nr_alloc;
139         int *buffer;
140
141 alloc_buffer:
142         spin_lock_irq(&pcpu_lock);
143         max_nr_alloc = find_max_nr_alloc();
144         spin_unlock_irq(&pcpu_lock);
145
146         /* there can be at most this many free and allocated fragments */
147         buffer = vmalloc(array_size(sizeof(int), (2 * max_nr_alloc + 1)));
148         if (!buffer)
149                 return -ENOMEM;
150
151         spin_lock_irq(&pcpu_lock);
152
153         /* if the buffer allocated earlier is too small */
154         if (max_nr_alloc < find_max_nr_alloc()) {
155                 spin_unlock_irq(&pcpu_lock);
156                 vfree(buffer);
157                 goto alloc_buffer;
158         }
159
160 #define PL(X) \
161         seq_printf(m, "  %-20s: %12lld\n", #X, (long long int)pcpu_stats_ai.X)
162
163         seq_printf(m,
164                         "Percpu Memory Statistics\n"
165                         "Allocation Info:\n"
166                         "----------------------------------------\n");
167         PL(unit_size);
168         PL(static_size);
169         PL(reserved_size);
170         PL(dyn_size);
171         PL(atom_size);
172         PL(alloc_size);
173         seq_putc(m, '\n');
174
175 #undef PL
176
177 #define PU(X) \
178         seq_printf(m, "  %-20s: %12llu\n", #X, (unsigned long long)pcpu_stats.X)
179
180         seq_printf(m,
181                         "Global Stats:\n"
182                         "----------------------------------------\n");
183         PU(nr_alloc);
184         PU(nr_dealloc);
185         PU(nr_cur_alloc);
186         PU(nr_max_alloc);
187         PU(nr_chunks);
188         PU(nr_max_chunks);
189         PU(min_alloc_size);
190         PU(max_alloc_size);
191         P("empty_pop_pages", pcpu_nr_empty_pop_pages);
192         seq_putc(m, '\n');
193
194 #undef PU
195
196         seq_printf(m,
197                         "Per Chunk Stats:\n"
198                         "----------------------------------------\n");
199
200         if (pcpu_reserved_chunk) {
201                 seq_puts(m, "Chunk: <- Reserved Chunk\n");
202                 chunk_map_stats(m, pcpu_reserved_chunk, buffer);
203         }
204
205         for (slot = 0; slot < pcpu_nr_slots; slot++) {
206                 list_for_each_entry(chunk, &pcpu_slot[slot], list) {
207                         if (chunk == pcpu_first_chunk) {
208                                 seq_puts(m, "Chunk: <- First Chunk\n");
209                                 chunk_map_stats(m, chunk, buffer);
210
211
212                         } else {
213                                 seq_puts(m, "Chunk:\n");
214                                 chunk_map_stats(m, chunk, buffer);
215                         }
216
217                 }
218         }
219
220         spin_unlock_irq(&pcpu_lock);
221
222         vfree(buffer);
223
224         return 0;
225 }
226 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(percpu_stats);
227
228 static int __init init_percpu_stats_debugfs(void)
229 {
230         debugfs_create_file("percpu_stats", 0444, NULL, NULL,
231                         &percpu_stats_fops);
232
233         return 0;
234 }
235
236 late_initcall(init_percpu_stats_debugfs);