Branch data     Line data    Source code

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