mm/percpu-internal.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _MM_PERCPU_INTERNAL_H
   3 #define _MM_PERCPU_INTERNAL_H
   4
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/percpu.h>
   7
   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 };
  32
  33 struct pcpu_chunk {
  34 #ifdef CONFIG_PERCPU_STATS
  35         int                     nr_alloc;       /* # of allocations */
  36         size_t                  max_alloc_size; /* largest allocation size */
  37 #endif
  38
  39         struct list_head        list;           /* linked to pcpu_slot lists */
  40         int                     free_bytes;     /* free bytes in the chunk */
  41         int                     contig_bits;    /* max contiguous size hint */
  42         int                     contig_bits_start; /* contig_bits starting
  43                                                       offset */
  44         void                    *base_addr;     /* base address of this chunk */
  45
  46         unsigned long           *alloc_map;     /* allocation map */
  47         unsigned long           *bound_map;     /* boundary map */
  48         struct pcpu_block_md    *md_blocks;     /* metadata blocks */
  49
  50         void                    *data;          /* chunk data */
  51         int                     first_bit;      /* no free below this */
  52         bool                    immutable;      /* no [de]population allowed */
  53         int                     start_offset;   /* the overlap with the previous
  54                                                    region to have a page aligned
  55                                                    base_addr */
  56         int                     end_offset;     /* additional area required to
  57                                                    have the region end page
  58                                                    aligned */
  59
  60         int                     nr_pages;       /* # of pages served by this chunk */
  61         int                     nr_populated;   /* # of populated pages */
  62         int                     nr_empty_pop_pages; /* # of empty populated pages */
  63         unsigned long           populated[];    /* populated bitmap */
  64 };
  65
  66 extern spinlock_t pcpu_lock;
  67
  68 extern struct list_head *pcpu_slot;
  69 extern int pcpu_nr_slots;
  70 extern int pcpu_nr_empty_pop_pages;
  71
  72 extern struct pcpu_chunk *pcpu_first_chunk;
  73 extern struct pcpu_chunk *pcpu_reserved_chunk;
  74
  75 /**
  76  * pcpu_chunk_nr_blocks - converts nr_pages to # of md_blocks
  77  * @chunk: chunk of interest
  78  *
  79  * This conversion is from the number of physical pages that the chunk
  80  * serves to the number of bitmap blocks used.
  81  */
  82 static inline int pcpu_chunk_nr_blocks(struct pcpu_chunk *chunk)
  83 {
  84         return chunk->nr_pages * PAGE_SIZE / PCPU_BITMAP_BLOCK_SIZE;
  85 }
  86
  87 /**
  88  * pcpu_nr_pages_to_map_bits - converts the pages to size of bitmap
  89  * @pages: number of physical pages
  90  *
  91  * This conversion is from physical pages to the number of bits
  92  * required in the bitmap.
  93  */
  94 static inline int pcpu_nr_pages_to_map_bits(int pages)
  95 {
  96         return pages * PAGE_SIZE / PCPU_MIN_ALLOC_SIZE;
  97 }
  98
  99 /**
 100  * pcpu_chunk_map_bits - helper to convert nr_pages to size of bitmap
 101  * @chunk: chunk of interest
 102  *
 103  * This conversion is from the number of physical pages that the chunk
 104  * serves to the number of bits in the bitmap.
 105  */
 106 static inline int pcpu_chunk_map_bits(struct pcpu_chunk *chunk)
 107 {
 108         return pcpu_nr_pages_to_map_bits(chunk->nr_pages);
 109 }
 110
 111 #ifdef CONFIG_PERCPU_STATS
 112
 113 #include <linux/spinlock.h>
 114
 115 struct percpu_stats {
 116         u64 nr_alloc;           /* lifetime # of allocations */
 117         u64 nr_dealloc;         /* lifetime # of deallocations */
 118         u64 nr_cur_alloc;       /* current # of allocations */
 119         u64 nr_max_alloc;       /* max # of live allocations */
 120         u32 nr_chunks;          /* current # of live chunks */
 121         u32 nr_max_chunks;      /* max # of live chunks */
 122         size_t min_alloc_size;  /* min allocaiton size */
 123         size_t max_alloc_size;  /* max allocation size */
 124 };
 125
 126 extern struct percpu_stats pcpu_stats;
 127 extern struct pcpu_alloc_info pcpu_stats_ai;
 128
 129 /*
 130  * For debug purposes. We don't care about the flexible array.
 131  */
 132 static inline void pcpu_stats_save_ai(const struct pcpu_alloc_info *ai)
 133 {
 134         memcpy(&pcpu_stats_ai, ai, sizeof(struct pcpu_alloc_info));
 135
 136         /* initialize min_alloc_size to unit_size */
 137         pcpu_stats.min_alloc_size = pcpu_stats_ai.unit_size;
 138 }
 139
 140 /*
 141  * pcpu_stats_area_alloc - increment area allocation stats
 142  * @chunk: the location of the area being allocated
 143  * @size: size of area to allocate in bytes
 144  *
 145  * CONTEXT:
 146  * pcpu_lock.
 147  */
 148 static inline void pcpu_stats_area_alloc(struct pcpu_chunk *chunk, size_t size)
 149 {
 150         lockdep_assert_held(&pcpu_lock);
 151
 152         pcpu_stats.nr_alloc++;
 153         pcpu_stats.nr_cur_alloc++;
 154         pcpu_stats.nr_max_alloc =
 155                 max(pcpu_stats.nr_max_alloc, pcpu_stats.nr_cur_alloc);
 156         pcpu_stats.min_alloc_size =
 157                 min(pcpu_stats.min_alloc_size, size);
 158         pcpu_stats.max_alloc_size =
 159                 max(pcpu_stats.max_alloc_size, size);
 160
 161         chunk->nr_alloc++;
 162         chunk->max_alloc_size = max(chunk->max_alloc_size, size);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * pcpu_stats_area_dealloc - decrement allocation stats
 167  * @chunk: the location of the area being deallocated
 168  *
 169  * CONTEXT:
 170  * pcpu_lock.
 171  */
 172 static inline void pcpu_stats_area_dealloc(struct pcpu_chunk *chunk)
 173 {
 174         lockdep_assert_held(&pcpu_lock);
 175
 176         pcpu_stats.nr_dealloc++;
 177         pcpu_stats.nr_cur_alloc--;
 178
 179         chunk->nr_alloc--;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * pcpu_stats_chunk_alloc - increment chunk stats
 184  */
 185 static inline void pcpu_stats_chunk_alloc(void)
 186 {
 187         unsigned long flags;
 188         spin_lock_irqsave(&pcpu_lock, flags);
 189
 190         pcpu_stats.nr_chunks++;
 191         pcpu_stats.nr_max_chunks =
 192                 max(pcpu_stats.nr_max_chunks, pcpu_stats.nr_chunks);
 193
 194         spin_unlock_irqrestore(&pcpu_lock, flags);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * pcpu_stats_chunk_dealloc - decrement chunk stats
 199  */
 200 static inline void pcpu_stats_chunk_dealloc(void)
 201 {
 202         unsigned long flags;
 203         spin_lock_irqsave(&pcpu_lock, flags);
 204
 205         pcpu_stats.nr_chunks--;
 206
 207         spin_unlock_irqrestore(&pcpu_lock, flags);
 208 }
 209
 210 #else
 211
 212 static inline void pcpu_stats_save_ai(const struct pcpu_alloc_info *ai)
 213 {
 214 }
 215
 216 static inline void pcpu_stats_area_alloc(struct pcpu_chunk *chunk, size_t size)
 217 {
 218 }
 219
 220 static inline void pcpu_stats_area_dealloc(struct pcpu_chunk *chunk)
 221 {
 222 }
 223
 224 static inline void pcpu_stats_chunk_alloc(void)
 225 {
 226 }
 227
 228 static inline void pcpu_stats_chunk_dealloc(void)
 229 {
 230 }
 231
 232 #endif /* !CONFIG_PERCPU_STATS */
 233
 234 #endif