Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/mm/vmstat.c
4 : : *
5 : : * Manages VM statistics
6 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994 Linus Torvalds
7 : : *
8 : : * zoned VM statistics
9 : : * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc.,
10 : : * Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
11 : : * Copyright (C) 2008-2014 Christoph Lameter
12 : : */
13 : : #include <linux/fs.h>
14 : : #include <linux/mm.h>
15 : : #include <linux/err.h>
16 : : #include <linux/module.h>
17 : : #include <linux/slab.h>
18 : : #include <linux/cpu.h>
19 : : #include <linux/cpumask.h>
20 : : #include <linux/vmstat.h>
21 : : #include <linux/proc_fs.h>
22 : : #include <linux/seq_file.h>
23 : : #include <linux/debugfs.h>
24 : : #include <linux/sched.h>
25 : : #include <linux/math64.h>
26 : : #include <linux/writeback.h>
27 : : #include <linux/compaction.h>
28 : : #include <linux/mm_inline.h>
29 : : #include <linux/page_ext.h>
30 : : #include <linux/page_owner.h>
31 : :
32 : : #include "internal.h"
33 : :
34 : : #define NUMA_STATS_THRESHOLD (U16_MAX - 2)
35 : :
36 : : #ifdef CONFIG_NUMA
37 : : int sysctl_vm_numa_stat = ENABLE_NUMA_STAT;
38 : :
39 : : /* zero numa counters within a zone */
40 : : static void zero_zone_numa_counters(struct zone *zone)
41 : : {
42 : : int item, cpu;
43 : :
44 : : for (item = 0; item < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; item++) {
45 : : atomic_long_set(&zone->vm_numa_stat[item], 0);
46 : : for_each_online_cpu(cpu)
47 : : per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu)->vm_numa_stat_diff[item]
48 : : = 0;
49 : : }
50 : : }
51 : :
52 : : /* zero numa counters of all the populated zones */
53 : : static void zero_zones_numa_counters(void)
54 : : {
55 : : struct zone *zone;
56 : :
57 : : for_each_populated_zone(zone)
58 : : zero_zone_numa_counters(zone);
59 : : }
60 : :
61 : : /* zero global numa counters */
62 : : static void zero_global_numa_counters(void)
63 : : {
64 : : int item;
65 : :
66 : : for (item = 0; item < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; item++)
67 : : atomic_long_set(&vm_numa_stat[item], 0);
68 : : }
69 : :
70 : : static void invalid_numa_statistics(void)
71 : : {
72 : : zero_zones_numa_counters();
73 : : zero_global_numa_counters();
74 : : }
75 : :
76 : : static DEFINE_MUTEX(vm_numa_stat_lock);
77 : :
78 : : int sysctl_vm_numa_stat_handler(struct ctl_table *table, int write,
79 : : void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
80 : : {
81 : : int ret, oldval;
82 : :
83 : : mutex_lock(&vm_numa_stat_lock);
84 : : if (write)
85 : : oldval = sysctl_vm_numa_stat;
86 : : ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
87 : : if (ret || !write)
88 : : goto out;
89 : :
90 : : if (oldval == sysctl_vm_numa_stat)
91 : : goto out;
92 : : else if (sysctl_vm_numa_stat == ENABLE_NUMA_STAT) {
93 : : static_branch_enable(&vm_numa_stat_key);
94 : : pr_info("enable numa statistics\n");
95 : : } else {
96 : : static_branch_disable(&vm_numa_stat_key);
97 : : invalid_numa_statistics();
98 : : pr_info("disable numa statistics, and clear numa counters\n");
99 : : }
100 : :
101 : : out:
102 : : mutex_unlock(&vm_numa_stat_lock);
103 : : return ret;
104 : : }
105 : : #endif
106 : :
107 : : #ifdef CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS
108 : : DEFINE_PER_CPU(struct vm_event_state, vm_event_states) = {{0}};
109 : : EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(vm_event_states);
110 : :
111 : 0 : static void sum_vm_events(unsigned long *ret)
112 : : {
113 : : int cpu;
114 : : int i;
115 : :
116 : 0 : memset(ret, 0, NR_VM_EVENT_ITEMS * sizeof(unsigned long));
117 : :
118 : 0 : for_each_online_cpu(cpu) {
119 : 0 : struct vm_event_state *this = &per_cpu(vm_event_states, cpu);
120 : :
121 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
122 : 0 : ret[i] += this->event[i];
123 : : }
124 : 0 : }
125 : :
126 : : /*
127 : : * Accumulate the vm event counters across all CPUs.
128 : : * The result is unavoidably approximate - it can change
129 : : * during and after execution of this function.
130 : : */
131 : 0 : void all_vm_events(unsigned long *ret)
132 : : {
133 : : get_online_cpus();
134 : 0 : sum_vm_events(ret);
135 : : put_online_cpus();
136 : 0 : }
137 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(all_vm_events);
138 : :
139 : : /*
140 : : * Fold the foreign cpu events into our own.
141 : : *
142 : : * This is adding to the events on one processor
143 : : * but keeps the global counts constant.
144 : : */
145 : 0 : void vm_events_fold_cpu(int cpu)
146 : : {
147 : 0 : struct vm_event_state *fold_state = &per_cpu(vm_event_states, cpu);
148 : : int i;
149 : :
150 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
151 : 0 : count_vm_events(i, fold_state->event[i]);
152 : 0 : fold_state->event[i] = 0;
153 : : }
154 : 0 : }
155 : :
156 : : #endif /* CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS */
157 : :
158 : : /*
159 : : * Manage combined zone based / global counters
160 : : *
161 : : * vm_stat contains the global counters
162 : : */
163 : : atomic_long_t vm_zone_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS] __cacheline_aligned_in_smp;
164 : : atomic_long_t vm_numa_stat[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS] __cacheline_aligned_in_smp;
165 : : atomic_long_t vm_node_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS] __cacheline_aligned_in_smp;
166 : : EXPORT_SYMBOL(vm_zone_stat);
167 : : EXPORT_SYMBOL(vm_numa_stat);
168 : : EXPORT_SYMBOL(vm_node_stat);
169 : :
170 : : #ifdef CONFIG_SMP
171 : :
172 : 0 : int calculate_pressure_threshold(struct zone *zone)
173 : : {
174 : : int threshold;
175 : : int watermark_distance;
176 : :
177 : : /*
178 : : * As vmstats are not up to date, there is drift between the estimated
179 : : * and real values. For high thresholds and a high number of CPUs, it
180 : : * is possible for the min watermark to be breached while the estimated
181 : : * value looks fine. The pressure threshold is a reduced value such
182 : : * that even the maximum amount of drift will not accidentally breach
183 : : * the min watermark
184 : : */
185 : 0 : watermark_distance = low_wmark_pages(zone) - min_wmark_pages(zone);
186 : 0 : threshold = max(1, (int)(watermark_distance / num_online_cpus()));
187 : :
188 : : /*
189 : : * Maximum threshold is 125
190 : : */
191 : 0 : threshold = min(125, threshold);
192 : :
193 : 0 : return threshold;
194 : : }
195 : :
196 : 3 : int calculate_normal_threshold(struct zone *zone)
197 : : {
198 : : int threshold;
199 : : int mem; /* memory in 128 MB units */
200 : :
201 : : /*
202 : : * The threshold scales with the number of processors and the amount
203 : : * of memory per zone. More memory means that we can defer updates for
204 : : * longer, more processors could lead to more contention.
205 : : * fls() is used to have a cheap way of logarithmic scaling.
206 : : *
207 : : * Some sample thresholds:
208 : : *
209 : : * Threshold Processors (fls) Zonesize fls(mem+1)
210 : : * ------------------------------------------------------------------
211 : : * 8 1 1 0.9-1 GB 4
212 : : * 16 2 2 0.9-1 GB 4
213 : : * 20 2 2 1-2 GB 5
214 : : * 24 2 2 2-4 GB 6
215 : : * 28 2 2 4-8 GB 7
216 : : * 32 2 2 8-16 GB 8
217 : : * 4 2 2 <128M 1
218 : : * 30 4 3 2-4 GB 5
219 : : * 48 4 3 8-16 GB 8
220 : : * 32 8 4 1-2 GB 4
221 : : * 32 8 4 0.9-1GB 4
222 : : * 10 16 5 <128M 1
223 : : * 40 16 5 900M 4
224 : : * 70 64 7 2-4 GB 5
225 : : * 84 64 7 4-8 GB 6
226 : : * 108 512 9 4-8 GB 6
227 : : * 125 1024 10 8-16 GB 8
228 : : * 125 1024 10 16-32 GB 9
229 : : */
230 : :
231 : 3 : mem = zone_managed_pages(zone) >> (27 - PAGE_SHIFT);
232 : :
233 : 3 : threshold = 2 * fls(num_online_cpus()) * (1 + fls(mem));
234 : :
235 : : /*
236 : : * Maximum threshold is 125
237 : : */
238 : 3 : threshold = min(125, threshold);
239 : :
240 : 3 : return threshold;
241 : : }
242 : :
243 : : /*
244 : : * Refresh the thresholds for each zone.
245 : : */
246 : 3 : void refresh_zone_stat_thresholds(void)
247 : : {
248 : : struct pglist_data *pgdat;
249 : : struct zone *zone;
250 : : int cpu;
251 : : int threshold;
252 : :
253 : : /* Zero current pgdat thresholds */
254 : 3 : for_each_online_pgdat(pgdat) {
255 : 3 : for_each_online_cpu(cpu) {
256 : 3 : per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu)->stat_threshold = 0;
257 : : }
258 : : }
259 : :
260 : 3 : for_each_populated_zone(zone) {
261 : 3 : struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
262 : : unsigned long max_drift, tolerate_drift;
263 : :
264 : 3 : threshold = calculate_normal_threshold(zone);
265 : :
266 : 3 : for_each_online_cpu(cpu) {
267 : : int pgdat_threshold;
268 : :
269 : 3 : per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu)->stat_threshold
270 : 3 : = threshold;
271 : :
272 : : /* Base nodestat threshold on the largest populated zone. */
273 : 3 : pgdat_threshold = per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu)->stat_threshold;
274 : 3 : per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu)->stat_threshold
275 : 3 : = max(threshold, pgdat_threshold);
276 : : }
277 : :
278 : : /*
279 : : * Only set percpu_drift_mark if there is a danger that
280 : : * NR_FREE_PAGES reports the low watermark is ok when in fact
281 : : * the min watermark could be breached by an allocation
282 : : */
283 : 3 : tolerate_drift = low_wmark_pages(zone) - min_wmark_pages(zone);
284 : 3 : max_drift = num_online_cpus() * threshold;
285 : 3 : if (max_drift > tolerate_drift)
286 : 3 : zone->percpu_drift_mark = high_wmark_pages(zone) +
287 : : max_drift;
288 : : }
289 : 3 : }
290 : :
291 : 3 : void set_pgdat_percpu_threshold(pg_data_t *pgdat,
292 : : int (*calculate_pressure)(struct zone *))
293 : : {
294 : : struct zone *zone;
295 : : int cpu;
296 : : int threshold;
297 : : int i;
298 : :
299 : 3 : for (i = 0; i < pgdat->nr_zones; i++) {
300 : 3 : zone = &pgdat->node_zones[i];
301 : 3 : if (!zone->percpu_drift_mark)
302 : 0 : continue;
303 : :
304 : 3 : threshold = (*calculate_pressure)(zone);
305 : 3 : for_each_online_cpu(cpu)
306 : 3 : per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu)->stat_threshold
307 : 3 : = threshold;
308 : : }
309 : 3 : }
310 : :
311 : : /*
312 : : * For use when we know that interrupts are disabled,
313 : : * or when we know that preemption is disabled and that
314 : : * particular counter cannot be updated from interrupt context.
315 : : */
316 : 3 : void __mod_zone_page_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item,
317 : : long delta)
318 : : {
319 : 3 : struct per_cpu_pageset __percpu *pcp = zone->pageset;
320 : 3 : s8 __percpu *p = pcp->vm_stat_diff + item;
321 : : long x;
322 : : long t;
323 : :
324 : 3 : x = delta + __this_cpu_read(*p);
325 : :
326 : 3 : t = __this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
327 : :
328 : 3 : if (unlikely(x > t || x < -t)) {
329 : 3 : zone_page_state_add(x, zone, item);
330 : : x = 0;
331 : : }
332 : 3 : __this_cpu_write(*p, x);
333 : 3 : }
334 : : EXPORT_SYMBOL(__mod_zone_page_state);
335 : :
336 : 3 : void __mod_node_page_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item,
337 : : long delta)
338 : : {
339 : 3 : struct per_cpu_nodestat __percpu *pcp = pgdat->per_cpu_nodestats;
340 : 3 : s8 __percpu *p = pcp->vm_node_stat_diff + item;
341 : : long x;
342 : : long t;
343 : :
344 : 3 : x = delta + __this_cpu_read(*p);
345 : :
346 : 3 : t = __this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
347 : :
348 : 3 : if (unlikely(x > t || x < -t)) {
349 : 3 : node_page_state_add(x, pgdat, item);
350 : : x = 0;
351 : : }
352 : 3 : __this_cpu_write(*p, x);
353 : 3 : }
354 : : EXPORT_SYMBOL(__mod_node_page_state);
355 : :
356 : : /*
357 : : * Optimized increment and decrement functions.
358 : : *
359 : : * These are only for a single page and therefore can take a struct page *
360 : : * argument instead of struct zone *. This allows the inclusion of the code
361 : : * generated for page_zone(page) into the optimized functions.
362 : : *
363 : : * No overflow check is necessary and therefore the differential can be
364 : : * incremented or decremented in place which may allow the compilers to
365 : : * generate better code.
366 : : * The increment or decrement is known and therefore one boundary check can
367 : : * be omitted.
368 : : *
369 : : * NOTE: These functions are very performance sensitive. Change only
370 : : * with care.
371 : : *
372 : : * Some processors have inc/dec instructions that are atomic vs an interrupt.
373 : : * However, the code must first determine the differential location in a zone
374 : : * based on the processor number and then inc/dec the counter. There is no
375 : : * guarantee without disabling preemption that the processor will not change
376 : : * in between and therefore the atomicity vs. interrupt cannot be exploited
377 : : * in a useful way here.
378 : : */
379 : 3 : void __inc_zone_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item)
380 : : {
381 : 3 : struct per_cpu_pageset __percpu *pcp = zone->pageset;
382 : 3 : s8 __percpu *p = pcp->vm_stat_diff + item;
383 : : s8 v, t;
384 : :
385 : 3 : v = __this_cpu_inc_return(*p);
386 : 3 : t = __this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
387 : 3 : if (unlikely(v > t)) {
388 : 3 : s8 overstep = t >> 1;
389 : :
390 : 3 : zone_page_state_add(v + overstep, zone, item);
391 : 3 : __this_cpu_write(*p, -overstep);
392 : : }
393 : 3 : }
394 : :
395 : 3 : void __inc_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
396 : : {
397 : 3 : struct per_cpu_nodestat __percpu *pcp = pgdat->per_cpu_nodestats;
398 : 3 : s8 __percpu *p = pcp->vm_node_stat_diff + item;
399 : : s8 v, t;
400 : :
401 : 3 : v = __this_cpu_inc_return(*p);
402 : 3 : t = __this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
403 : 3 : if (unlikely(v > t)) {
404 : 3 : s8 overstep = t >> 1;
405 : :
406 : 3 : node_page_state_add(v + overstep, pgdat, item);
407 : 3 : __this_cpu_write(*p, -overstep);
408 : : }
409 : 3 : }
410 : :
411 : 3 : void __inc_zone_page_state(struct page *page, enum zone_stat_item item)
412 : : {
413 : 3 : __inc_zone_state(page_zone(page), item);
414 : 3 : }
415 : : EXPORT_SYMBOL(__inc_zone_page_state);
416 : :
417 : 3 : void __inc_node_page_state(struct page *page, enum node_stat_item item)
418 : : {
419 : 3 : __inc_node_state(page_pgdat(page), item);
420 : 3 : }
421 : : EXPORT_SYMBOL(__inc_node_page_state);
422 : :
423 : 3 : void __dec_zone_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item)
424 : : {
425 : 3 : struct per_cpu_pageset __percpu *pcp = zone->pageset;
426 : 3 : s8 __percpu *p = pcp->vm_stat_diff + item;
427 : : s8 v, t;
428 : :
429 : 3 : v = __this_cpu_dec_return(*p);
430 : 3 : t = __this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
431 : 3 : if (unlikely(v < - t)) {
432 : 3 : s8 overstep = t >> 1;
433 : :
434 : 3 : zone_page_state_add(v - overstep, zone, item);
435 : 3 : __this_cpu_write(*p, overstep);
436 : : }
437 : 3 : }
438 : :
439 : 3 : void __dec_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
440 : : {
441 : 3 : struct per_cpu_nodestat __percpu *pcp = pgdat->per_cpu_nodestats;
442 : 3 : s8 __percpu *p = pcp->vm_node_stat_diff + item;
443 : : s8 v, t;
444 : :
445 : 3 : v = __this_cpu_dec_return(*p);
446 : 3 : t = __this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
447 : 3 : if (unlikely(v < - t)) {
448 : 3 : s8 overstep = t >> 1;
449 : :
450 : 3 : node_page_state_add(v - overstep, pgdat, item);
451 : 3 : __this_cpu_write(*p, overstep);
452 : : }
453 : 3 : }
454 : :
455 : 0 : void __dec_zone_page_state(struct page *page, enum zone_stat_item item)
456 : : {
457 : 3 : __dec_zone_state(page_zone(page), item);
458 : 0 : }
459 : : EXPORT_SYMBOL(__dec_zone_page_state);
460 : :
461 : 3 : void __dec_node_page_state(struct page *page, enum node_stat_item item)
462 : : {
463 : 3 : __dec_node_state(page_pgdat(page), item);
464 : 3 : }
465 : : EXPORT_SYMBOL(__dec_node_page_state);
466 : :
467 : : #ifdef CONFIG_HAVE_CMPXCHG_LOCAL
468 : : /*
469 : : * If we have cmpxchg_local support then we do not need to incur the overhead
470 : : * that comes with local_irq_save/restore if we use this_cpu_cmpxchg.
471 : : *
472 : : * mod_state() modifies the zone counter state through atomic per cpu
473 : : * operations.
474 : : *
475 : : * Overstep mode specifies how overstep should handled:
476 : : * 0 No overstepping
477 : : * 1 Overstepping half of threshold
478 : : * -1 Overstepping minus half of threshold
479 : : */
480 : : static inline void mod_zone_state(struct zone *zone,
481 : : enum zone_stat_item item, long delta, int overstep_mode)
482 : : {
483 : : struct per_cpu_pageset __percpu *pcp = zone->pageset;
484 : : s8 __percpu *p = pcp->vm_stat_diff + item;
485 : : long o, n, t, z;
486 : :
487 : : do {
488 : : z = 0; /* overflow to zone counters */
489 : :
490 : : /*
491 : : * The fetching of the stat_threshold is racy. We may apply
492 : : * a counter threshold to the wrong the cpu if we get
493 : : * rescheduled while executing here. However, the next
494 : : * counter update will apply the threshold again and
495 : : * therefore bring the counter under the threshold again.
496 : : *
497 : : * Most of the time the thresholds are the same anyways
498 : : * for all cpus in a zone.
499 : : */
500 : : t = this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
501 : :
502 : : o = this_cpu_read(*p);
503 : : n = delta + o;
504 : :
505 : : if (n > t || n < -t) {
506 : : int os = overstep_mode * (t >> 1) ;
507 : :
508 : : /* Overflow must be added to zone counters */
509 : : z = n + os;
510 : : n = -os;
511 : : }
512 : : } while (this_cpu_cmpxchg(*p, o, n) != o);
513 : :
514 : : if (z)
515 : : zone_page_state_add(z, zone, item);
516 : : }
517 : :
518 : : void mod_zone_page_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item,
519 : : long delta)
520 : : {
521 : : mod_zone_state(zone, item, delta, 0);
522 : : }
523 : : EXPORT_SYMBOL(mod_zone_page_state);
524 : :
525 : : void inc_zone_page_state(struct page *page, enum zone_stat_item item)
526 : : {
527 : : mod_zone_state(page_zone(page), item, 1, 1);
528 : : }
529 : : EXPORT_SYMBOL(inc_zone_page_state);
530 : :
531 : : void dec_zone_page_state(struct page *page, enum zone_stat_item item)
532 : : {
533 : : mod_zone_state(page_zone(page), item, -1, -1);
534 : : }
535 : : EXPORT_SYMBOL(dec_zone_page_state);
536 : :
537 : : static inline void mod_node_state(struct pglist_data *pgdat,
538 : : enum node_stat_item item, int delta, int overstep_mode)
539 : : {
540 : : struct per_cpu_nodestat __percpu *pcp = pgdat->per_cpu_nodestats;
541 : : s8 __percpu *p = pcp->vm_node_stat_diff + item;
542 : : long o, n, t, z;
543 : :
544 : : do {
545 : : z = 0; /* overflow to node counters */
546 : :
547 : : /*
548 : : * The fetching of the stat_threshold is racy. We may apply
549 : : * a counter threshold to the wrong the cpu if we get
550 : : * rescheduled while executing here. However, the next
551 : : * counter update will apply the threshold again and
552 : : * therefore bring the counter under the threshold again.
553 : : *
554 : : * Most of the time the thresholds are the same anyways
555 : : * for all cpus in a node.
556 : : */
557 : : t = this_cpu_read(pcp->stat_threshold);
558 : :
559 : : o = this_cpu_read(*p);
560 : : n = delta + o;
561 : :
562 : : if (n > t || n < -t) {
563 : : int os = overstep_mode * (t >> 1) ;
564 : :
565 : : /* Overflow must be added to node counters */
566 : : z = n + os;
567 : : n = -os;
568 : : }
569 : : } while (this_cpu_cmpxchg(*p, o, n) != o);
570 : :
571 : : if (z)
572 : : node_page_state_add(z, pgdat, item);
573 : : }
574 : :
575 : : void mod_node_page_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item,
576 : : long delta)
577 : : {
578 : : mod_node_state(pgdat, item, delta, 0);
579 : : }
580 : : EXPORT_SYMBOL(mod_node_page_state);
581 : :
582 : : void inc_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
583 : : {
584 : : mod_node_state(pgdat, item, 1, 1);
585 : : }
586 : :
587 : : void inc_node_page_state(struct page *page, enum node_stat_item item)
588 : : {
589 : : mod_node_state(page_pgdat(page), item, 1, 1);
590 : : }
591 : : EXPORT_SYMBOL(inc_node_page_state);
592 : :
593 : : void dec_node_page_state(struct page *page, enum node_stat_item item)
594 : : {
595 : : mod_node_state(page_pgdat(page), item, -1, -1);
596 : : }
597 : : EXPORT_SYMBOL(dec_node_page_state);
598 : : #else
599 : : /*
600 : : * Use interrupt disable to serialize counter updates
601 : : */
602 : 3 : void mod_zone_page_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item,
603 : : long delta)
604 : : {
605 : : unsigned long flags;
606 : :
607 : 3 : local_irq_save(flags);
608 : 3 : __mod_zone_page_state(zone, item, delta);
609 : 3 : local_irq_restore(flags);
610 : 3 : }
611 : : EXPORT_SYMBOL(mod_zone_page_state);
612 : :
613 : 3 : void inc_zone_page_state(struct page *page, enum zone_stat_item item)
614 : : {
615 : : unsigned long flags;
616 : : struct zone *zone;
617 : :
618 : : zone = page_zone(page);
619 : 3 : local_irq_save(flags);
620 : 3 : __inc_zone_state(zone, item);
621 : 3 : local_irq_restore(flags);
622 : 3 : }
623 : : EXPORT_SYMBOL(inc_zone_page_state);
624 : :
625 : 3 : void dec_zone_page_state(struct page *page, enum zone_stat_item item)
626 : : {
627 : : unsigned long flags;
628 : :
629 : 3 : local_irq_save(flags);
630 : : __dec_zone_page_state(page, item);
631 : 3 : local_irq_restore(flags);
632 : 3 : }
633 : : EXPORT_SYMBOL(dec_zone_page_state);
634 : :
635 : 0 : void inc_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
636 : : {
637 : : unsigned long flags;
638 : :
639 : 0 : local_irq_save(flags);
640 : 0 : __inc_node_state(pgdat, item);
641 : 0 : local_irq_restore(flags);
642 : 0 : }
643 : : EXPORT_SYMBOL(inc_node_state);
644 : :
645 : 3 : void mod_node_page_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item,
646 : : long delta)
647 : : {
648 : : unsigned long flags;
649 : :
650 : 3 : local_irq_save(flags);
651 : 3 : __mod_node_page_state(pgdat, item, delta);
652 : 3 : local_irq_restore(flags);
653 : 3 : }
654 : : EXPORT_SYMBOL(mod_node_page_state);
655 : :
656 : 3 : void inc_node_page_state(struct page *page, enum node_stat_item item)
657 : : {
658 : : unsigned long flags;
659 : : struct pglist_data *pgdat;
660 : :
661 : : pgdat = page_pgdat(page);
662 : 3 : local_irq_save(flags);
663 : 3 : __inc_node_state(pgdat, item);
664 : 3 : local_irq_restore(flags);
665 : 3 : }
666 : : EXPORT_SYMBOL(inc_node_page_state);
667 : :
668 : 0 : void dec_node_page_state(struct page *page, enum node_stat_item item)
669 : : {
670 : : unsigned long flags;
671 : :
672 : 0 : local_irq_save(flags);
673 : : __dec_node_page_state(page, item);
674 : 0 : local_irq_restore(flags);
675 : 0 : }
676 : : EXPORT_SYMBOL(dec_node_page_state);
677 : : #endif
678 : :
679 : : /*
680 : : * Fold a differential into the global counters.
681 : : * Returns the number of counters updated.
682 : : */
683 : : #ifdef CONFIG_NUMA
684 : : static int fold_diff(int *zone_diff, int *numa_diff, int *node_diff)
685 : : {
686 : : int i;
687 : : int changes = 0;
688 : :
689 : : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++)
690 : : if (zone_diff[i]) {
691 : : atomic_long_add(zone_diff[i], &vm_zone_stat[i]);
692 : : changes++;
693 : : }
694 : :
695 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++)
696 : : if (numa_diff[i]) {
697 : : atomic_long_add(numa_diff[i], &vm_numa_stat[i]);
698 : : changes++;
699 : : }
700 : :
701 : : for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
702 : : if (node_diff[i]) {
703 : : atomic_long_add(node_diff[i], &vm_node_stat[i]);
704 : : changes++;
705 : : }
706 : : return changes;
707 : : }
708 : : #else
709 : 3 : static int fold_diff(int *zone_diff, int *node_diff)
710 : : {
711 : : int i;
712 : : int changes = 0;
713 : :
714 : 3 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++)
715 : 3 : if (zone_diff[i]) {
716 : 3 : atomic_long_add(zone_diff[i], &vm_zone_stat[i]);
717 : 3 : changes++;
718 : : }
719 : :
720 : 3 : for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
721 : 3 : if (node_diff[i]) {
722 : 3 : atomic_long_add(node_diff[i], &vm_node_stat[i]);
723 : 3 : changes++;
724 : : }
725 : 3 : return changes;
726 : : }
727 : : #endif /* CONFIG_NUMA */
728 : :
729 : : /*
730 : : * Update the zone counters for the current cpu.
731 : : *
732 : : * Note that refresh_cpu_vm_stats strives to only access
733 : : * node local memory. The per cpu pagesets on remote zones are placed
734 : : * in the memory local to the processor using that pageset. So the
735 : : * loop over all zones will access a series of cachelines local to
736 : : * the processor.
737 : : *
738 : : * The call to zone_page_state_add updates the cachelines with the
739 : : * statistics in the remote zone struct as well as the global cachelines
740 : : * with the global counters. These could cause remote node cache line
741 : : * bouncing and will have to be only done when necessary.
742 : : *
743 : : * The function returns the number of global counters updated.
744 : : */
745 : 3 : static int refresh_cpu_vm_stats(bool do_pagesets)
746 : : {
747 : : struct pglist_data *pgdat;
748 : : struct zone *zone;
749 : : int i;
750 : 3 : int global_zone_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS] = { 0, };
751 : : #ifdef CONFIG_NUMA
752 : : int global_numa_diff[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS] = { 0, };
753 : : #endif
754 : 3 : int global_node_diff[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS] = { 0, };
755 : : int changes = 0;
756 : :
757 : 3 : for_each_populated_zone(zone) {
758 : 3 : struct per_cpu_pageset __percpu *p = zone->pageset;
759 : :
760 : 3 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++) {
761 : : int v;
762 : :
763 : 3 : v = this_cpu_xchg(p->vm_stat_diff[i], 0);
764 : 3 : if (v) {
765 : :
766 : 3 : atomic_long_add(v, &zone->vm_stat[i]);
767 : 3 : global_zone_diff[i] += v;
768 : : #ifdef CONFIG_NUMA
769 : : /* 3 seconds idle till flush */
770 : : __this_cpu_write(p->expire, 3);
771 : : #endif
772 : : }
773 : : }
774 : : #ifdef CONFIG_NUMA
775 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++) {
776 : : int v;
777 : :
778 : : v = this_cpu_xchg(p->vm_numa_stat_diff[i], 0);
779 : : if (v) {
780 : :
781 : : atomic_long_add(v, &zone->vm_numa_stat[i]);
782 : : global_numa_diff[i] += v;
783 : : __this_cpu_write(p->expire, 3);
784 : : }
785 : : }
786 : :
787 : : if (do_pagesets) {
788 : : cond_resched();
789 : : /*
790 : : * Deal with draining the remote pageset of this
791 : : * processor
792 : : *
793 : : * Check if there are pages remaining in this pageset
794 : : * if not then there is nothing to expire.
795 : : */
796 : : if (!__this_cpu_read(p->expire) ||
797 : : !__this_cpu_read(p->pcp.count))
798 : : continue;
799 : :
800 : : /*
801 : : * We never drain zones local to this processor.
802 : : */
803 : : if (zone_to_nid(zone) == numa_node_id()) {
804 : : __this_cpu_write(p->expire, 0);
805 : : continue;
806 : : }
807 : :
808 : : if (__this_cpu_dec_return(p->expire))
809 : : continue;
810 : :
811 : : if (__this_cpu_read(p->pcp.count)) {
812 : : drain_zone_pages(zone, this_cpu_ptr(&p->pcp));
813 : : changes++;
814 : : }
815 : : }
816 : : #endif
817 : : }
818 : :
819 : 3 : for_each_online_pgdat(pgdat) {
820 : 3 : struct per_cpu_nodestat __percpu *p = pgdat->per_cpu_nodestats;
821 : :
822 : 3 : for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++) {
823 : : int v;
824 : :
825 : 3 : v = this_cpu_xchg(p->vm_node_stat_diff[i], 0);
826 : 3 : if (v) {
827 : 3 : atomic_long_add(v, &pgdat->vm_stat[i]);
828 : 3 : global_node_diff[i] += v;
829 : : }
830 : : }
831 : : }
832 : :
833 : : #ifdef CONFIG_NUMA
834 : : changes += fold_diff(global_zone_diff, global_numa_diff,
835 : : global_node_diff);
836 : : #else
837 : 3 : changes += fold_diff(global_zone_diff, global_node_diff);
838 : : #endif
839 : 3 : return changes;
840 : : }
841 : :
842 : : /*
843 : : * Fold the data for an offline cpu into the global array.
844 : : * There cannot be any access by the offline cpu and therefore
845 : : * synchronization is simplified.
846 : : */
847 : 0 : void cpu_vm_stats_fold(int cpu)
848 : : {
849 : : struct pglist_data *pgdat;
850 : : struct zone *zone;
851 : : int i;
852 : 0 : int global_zone_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS] = { 0, };
853 : : #ifdef CONFIG_NUMA
854 : : int global_numa_diff[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS] = { 0, };
855 : : #endif
856 : 0 : int global_node_diff[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS] = { 0, };
857 : :
858 : 0 : for_each_populated_zone(zone) {
859 : : struct per_cpu_pageset *p;
860 : :
861 : 0 : p = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
862 : :
863 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++)
864 : 0 : if (p->vm_stat_diff[i]) {
865 : : int v;
866 : :
867 : 0 : v = p->vm_stat_diff[i];
868 : 0 : p->vm_stat_diff[i] = 0;
869 : 0 : atomic_long_add(v, &zone->vm_stat[i]);
870 : 0 : global_zone_diff[i] += v;
871 : : }
872 : :
873 : : #ifdef CONFIG_NUMA
874 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++)
875 : : if (p->vm_numa_stat_diff[i]) {
876 : : int v;
877 : :
878 : : v = p->vm_numa_stat_diff[i];
879 : : p->vm_numa_stat_diff[i] = 0;
880 : : atomic_long_add(v, &zone->vm_numa_stat[i]);
881 : : global_numa_diff[i] += v;
882 : : }
883 : : #endif
884 : : }
885 : :
886 : 0 : for_each_online_pgdat(pgdat) {
887 : : struct per_cpu_nodestat *p;
888 : :
889 : 0 : p = per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu);
890 : :
891 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
892 : 0 : if (p->vm_node_stat_diff[i]) {
893 : : int v;
894 : :
895 : 0 : v = p->vm_node_stat_diff[i];
896 : 0 : p->vm_node_stat_diff[i] = 0;
897 : 0 : atomic_long_add(v, &pgdat->vm_stat[i]);
898 : 0 : global_node_diff[i] += v;
899 : : }
900 : : }
901 : :
902 : : #ifdef CONFIG_NUMA
903 : : fold_diff(global_zone_diff, global_numa_diff, global_node_diff);
904 : : #else
905 : 0 : fold_diff(global_zone_diff, global_node_diff);
906 : : #endif
907 : 0 : }
908 : :
909 : : /*
910 : : * this is only called if !populated_zone(zone), which implies no other users of
911 : : * pset->vm_stat_diff[] exsist.
912 : : */
913 : 0 : void drain_zonestat(struct zone *zone, struct per_cpu_pageset *pset)
914 : : {
915 : : int i;
916 : :
917 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++)
918 : 0 : if (pset->vm_stat_diff[i]) {
919 : 0 : int v = pset->vm_stat_diff[i];
920 : 0 : pset->vm_stat_diff[i] = 0;
921 : 0 : atomic_long_add(v, &zone->vm_stat[i]);
922 : 0 : atomic_long_add(v, &vm_zone_stat[i]);
923 : : }
924 : :
925 : : #ifdef CONFIG_NUMA
926 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++)
927 : : if (pset->vm_numa_stat_diff[i]) {
928 : : int v = pset->vm_numa_stat_diff[i];
929 : :
930 : : pset->vm_numa_stat_diff[i] = 0;
931 : : atomic_long_add(v, &zone->vm_numa_stat[i]);
932 : : atomic_long_add(v, &vm_numa_stat[i]);
933 : : }
934 : : #endif
935 : 0 : }
936 : : #endif
937 : :
938 : : #ifdef CONFIG_NUMA
939 : : void __inc_numa_state(struct zone *zone,
940 : : enum numa_stat_item item)
941 : : {
942 : : struct per_cpu_pageset __percpu *pcp = zone->pageset;
943 : : u16 __percpu *p = pcp->vm_numa_stat_diff + item;
944 : : u16 v;
945 : :
946 : : v = __this_cpu_inc_return(*p);
947 : :
948 : : if (unlikely(v > NUMA_STATS_THRESHOLD)) {
949 : : zone_numa_state_add(v, zone, item);
950 : : __this_cpu_write(*p, 0);
951 : : }
952 : : }
953 : :
954 : : /*
955 : : * Determine the per node value of a stat item. This function
956 : : * is called frequently in a NUMA machine, so try to be as
957 : : * frugal as possible.
958 : : */
959 : : unsigned long sum_zone_node_page_state(int node,
960 : : enum zone_stat_item item)
961 : : {
962 : : struct zone *zones = NODE_DATA(node)->node_zones;
963 : : int i;
964 : : unsigned long count = 0;
965 : :
966 : : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
967 : : count += zone_page_state(zones + i, item);
968 : :
969 : : return count;
970 : : }
971 : :
972 : : /*
973 : : * Determine the per node value of a numa stat item. To avoid deviation,
974 : : * the per cpu stat number in vm_numa_stat_diff[] is also included.
975 : : */
976 : : unsigned long sum_zone_numa_state(int node,
977 : : enum numa_stat_item item)
978 : : {
979 : : struct zone *zones = NODE_DATA(node)->node_zones;
980 : : int i;
981 : : unsigned long count = 0;
982 : :
983 : : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
984 : : count += zone_numa_state_snapshot(zones + i, item);
985 : :
986 : : return count;
987 : : }
988 : :
989 : : /*
990 : : * Determine the per node value of a stat item.
991 : : */
992 : : unsigned long node_page_state(struct pglist_data *pgdat,
993 : : enum node_stat_item item)
994 : : {
995 : : long x = atomic_long_read(&pgdat->vm_stat[item]);
996 : : #ifdef CONFIG_SMP
997 : : if (x < 0)
998 : : x = 0;
999 : : #endif
1000 : : return x;
1001 : : }
1002 : : #endif
1003 : :
1004 : : #ifdef CONFIG_COMPACTION
1005 : :
1006 : : struct contig_page_info {
1007 : : unsigned long free_pages;
1008 : : unsigned long free_blocks_total;
1009 : : unsigned long free_blocks_suitable;
1010 : : };
1011 : :
1012 : : /*
1013 : : * Calculate the number of free pages in a zone, how many contiguous
1014 : : * pages are free and how many are large enough to satisfy an allocation of
1015 : : * the target size. Note that this function makes no attempt to estimate
1016 : : * how many suitable free blocks there *might* be if MOVABLE pages were
1017 : : * migrated. Calculating that is possible, but expensive and can be
1018 : : * figured out from userspace
1019 : : */
1020 : 0 : static void fill_contig_page_info(struct zone *zone,
1021 : : unsigned int suitable_order,
1022 : : struct contig_page_info *info)
1023 : : {
1024 : : unsigned int order;
1025 : :
1026 : 0 : info->free_pages = 0;
1027 : 0 : info->free_blocks_total = 0;
1028 : 0 : info->free_blocks_suitable = 0;
1029 : :
1030 : 0 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1031 : : unsigned long blocks;
1032 : :
1033 : : /* Count number of free blocks */
1034 : 0 : blocks = zone->free_area[order].nr_free;
1035 : 0 : info->free_blocks_total += blocks;
1036 : :
1037 : : /* Count free base pages */
1038 : 0 : info->free_pages += blocks << order;
1039 : :
1040 : : /* Count the suitable free blocks */
1041 : 0 : if (order >= suitable_order)
1042 : 0 : info->free_blocks_suitable += blocks <<
1043 : 0 : (order - suitable_order);
1044 : : }
1045 : 0 : }
1046 : :
1047 : : /*
1048 : : * A fragmentation index only makes sense if an allocation of a requested
1049 : : * size would fail. If that is true, the fragmentation index indicates
1050 : : * whether external fragmentation or a lack of memory was the problem.
1051 : : * The value can be used to determine if page reclaim or compaction
1052 : : * should be used
1053 : : */
1054 : 0 : static int __fragmentation_index(unsigned int order, struct contig_page_info *info)
1055 : : {
1056 : 0 : unsigned long requested = 1UL << order;
1057 : :
1058 : 0 : if (WARN_ON_ONCE(order >= MAX_ORDER))
1059 : : return 0;
1060 : :
1061 : 0 : if (!info->free_blocks_total)
1062 : : return 0;
1063 : :
1064 : : /* Fragmentation index only makes sense when a request would fail */
1065 : 0 : if (info->free_blocks_suitable)
1066 : : return -1000;
1067 : :
1068 : : /*
1069 : : * Index is between 0 and 1 so return within 3 decimal places
1070 : : *
1071 : : * 0 => allocation would fail due to lack of memory
1072 : : * 1 => allocation would fail due to fragmentation
1073 : : */
1074 : 0 : return 1000 - div_u64( (1000+(div_u64(info->free_pages * 1000ULL, requested))), info->free_blocks_total);
1075 : : }
1076 : :
1077 : : /* Same as __fragmentation index but allocs contig_page_info on stack */
1078 : 0 : int fragmentation_index(struct zone *zone, unsigned int order)
1079 : : {
1080 : : struct contig_page_info info;
1081 : :
1082 : 0 : fill_contig_page_info(zone, order, &info);
1083 : 0 : return __fragmentation_index(order, &info);
1084 : : }
1085 : : #endif
1086 : :
1087 : : #if defined(CONFIG_PROC_FS) || defined(CONFIG_SYSFS) || defined(CONFIG_NUMA)
1088 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1089 : : #define TEXT_FOR_DMA(xx) xx "_dma",
1090 : : #else
1091 : : #define TEXT_FOR_DMA(xx)
1092 : : #endif
1093 : :
1094 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
1095 : : #define TEXT_FOR_DMA32(xx) xx "_dma32",
1096 : : #else
1097 : : #define TEXT_FOR_DMA32(xx)
1098 : : #endif
1099 : :
1100 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1101 : : #define TEXT_FOR_HIGHMEM(xx) xx "_high",
1102 : : #else
1103 : : #define TEXT_FOR_HIGHMEM(xx)
1104 : : #endif
1105 : :
1106 : : #define TEXTS_FOR_ZONES(xx) TEXT_FOR_DMA(xx) TEXT_FOR_DMA32(xx) xx "_normal", \
1107 : : TEXT_FOR_HIGHMEM(xx) xx "_movable",
1108 : :
1109 : : const char * const vmstat_text[] = {
1110 : : /* enum zone_stat_item countes */
1111 : : "nr_free_pages",
1112 : : "nr_zone_inactive_anon",
1113 : : "nr_zone_active_anon",
1114 : : "nr_zone_inactive_file",
1115 : : "nr_zone_active_file",
1116 : : "nr_zone_unevictable",
1117 : : "nr_zone_write_pending",
1118 : : "nr_mlock",
1119 : : "nr_page_table_pages",
1120 : : "nr_kernel_stack",
1121 : : "nr_bounce",
1122 : : #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
1123 : : "nr_zspages",
1124 : : #endif
1125 : : "nr_free_cma",
1126 : :
1127 : : /* enum numa_stat_item counters */
1128 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1129 : : "numa_hit",
1130 : : "numa_miss",
1131 : : "numa_foreign",
1132 : : "numa_interleave",
1133 : : "numa_local",
1134 : : "numa_other",
1135 : : #endif
1136 : :
1137 : : /* Node-based counters */
1138 : : "nr_inactive_anon",
1139 : : "nr_active_anon",
1140 : : "nr_inactive_file",
1141 : : "nr_active_file",
1142 : : "nr_unevictable",
1143 : : "nr_slab_reclaimable",
1144 : : "nr_slab_unreclaimable",
1145 : : "nr_isolated_anon",
1146 : : "nr_isolated_file",
1147 : : "workingset_nodes",
1148 : : "workingset_refault",
1149 : : "workingset_activate",
1150 : : "workingset_restore",
1151 : : "workingset_nodereclaim",
1152 : : "nr_anon_pages",
1153 : : "nr_mapped",
1154 : : "nr_file_pages",
1155 : : "nr_dirty",
1156 : : "nr_writeback",
1157 : : "nr_writeback_temp",
1158 : : "nr_shmem",
1159 : : "nr_shmem_hugepages",
1160 : : "nr_shmem_pmdmapped",
1161 : : "nr_file_hugepages",
1162 : : "nr_file_pmdmapped",
1163 : : "nr_anon_transparent_hugepages",
1164 : : "nr_unstable",
1165 : : "nr_vmscan_write",
1166 : : "nr_vmscan_immediate_reclaim",
1167 : : "nr_dirtied",
1168 : : "nr_written",
1169 : : "nr_kernel_misc_reclaimable",
1170 : :
1171 : : /* enum writeback_stat_item counters */
1172 : : "nr_dirty_threshold",
1173 : : "nr_dirty_background_threshold",
1174 : :
1175 : : #ifdef CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS
1176 : : /* enum vm_event_item counters */
1177 : : "pgpgin",
1178 : : "pgpgout",
1179 : : "pswpin",
1180 : : "pswpout",
1181 : :
1182 : : TEXTS_FOR_ZONES("pgalloc")
1183 : : TEXTS_FOR_ZONES("allocstall")
1184 : : TEXTS_FOR_ZONES("pgskip")
1185 : :
1186 : : "pgfree",
1187 : : "pgactivate",
1188 : : "pgdeactivate",
1189 : : "pglazyfree",
1190 : :
1191 : : "pgfault",
1192 : : "pgmajfault",
1193 : : "pglazyfreed",
1194 : :
1195 : : "pgrefill",
1196 : : "pgsteal_kswapd",
1197 : : "pgsteal_direct",
1198 : : "pgscan_kswapd",
1199 : : "pgscan_direct",
1200 : : "pgscan_direct_throttle",
1201 : :
1202 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1203 : : "zone_reclaim_failed",
1204 : : #endif
1205 : : "pginodesteal",
1206 : : "slabs_scanned",
1207 : : "kswapd_inodesteal",
1208 : : "kswapd_low_wmark_hit_quickly",
1209 : : "kswapd_high_wmark_hit_quickly",
1210 : : "pageoutrun",
1211 : :
1212 : : "pgrotated",
1213 : :
1214 : : "drop_pagecache",
1215 : : "drop_slab",
1216 : : "oom_kill",
1217 : :
1218 : : #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1219 : : "numa_pte_updates",
1220 : : "numa_huge_pte_updates",
1221 : : "numa_hint_faults",
1222 : : "numa_hint_faults_local",
1223 : : "numa_pages_migrated",
1224 : : #endif
1225 : : #ifdef CONFIG_MIGRATION
1226 : : "pgmigrate_success",
1227 : : "pgmigrate_fail",
1228 : : #endif
1229 : : #ifdef CONFIG_COMPACTION
1230 : : "compact_migrate_scanned",
1231 : : "compact_free_scanned",
1232 : : "compact_isolated",
1233 : : "compact_stall",
1234 : : "compact_fail",
1235 : : "compact_success",
1236 : : "compact_daemon_wake",
1237 : : "compact_daemon_migrate_scanned",
1238 : : "compact_daemon_free_scanned",
1239 : : #endif
1240 : :
1241 : : #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1242 : : "htlb_buddy_alloc_success",
1243 : : "htlb_buddy_alloc_fail",
1244 : : #endif
1245 : : "unevictable_pgs_culled",
1246 : : "unevictable_pgs_scanned",
1247 : : "unevictable_pgs_rescued",
1248 : : "unevictable_pgs_mlocked",
1249 : : "unevictable_pgs_munlocked",
1250 : : "unevictable_pgs_cleared",
1251 : : "unevictable_pgs_stranded",
1252 : :
1253 : : #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1254 : : "thp_fault_alloc",
1255 : : "thp_fault_fallback",
1256 : : "thp_collapse_alloc",
1257 : : "thp_collapse_alloc_failed",
1258 : : "thp_file_alloc",
1259 : : "thp_file_mapped",
1260 : : "thp_split_page",
1261 : : "thp_split_page_failed",
1262 : : "thp_deferred_split_page",
1263 : : "thp_split_pmd",
1264 : : #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
1265 : : "thp_split_pud",
1266 : : #endif
1267 : : "thp_zero_page_alloc",
1268 : : "thp_zero_page_alloc_failed",
1269 : : "thp_swpout",
1270 : : "thp_swpout_fallback",
1271 : : #endif
1272 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_BALLOON
1273 : : "balloon_inflate",
1274 : : "balloon_deflate",
1275 : : #ifdef CONFIG_BALLOON_COMPACTION
1276 : : "balloon_migrate",
1277 : : #endif
1278 : : #endif /* CONFIG_MEMORY_BALLOON */
1279 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_TLBFLUSH
1280 : : "nr_tlb_remote_flush",
1281 : : "nr_tlb_remote_flush_received",
1282 : : "nr_tlb_local_flush_all",
1283 : : "nr_tlb_local_flush_one",
1284 : : #endif /* CONFIG_DEBUG_TLBFLUSH */
1285 : :
1286 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_VMACACHE
1287 : : "vmacache_find_calls",
1288 : : "vmacache_find_hits",
1289 : : #endif
1290 : : #ifdef CONFIG_SWAP
1291 : : "swap_ra",
1292 : : "swap_ra_hit",
1293 : : #endif
1294 : : #endif /* CONFIG_VM_EVENTS_COUNTERS */
1295 : : };
1296 : : #endif /* CONFIG_PROC_FS || CONFIG_SYSFS || CONFIG_NUMA */
1297 : :
1298 : : #if (defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_COMPACTION)) || \
1299 : : defined(CONFIG_PROC_FS)
1300 : 0 : static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1301 : : {
1302 : : pg_data_t *pgdat;
1303 : 0 : loff_t node = *pos;
1304 : :
1305 : 0 : for (pgdat = first_online_pgdat();
1306 : 0 : pgdat && node;
1307 : 0 : pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
1308 : 0 : --node;
1309 : :
1310 : 0 : return pgdat;
1311 : : }
1312 : :
1313 : 0 : static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
1314 : : {
1315 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1316 : :
1317 : 0 : (*pos)++;
1318 : 0 : return next_online_pgdat(pgdat);
1319 : : }
1320 : :
1321 : 0 : static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
1322 : : {
1323 : 0 : }
1324 : :
1325 : : /*
1326 : : * Walk zones in a node and print using a callback.
1327 : : * If @assert_populated is true, only use callback for zones that are populated.
1328 : : */
1329 : 0 : static void walk_zones_in_node(struct seq_file *m, pg_data_t *pgdat,
1330 : : bool assert_populated, bool nolock,
1331 : : void (*print)(struct seq_file *m, pg_data_t *, struct zone *))
1332 : : {
1333 : : struct zone *zone;
1334 : 0 : struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
1335 : : unsigned long flags;
1336 : :
1337 : 0 : for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
1338 : 0 : if (assert_populated && !populated_zone(zone))
1339 : 0 : continue;
1340 : :
1341 : 0 : if (!nolock)
1342 : 0 : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1343 : 0 : print(m, pgdat, zone);
1344 : 0 : if (!nolock)
1345 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1346 : : }
1347 : 0 : }
1348 : : #endif
1349 : :
1350 : : #ifdef CONFIG_PROC_FS
1351 : 0 : static void frag_show_print(struct seq_file *m, pg_data_t *pgdat,
1352 : : struct zone *zone)
1353 : : {
1354 : : int order;
1355 : :
1356 : 0 : seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
1357 : 0 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
1358 : 0 : seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
1359 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1360 : 0 : }
1361 : :
1362 : : /*
1363 : : * This walks the free areas for each zone.
1364 : : */
1365 : 0 : static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
1366 : : {
1367 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1368 : 0 : walk_zones_in_node(m, pgdat, true, false, frag_show_print);
1369 : 0 : return 0;
1370 : : }
1371 : :
1372 : 0 : static void pagetypeinfo_showfree_print(struct seq_file *m,
1373 : : pg_data_t *pgdat, struct zone *zone)
1374 : : {
1375 : : int order, mtype;
1376 : :
1377 : 0 : for (mtype = 0; mtype < MIGRATE_TYPES; mtype++) {
1378 : 0 : seq_printf(m, "Node %4d, zone %8s, type %12s ",
1379 : : pgdat->node_id,
1380 : : zone->name,
1381 : : migratetype_names[mtype]);
1382 : 0 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order) {
1383 : : unsigned long freecount = 0;
1384 : : struct free_area *area;
1385 : : struct list_head *curr;
1386 : : bool overflow = false;
1387 : :
1388 : : area = &(zone->free_area[order]);
1389 : :
1390 : 0 : list_for_each(curr, &area->free_list[mtype]) {
1391 : : /*
1392 : : * Cap the free_list iteration because it might
1393 : : * be really large and we are under a spinlock
1394 : : * so a long time spent here could trigger a
1395 : : * hard lockup detector. Anyway this is a
1396 : : * debugging tool so knowing there is a handful
1397 : : * of pages of this order should be more than
1398 : : * sufficient.
1399 : : */
1400 : 0 : if (++freecount >= 100000) {
1401 : : overflow = true;
1402 : : break;
1403 : : }
1404 : : }
1405 : 0 : seq_printf(m, "%s%6lu ", overflow ? ">" : "", freecount);
1406 : : spin_unlock_irq(&zone->lock);
1407 : 0 : cond_resched();
1408 : : spin_lock_irq(&zone->lock);
1409 : : }
1410 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1411 : : }
1412 : 0 : }
1413 : :
1414 : : /* Print out the free pages at each order for each migatetype */
1415 : 0 : static int pagetypeinfo_showfree(struct seq_file *m, void *arg)
1416 : : {
1417 : : int order;
1418 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1419 : :
1420 : : /* Print header */
1421 : 0 : seq_printf(m, "%-43s ", "Free pages count per migrate type at order");
1422 : 0 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
1423 : 0 : seq_printf(m, "%6d ", order);
1424 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1425 : :
1426 : 0 : walk_zones_in_node(m, pgdat, true, false, pagetypeinfo_showfree_print);
1427 : :
1428 : 0 : return 0;
1429 : : }
1430 : :
1431 : 0 : static void pagetypeinfo_showblockcount_print(struct seq_file *m,
1432 : : pg_data_t *pgdat, struct zone *zone)
1433 : : {
1434 : : int mtype;
1435 : : unsigned long pfn;
1436 : 0 : unsigned long start_pfn = zone->zone_start_pfn;
1437 : : unsigned long end_pfn = zone_end_pfn(zone);
1438 : 0 : unsigned long count[MIGRATE_TYPES] = { 0, };
1439 : :
1440 : 0 : for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
1441 : : struct page *page;
1442 : :
1443 : 0 : page = pfn_to_online_page(pfn);
1444 : 0 : if (!page)
1445 : 0 : continue;
1446 : :
1447 : : /* Watch for unexpected holes punched in the memmap */
1448 : : if (!memmap_valid_within(pfn, page, zone))
1449 : : continue;
1450 : :
1451 : 0 : if (page_zone(page) != zone)
1452 : 0 : continue;
1453 : :
1454 : 0 : mtype = get_pageblock_migratetype(page);
1455 : :
1456 : 0 : if (mtype < MIGRATE_TYPES)
1457 : 0 : count[mtype]++;
1458 : : }
1459 : :
1460 : : /* Print counts */
1461 : 0 : seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
1462 : 0 : for (mtype = 0; mtype < MIGRATE_TYPES; mtype++)
1463 : 0 : seq_printf(m, "%12lu ", count[mtype]);
1464 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1465 : 0 : }
1466 : :
1467 : : /* Print out the number of pageblocks for each migratetype */
1468 : 0 : static int pagetypeinfo_showblockcount(struct seq_file *m, void *arg)
1469 : : {
1470 : : int mtype;
1471 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1472 : :
1473 : 0 : seq_printf(m, "\n%-23s", "Number of blocks type ");
1474 : 0 : for (mtype = 0; mtype < MIGRATE_TYPES; mtype++)
1475 : 0 : seq_printf(m, "%12s ", migratetype_names[mtype]);
1476 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1477 : 0 : walk_zones_in_node(m, pgdat, true, false,
1478 : : pagetypeinfo_showblockcount_print);
1479 : :
1480 : 0 : return 0;
1481 : : }
1482 : :
1483 : : /*
1484 : : * Print out the number of pageblocks for each migratetype that contain pages
1485 : : * of other types. This gives an indication of how well fallbacks are being
1486 : : * contained by rmqueue_fallback(). It requires information from PAGE_OWNER
1487 : : * to determine what is going on
1488 : : */
1489 : : static void pagetypeinfo_showmixedcount(struct seq_file *m, pg_data_t *pgdat)
1490 : : {
1491 : : #ifdef CONFIG_PAGE_OWNER
1492 : : int mtype;
1493 : :
1494 : : if (!static_branch_unlikely(&page_owner_inited))
1495 : : return;
1496 : :
1497 : : drain_all_pages(NULL);
1498 : :
1499 : : seq_printf(m, "\n%-23s", "Number of mixed blocks ");
1500 : : for (mtype = 0; mtype < MIGRATE_TYPES; mtype++)
1501 : : seq_printf(m, "%12s ", migratetype_names[mtype]);
1502 : : seq_putc(m, '\n');
1503 : :
1504 : : walk_zones_in_node(m, pgdat, true, true,
1505 : : pagetypeinfo_showmixedcount_print);
1506 : : #endif /* CONFIG_PAGE_OWNER */
1507 : : }
1508 : :
1509 : : /*
1510 : : * This prints out statistics in relation to grouping pages by mobility.
1511 : : * It is expensive to collect so do not constantly read the file.
1512 : : */
1513 : 0 : static int pagetypeinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
1514 : : {
1515 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1516 : :
1517 : : /* check memoryless node */
1518 : 0 : if (!node_state(pgdat->node_id, N_MEMORY))
1519 : : return 0;
1520 : :
1521 : 0 : seq_printf(m, "Page block order: %d\n", pageblock_order);
1522 : 0 : seq_printf(m, "Pages per block: %lu\n", pageblock_nr_pages);
1523 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1524 : 0 : pagetypeinfo_showfree(m, pgdat);
1525 : 0 : pagetypeinfo_showblockcount(m, pgdat);
1526 : : pagetypeinfo_showmixedcount(m, pgdat);
1527 : :
1528 : 0 : return 0;
1529 : : }
1530 : :
1531 : : static const struct seq_operations fragmentation_op = {
1532 : : .start = frag_start,
1533 : : .next = frag_next,
1534 : : .stop = frag_stop,
1535 : : .show = frag_show,
1536 : : };
1537 : :
1538 : : static const struct seq_operations pagetypeinfo_op = {
1539 : : .start = frag_start,
1540 : : .next = frag_next,
1541 : : .stop = frag_stop,
1542 : : .show = pagetypeinfo_show,
1543 : : };
1544 : :
1545 : : static bool is_zone_first_populated(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone)
1546 : : {
1547 : : int zid;
1548 : :
1549 : 0 : for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1550 : 0 : struct zone *compare = &pgdat->node_zones[zid];
1551 : :
1552 : 0 : if (populated_zone(compare))
1553 : 0 : return zone == compare;
1554 : : }
1555 : :
1556 : : return false;
1557 : : }
1558 : :
1559 : 0 : static void zoneinfo_show_print(struct seq_file *m, pg_data_t *pgdat,
1560 : : struct zone *zone)
1561 : : {
1562 : : int i;
1563 : 0 : seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
1564 : 0 : if (is_zone_first_populated(pgdat, zone)) {
1565 : 0 : seq_printf(m, "\n per-node stats");
1566 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++) {
1567 : 0 : seq_printf(m, "\n %-12s %lu",
1568 : 0 : vmstat_text[i + NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
1569 : : NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS],
1570 : : node_page_state(pgdat, i));
1571 : : }
1572 : : }
1573 : 0 : seq_printf(m,
1574 : : "\n pages free %lu"
1575 : : "\n min %lu"
1576 : : "\n low %lu"
1577 : : "\n high %lu"
1578 : : "\n spanned %lu"
1579 : : "\n present %lu"
1580 : : "\n managed %lu",
1581 : : zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES),
1582 : 0 : min_wmark_pages(zone),
1583 : 0 : low_wmark_pages(zone),
1584 : 0 : high_wmark_pages(zone),
1585 : : zone->spanned_pages,
1586 : : zone->present_pages,
1587 : : zone_managed_pages(zone));
1588 : :
1589 : 0 : seq_printf(m,
1590 : : "\n protection: (%ld",
1591 : : zone->lowmem_reserve[0]);
1592 : 0 : for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
1593 : 0 : seq_printf(m, ", %ld", zone->lowmem_reserve[i]);
1594 : 0 : seq_putc(m, ')');
1595 : :
1596 : : /* If unpopulated, no other information is useful */
1597 : 0 : if (!populated_zone(zone)) {
1598 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1599 : 0 : return;
1600 : : }
1601 : :
1602 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++)
1603 : 0 : seq_printf(m, "\n %-12s %lu", vmstat_text[i],
1604 : : zone_page_state(zone, i));
1605 : :
1606 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1607 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++)
1608 : : seq_printf(m, "\n %-12s %lu",
1609 : : vmstat_text[i + NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS],
1610 : : zone_numa_state_snapshot(zone, i));
1611 : : #endif
1612 : :
1613 : 0 : seq_printf(m, "\n pagesets");
1614 : 0 : for_each_online_cpu(i) {
1615 : : struct per_cpu_pageset *pageset;
1616 : :
1617 : 0 : pageset = per_cpu_ptr(zone->pageset, i);
1618 : 0 : seq_printf(m,
1619 : : "\n cpu: %i"
1620 : : "\n count: %i"
1621 : : "\n high: %i"
1622 : : "\n batch: %i",
1623 : : i,
1624 : : pageset->pcp.count,
1625 : : pageset->pcp.high,
1626 : : pageset->pcp.batch);
1627 : : #ifdef CONFIG_SMP
1628 : 0 : seq_printf(m, "\n vm stats threshold: %d",
1629 : 0 : pageset->stat_threshold);
1630 : : #endif
1631 : : }
1632 : 0 : seq_printf(m,
1633 : : "\n node_unreclaimable: %u"
1634 : : "\n start_pfn: %lu",
1635 : 0 : pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES,
1636 : : zone->zone_start_pfn);
1637 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1638 : : }
1639 : :
1640 : : /*
1641 : : * Output information about zones in @pgdat. All zones are printed regardless
1642 : : * of whether they are populated or not: lowmem_reserve_ratio operates on the
1643 : : * set of all zones and userspace would not be aware of such zones if they are
1644 : : * suppressed here (zoneinfo displays the effect of lowmem_reserve_ratio).
1645 : : */
1646 : 0 : static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
1647 : : {
1648 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1649 : 0 : walk_zones_in_node(m, pgdat, false, false, zoneinfo_show_print);
1650 : 0 : return 0;
1651 : : }
1652 : :
1653 : : static const struct seq_operations zoneinfo_op = {
1654 : : .start = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
1655 : : * fragmentation. */
1656 : : .next = frag_next,
1657 : : .stop = frag_stop,
1658 : : .show = zoneinfo_show,
1659 : : };
1660 : :
1661 : : enum writeback_stat_item {
1662 : : NR_DIRTY_THRESHOLD,
1663 : : NR_DIRTY_BG_THRESHOLD,
1664 : : NR_VM_WRITEBACK_STAT_ITEMS,
1665 : : };
1666 : :
1667 : 0 : static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1668 : : {
1669 : : unsigned long *v;
1670 : : int i, stat_items_size;
1671 : :
1672 : 0 : if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
1673 : : return NULL;
1674 : : stat_items_size = NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned long) +
1675 : : NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned long) +
1676 : : NR_VM_NODE_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned long) +
1677 : : NR_VM_WRITEBACK_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned long);
1678 : :
1679 : : #ifdef CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS
1680 : : stat_items_size += sizeof(struct vm_event_state);
1681 : : #endif
1682 : :
1683 : : BUILD_BUG_ON(stat_items_size !=
1684 : : ARRAY_SIZE(vmstat_text) * sizeof(unsigned long));
1685 : : v = kmalloc(stat_items_size, GFP_KERNEL);
1686 : 0 : m->private = v;
1687 : 0 : if (!v)
1688 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
1689 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++)
1690 : 0 : v[i] = global_zone_page_state(i);
1691 : : v += NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS;
1692 : :
1693 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1694 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++)
1695 : : v[i] = global_numa_state(i);
1696 : : v += NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS;
1697 : : #endif
1698 : :
1699 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
1700 : 0 : v[i] = global_node_page_state(i);
1701 : 0 : v += NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
1702 : :
1703 : 0 : global_dirty_limits(v + NR_DIRTY_BG_THRESHOLD,
1704 : : v + NR_DIRTY_THRESHOLD);
1705 : 0 : v += NR_VM_WRITEBACK_STAT_ITEMS;
1706 : :
1707 : : #ifdef CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS
1708 : : all_vm_events(v);
1709 : 0 : v[PGPGIN] /= 2; /* sectors -> kbytes */
1710 : 0 : v[PGPGOUT] /= 2;
1711 : : #endif
1712 : 0 : return (unsigned long *)m->private + *pos;
1713 : : }
1714 : :
1715 : 0 : static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
1716 : : {
1717 : 0 : (*pos)++;
1718 : 0 : if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
1719 : : return NULL;
1720 : 0 : return (unsigned long *)m->private + *pos;
1721 : : }
1722 : :
1723 : 0 : static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
1724 : : {
1725 : : unsigned long *l = arg;
1726 : 0 : unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
1727 : :
1728 : 0 : seq_puts(m, vmstat_text[off]);
1729 : 0 : seq_put_decimal_ull(m, " ", *l);
1730 : 0 : seq_putc(m, '\n');
1731 : 0 : return 0;
1732 : : }
1733 : :
1734 : 0 : static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
1735 : : {
1736 : 0 : kfree(m->private);
1737 : 0 : m->private = NULL;
1738 : 0 : }
1739 : :
1740 : : static const struct seq_operations vmstat_op = {
1741 : : .start = vmstat_start,
1742 : : .next = vmstat_next,
1743 : : .stop = vmstat_stop,
1744 : : .show = vmstat_show,
1745 : : };
1746 : : #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1747 : :
1748 : : #ifdef CONFIG_SMP
1749 : : static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, vmstat_work);
1750 : : int sysctl_stat_interval __read_mostly = HZ;
1751 : :
1752 : : #ifdef CONFIG_PROC_FS
1753 : 0 : static void refresh_vm_stats(struct work_struct *work)
1754 : : {
1755 : 0 : refresh_cpu_vm_stats(true);
1756 : 0 : }
1757 : :
1758 : 0 : int vmstat_refresh(struct ctl_table *table, int write,
1759 : : void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1760 : : {
1761 : : long val;
1762 : : int err;
1763 : : int i;
1764 : :
1765 : : /*
1766 : : * The regular update, every sysctl_stat_interval, may come later
1767 : : * than expected: leaving a significant amount in per_cpu buckets.
1768 : : * This is particularly misleading when checking a quantity of HUGE
1769 : : * pages, immediately after running a test. /proc/sys/vm/stat_refresh,
1770 : : * which can equally be echo'ed to or cat'ted from (by root),
1771 : : * can be used to update the stats just before reading them.
1772 : : *
1773 : : * Oh, and since global_zone_page_state() etc. are so careful to hide
1774 : : * transiently negative values, report an error here if any of
1775 : : * the stats is negative, so we know to go looking for imbalance.
1776 : : */
1777 : 0 : err = schedule_on_each_cpu(refresh_vm_stats);
1778 : 0 : if (err)
1779 : : return err;
1780 : 0 : for (i = 0; i < NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS; i++) {
1781 : 0 : val = atomic_long_read(&vm_zone_stat[i]);
1782 : 0 : if (val < 0) {
1783 : 0 : pr_warn("%s: %s %ld\n",
1784 : : __func__, vmstat_text[i], val);
1785 : : err = -EINVAL;
1786 : : }
1787 : : }
1788 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1789 : : for (i = 0; i < NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS; i++) {
1790 : : val = atomic_long_read(&vm_numa_stat[i]);
1791 : : if (val < 0) {
1792 : : pr_warn("%s: %s %ld\n",
1793 : : __func__, vmstat_text[i + NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS], val);
1794 : : err = -EINVAL;
1795 : : }
1796 : : }
1797 : : #endif
1798 : 0 : if (err)
1799 : 0 : return err;
1800 : 0 : if (write)
1801 : 0 : *ppos += *lenp;
1802 : : else
1803 : 0 : *lenp = 0;
1804 : : return 0;
1805 : : }
1806 : : #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1807 : :
1808 : 3 : static void vmstat_update(struct work_struct *w)
1809 : : {
1810 : 3 : if (refresh_cpu_vm_stats(true)) {
1811 : : /*
1812 : : * Counters were updated so we expect more updates
1813 : : * to occur in the future. Keep on running the
1814 : : * update worker thread.
1815 : : */
1816 : 3 : queue_delayed_work_on(smp_processor_id(), mm_percpu_wq,
1817 : 3 : this_cpu_ptr(&vmstat_work),
1818 : : round_jiffies_relative(sysctl_stat_interval));
1819 : : }
1820 : 3 : }
1821 : :
1822 : : /*
1823 : : * Switch off vmstat processing and then fold all the remaining differentials
1824 : : * until the diffs stay at zero. The function is used by NOHZ and can only be
1825 : : * invoked when tick processing is not active.
1826 : : */
1827 : : /*
1828 : : * Check if the diffs for a certain cpu indicate that
1829 : : * an update is needed.
1830 : : */
1831 : 3 : static bool need_update(int cpu)
1832 : : {
1833 : : struct zone *zone;
1834 : :
1835 : 3 : for_each_populated_zone(zone) {
1836 : 3 : struct per_cpu_pageset *p = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
1837 : :
1838 : : BUILD_BUG_ON(sizeof(p->vm_stat_diff[0]) != 1);
1839 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1840 : : BUILD_BUG_ON(sizeof(p->vm_numa_stat_diff[0]) != 2);
1841 : : #endif
1842 : :
1843 : : /*
1844 : : * The fast way of checking if there are any vmstat diffs.
1845 : : */
1846 : 3 : if (memchr_inv(p->vm_stat_diff, 0, NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS *
1847 : : sizeof(p->vm_stat_diff[0])))
1848 : : return true;
1849 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1850 : : if (memchr_inv(p->vm_numa_stat_diff, 0, NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS *
1851 : : sizeof(p->vm_numa_stat_diff[0])))
1852 : : return true;
1853 : : #endif
1854 : : }
1855 : : return false;
1856 : : }
1857 : :
1858 : : /*
1859 : : * Switch off vmstat processing and then fold all the remaining differentials
1860 : : * until the diffs stay at zero. The function is used by NOHZ and can only be
1861 : : * invoked when tick processing is not active.
1862 : : */
1863 : 3 : void quiet_vmstat(void)
1864 : : {
1865 : 3 : if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
1866 : : return;
1867 : :
1868 : 3 : if (!delayed_work_pending(this_cpu_ptr(&vmstat_work)))
1869 : : return;
1870 : :
1871 : 3 : if (!need_update(smp_processor_id()))
1872 : : return;
1873 : :
1874 : : /*
1875 : : * Just refresh counters and do not care about the pending delayed
1876 : : * vmstat_update. It doesn't fire that often to matter and canceling
1877 : : * it would be too expensive from this path.
1878 : : * vmstat_shepherd will take care about that for us.
1879 : : */
1880 : 3 : refresh_cpu_vm_stats(false);
1881 : : }
1882 : :
1883 : : /*
1884 : : * Shepherd worker thread that checks the
1885 : : * differentials of processors that have their worker
1886 : : * threads for vm statistics updates disabled because of
1887 : : * inactivity.
1888 : : */
1889 : : static void vmstat_shepherd(struct work_struct *w);
1890 : :
1891 : : static DECLARE_DEFERRABLE_WORK(shepherd, vmstat_shepherd);
1892 : :
1893 : 3 : static void vmstat_shepherd(struct work_struct *w)
1894 : : {
1895 : : int cpu;
1896 : :
1897 : : get_online_cpus();
1898 : : /* Check processors whose vmstat worker threads have been disabled */
1899 : 3 : for_each_online_cpu(cpu) {
1900 : 3 : struct delayed_work *dw = &per_cpu(vmstat_work, cpu);
1901 : :
1902 : 3 : if (!delayed_work_pending(dw) && need_update(cpu))
1903 : 3 : queue_delayed_work_on(cpu, mm_percpu_wq, dw, 0);
1904 : : }
1905 : : put_online_cpus();
1906 : :
1907 : 3 : schedule_delayed_work(&shepherd,
1908 : : round_jiffies_relative(sysctl_stat_interval));
1909 : 3 : }
1910 : :
1911 : 3 : static void __init start_shepherd_timer(void)
1912 : : {
1913 : : int cpu;
1914 : :
1915 : 3 : for_each_possible_cpu(cpu)
1916 : 3 : INIT_DEFERRABLE_WORK(per_cpu_ptr(&vmstat_work, cpu),
1917 : : vmstat_update);
1918 : :
1919 : 3 : schedule_delayed_work(&shepherd,
1920 : : round_jiffies_relative(sysctl_stat_interval));
1921 : 3 : }
1922 : :
1923 : 3 : static void __init init_cpu_node_state(void)
1924 : : {
1925 : : int node;
1926 : :
1927 : 3 : for_each_online_node(node) {
1928 : 3 : if (cpumask_weight(cpumask_of_node(node)) > 0)
1929 : : node_set_state(node, N_CPU);
1930 : : }
1931 : 3 : }
1932 : :
1933 : 3 : static int vmstat_cpu_online(unsigned int cpu)
1934 : : {
1935 : 3 : refresh_zone_stat_thresholds();
1936 : : node_set_state(cpu_to_node(cpu), N_CPU);
1937 : 3 : return 0;
1938 : : }
1939 : :
1940 : 0 : static int vmstat_cpu_down_prep(unsigned int cpu)
1941 : : {
1942 : 0 : cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(vmstat_work, cpu));
1943 : 0 : return 0;
1944 : : }
1945 : :
1946 : 0 : static int vmstat_cpu_dead(unsigned int cpu)
1947 : : {
1948 : : const struct cpumask *node_cpus;
1949 : : int node;
1950 : :
1951 : : node = cpu_to_node(cpu);
1952 : :
1953 : 0 : refresh_zone_stat_thresholds();
1954 : : node_cpus = cpumask_of_node(node);
1955 : 0 : if (cpumask_weight(node_cpus) > 0)
1956 : : return 0;
1957 : :
1958 : : node_clear_state(node, N_CPU);
1959 : : return 0;
1960 : : }
1961 : :
1962 : : #endif
1963 : :
1964 : : struct workqueue_struct *mm_percpu_wq;
1965 : :
1966 : 3 : void __init init_mm_internals(void)
1967 : : {
1968 : : int ret __maybe_unused;
1969 : :
1970 : 3 : mm_percpu_wq = alloc_workqueue("mm_percpu_wq", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1971 : :
1972 : : #ifdef CONFIG_SMP
1973 : : ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_VMSTAT_DEAD, "mm/vmstat:dead",
1974 : : NULL, vmstat_cpu_dead);
1975 : 3 : if (ret < 0)
1976 : 0 : pr_err("vmstat: failed to register 'dead' hotplug state\n");
1977 : :
1978 : : ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN, "mm/vmstat:online",
1979 : : vmstat_cpu_online,
1980 : : vmstat_cpu_down_prep);
1981 : 3 : if (ret < 0)
1982 : 0 : pr_err("vmstat: failed to register 'online' hotplug state\n");
1983 : :
1984 : : get_online_cpus();
1985 : 3 : init_cpu_node_state();
1986 : : put_online_cpus();
1987 : :
1988 : 3 : start_shepherd_timer();
1989 : : #endif
1990 : : #ifdef CONFIG_PROC_FS
1991 : 3 : proc_create_seq("buddyinfo", 0444, NULL, &fragmentation_op);
1992 : 3 : proc_create_seq("pagetypeinfo", 0400, NULL, &pagetypeinfo_op);
1993 : 3 : proc_create_seq("vmstat", 0444, NULL, &vmstat_op);
1994 : 3 : proc_create_seq("zoneinfo", 0444, NULL, &zoneinfo_op);
1995 : : #endif
1996 : 3 : }
1997 : :
1998 : : #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_COMPACTION)
1999 : :
2000 : : /*
2001 : : * Return an index indicating how much of the available free memory is
2002 : : * unusable for an allocation of the requested size.
2003 : : */
2004 : 0 : static int unusable_free_index(unsigned int order,
2005 : : struct contig_page_info *info)
2006 : : {
2007 : : /* No free memory is interpreted as all free memory is unusable */
2008 : 0 : if (info->free_pages == 0)
2009 : : return 1000;
2010 : :
2011 : : /*
2012 : : * Index should be a value between 0 and 1. Return a value to 3
2013 : : * decimal places.
2014 : : *
2015 : : * 0 => no fragmentation
2016 : : * 1 => high fragmentation
2017 : : */
2018 : 0 : return div_u64((info->free_pages - (info->free_blocks_suitable << order)) * 1000ULL, info->free_pages);
2019 : :
2020 : : }
2021 : :
2022 : 0 : static void unusable_show_print(struct seq_file *m,
2023 : : pg_data_t *pgdat, struct zone *zone)
2024 : : {
2025 : : unsigned int order;
2026 : : int index;
2027 : : struct contig_page_info info;
2028 : :
2029 : 0 : seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ",
2030 : : pgdat->node_id,
2031 : : zone->name);
2032 : 0 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order) {
2033 : 0 : fill_contig_page_info(zone, order, &info);
2034 : 0 : index = unusable_free_index(order, &info);
2035 : 0 : seq_printf(m, "%d.%03d ", index / 1000, index % 1000);
2036 : : }
2037 : :
2038 : 0 : seq_putc(m, '\n');
2039 : 0 : }
2040 : :
2041 : : /*
2042 : : * Display unusable free space index
2043 : : *
2044 : : * The unusable free space index measures how much of the available free
2045 : : * memory cannot be used to satisfy an allocation of a given size and is a
2046 : : * value between 0 and 1. The higher the value, the more of free memory is
2047 : : * unusable and by implication, the worse the external fragmentation is. This
2048 : : * can be expressed as a percentage by multiplying by 100.
2049 : : */
2050 : 0 : static int unusable_show(struct seq_file *m, void *arg)
2051 : : {
2052 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2053 : :
2054 : : /* check memoryless node */
2055 : 0 : if (!node_state(pgdat->node_id, N_MEMORY))
2056 : : return 0;
2057 : :
2058 : 0 : walk_zones_in_node(m, pgdat, true, false, unusable_show_print);
2059 : :
2060 : 0 : return 0;
2061 : : }
2062 : :
2063 : : static const struct seq_operations unusable_op = {
2064 : : .start = frag_start,
2065 : : .next = frag_next,
2066 : : .stop = frag_stop,
2067 : : .show = unusable_show,
2068 : : };
2069 : :
2070 : 0 : static int unusable_open(struct inode *inode, struct file *file)
2071 : : {
2072 : 0 : return seq_open(file, &unusable_op);
2073 : : }
2074 : :
2075 : : static const struct file_operations unusable_file_ops = {
2076 : : .open = unusable_open,
2077 : : .read = seq_read,
2078 : : .llseek = seq_lseek,
2079 : : .release = seq_release,
2080 : : };
2081 : :
2082 : 0 : static void extfrag_show_print(struct seq_file *m,
2083 : : pg_data_t *pgdat, struct zone *zone)
2084 : : {
2085 : : unsigned int order;
2086 : : int index;
2087 : :
2088 : : /* Alloc on stack as interrupts are disabled for zone walk */
2089 : : struct contig_page_info info;
2090 : :
2091 : 0 : seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ",
2092 : : pgdat->node_id,
2093 : : zone->name);
2094 : 0 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order) {
2095 : 0 : fill_contig_page_info(zone, order, &info);
2096 : 0 : index = __fragmentation_index(order, &info);
2097 : 0 : seq_printf(m, "%d.%03d ", index / 1000, index % 1000);
2098 : : }
2099 : :
2100 : 0 : seq_putc(m, '\n');
2101 : 0 : }
2102 : :
2103 : : /*
2104 : : * Display fragmentation index for orders that allocations would fail for
2105 : : */
2106 : 0 : static int extfrag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2107 : : {
2108 : : pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2109 : :
2110 : 0 : walk_zones_in_node(m, pgdat, true, false, extfrag_show_print);
2111 : :
2112 : 0 : return 0;
2113 : : }
2114 : :
2115 : : static const struct seq_operations extfrag_op = {
2116 : : .start = frag_start,
2117 : : .next = frag_next,
2118 : : .stop = frag_stop,
2119 : : .show = extfrag_show,
2120 : : };
2121 : :
2122 : 0 : static int extfrag_open(struct inode *inode, struct file *file)
2123 : : {
2124 : 0 : return seq_open(file, &extfrag_op);
2125 : : }
2126 : :
2127 : : static const struct file_operations extfrag_file_ops = {
2128 : : .open = extfrag_open,
2129 : : .read = seq_read,
2130 : : .llseek = seq_lseek,
2131 : : .release = seq_release,
2132 : : };
2133 : :
2134 : 3 : static int __init extfrag_debug_init(void)
2135 : : {
2136 : : struct dentry *extfrag_debug_root;
2137 : :
2138 : 3 : extfrag_debug_root = debugfs_create_dir("extfrag", NULL);
2139 : :
2140 : 3 : debugfs_create_file("unusable_index", 0444, extfrag_debug_root, NULL,
2141 : : &unusable_file_ops);
2142 : :
2143 : 3 : debugfs_create_file("extfrag_index", 0444, extfrag_debug_root, NULL,
2144 : : &extfrag_file_ops);
2145 : :
2146 : 3 : return 0;
2147 : : }
2148 : :
2149 : : module_init(extfrag_debug_init);
2150 : : #endif
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