include/linux/vmstat.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_VMSTAT_H
   3 #define _LINUX_VMSTAT_H
   4
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/percpu.h>
   7 #include <linux/mmzone.h>
   8 #include <linux/vm_event_item.h>
   9 #include <linux/atomic.h>
  10 #include <linux/static_key.h>
  11 #include <linux/mmdebug.h>
  12
  13 extern int sysctl_stat_interval;
  14
  15 #ifdef CONFIG_NUMA
  16 #define ENABLE_NUMA_STAT   1
  17 #define DISABLE_NUMA_STAT   0
  18 extern int sysctl_vm_numa_stat;
  19 DECLARE_STATIC_KEY_TRUE(vm_numa_stat_key);
  20 int sysctl_vm_numa_stat_handler(struct ctl_table *table, int write,
  21                 void *buffer, size_t *length, loff_t *ppos);
  22 #endif
  23
  24 struct reclaim_stat {
  25         unsigned nr_dirty;
  26         unsigned nr_unqueued_dirty;
  27         unsigned nr_congested;
  28         unsigned nr_writeback;
  29         unsigned nr_immediate;
  30         unsigned nr_pageout;
  31         unsigned nr_activate[ANON_AND_FILE];
  32         unsigned nr_ref_keep;
  33         unsigned nr_unmap_fail;
  34         unsigned nr_lazyfree_fail;
  35 };
  36
  37 enum writeback_stat_item {
  38         NR_DIRTY_THRESHOLD,
  39         NR_DIRTY_BG_THRESHOLD,
  40         NR_VM_WRITEBACK_STAT_ITEMS,
  41 };
  42
  43 #ifdef CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS
  44 /*
  45  * Light weight per cpu counter implementation.
  46  *
  47  * Counters should only be incremented and no critical kernel component
  48  * should rely on the counter values.
  49  *
  50  * Counters are handled completely inline. On many platforms the code
  51  * generated will simply be the increment of a global address.
  52  */
  53
  54 struct vm_event_state {
  55         unsigned long event[NR_VM_EVENT_ITEMS];
  56 };
  57
  58 DECLARE_PER_CPU(struct vm_event_state, vm_event_states);
  59
  60 /*
  61  * vm counters are allowed to be racy. Use raw_cpu_ops to avoid the
  62  * local_irq_disable overhead.
  63  */
  64 static inline void __count_vm_event(enum vm_event_item item)
  65 {
  66         raw_cpu_inc(vm_event_states.event[item]);
  67 }
  68
  69 static inline void count_vm_event(enum vm_event_item item)
  70 {
  71         this_cpu_inc(vm_event_states.event[item]);
  72 }
  73
  74 static inline void __count_vm_events(enum vm_event_item item, long delta)
  75 {
  76         raw_cpu_add(vm_event_states.event[item], delta);
  77 }
  78
  79 static inline void count_vm_events(enum vm_event_item item, long delta)
  80 {
  81         this_cpu_add(vm_event_states.event[item], delta);
  82 }
  83
  84 extern void all_vm_events(unsigned long *);
  85
  86 extern void vm_events_fold_cpu(int cpu);
  87
  88 #else
  89
  90 /* Disable counters */
  91 static inline void count_vm_event(enum vm_event_item item)
  92 {
  93 }
  94 static inline void count_vm_events(enum vm_event_item item, long delta)
  95 {
  96 }
  97 static inline void __count_vm_event(enum vm_event_item item)
  98 {
  99 }
 100 static inline void __count_vm_events(enum vm_event_item item, long delta)
 101 {
 102 }
 103 static inline void all_vm_events(unsigned long *ret)
 104 {
 105 }
 106 static inline void vm_events_fold_cpu(int cpu)
 107 {
 108 }
 109
 110 #endif /* CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS */
 111
 112 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 113 #define count_vm_numa_event(x)     count_vm_event(x)
 114 #define count_vm_numa_events(x, y) count_vm_events(x, y)
 115 #else
 116 #define count_vm_numa_event(x) do {} while (0)
 117 #define count_vm_numa_events(x, y) do { (void)(y); } while (0)
 118 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 119
 120 #ifdef CONFIG_DEBUG_TLBFLUSH
 121 #define count_vm_tlb_event(x)      count_vm_event(x)
 122 #define count_vm_tlb_events(x, y)  count_vm_events(x, y)
 123 #else
 124 #define count_vm_tlb_event(x)     do {} while (0)
 125 #define count_vm_tlb_events(x, y) do { (void)(y); } while (0)
 126 #endif
 127
 128 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_VMACACHE
 129 #define count_vm_vmacache_event(x) count_vm_event(x)
 130 #else
 131 #define count_vm_vmacache_event(x) do {} while (0)
 132 #endif
 133
 134 #define __count_zid_vm_events(item, zid, delta) \
 135         __count_vm_events(item##_NORMAL - ZONE_NORMAL + zid, delta)
 136
 137 /*
 138  * Zone and node-based page accounting with per cpu differentials.
 139  */
 140 extern atomic_long_t vm_zone_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
 141 extern atomic_long_t vm_numa_stat[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS];
 142 extern atomic_long_t vm_node_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
 143
 144 #ifdef CONFIG_NUMA
 145 static inline void zone_numa_state_add(long x, struct zone *zone,
 146                                  enum numa_stat_item item)
 147 {
 148         atomic_long_add(x, &zone->vm_numa_stat[item]);
 149         atomic_long_add(x, &vm_numa_stat[item]);
 150 }
 151
 152 static inline unsigned long global_numa_state(enum numa_stat_item item)
 153 {
 154         long x = atomic_long_read(&vm_numa_stat[item]);
 155
 156         return x;
 157 }
 158
 159 static inline unsigned long zone_numa_state_snapshot(struct zone *zone,
 160                                         enum numa_stat_item item)
 161 {
 162         long x = atomic_long_read(&zone->vm_numa_stat[item]);
 163         int cpu;
 164
 165         for_each_online_cpu(cpu)
 166                 x += per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu)->vm_numa_stat_diff[item];
 167
 168         return x;
 169 }
 170 #endif /* CONFIG_NUMA */
 171
 172 static inline void zone_page_state_add(long x, struct zone *zone,
 173                                  enum zone_stat_item item)
 174 {
 175         atomic_long_add(x, &zone->vm_stat[item]);
 176         atomic_long_add(x, &vm_zone_stat[item]);
 177 }
 178
 179 static inline void node_page_state_add(long x, struct pglist_data *pgdat,
 180                                  enum node_stat_item item)
 181 {
 182         atomic_long_add(x, &pgdat->vm_stat[item]);
 183         atomic_long_add(x, &vm_node_stat[item]);
 184 }
 185
 186 static inline unsigned long global_zone_page_state(enum zone_stat_item item)
 187 {
 188         long x = atomic_long_read(&vm_zone_stat[item]);
 189 #ifdef CONFIG_SMP
 190         if (x < 0)
 191                 x = 0;
 192 #endif
 193         return x;
 194 }
 195
 196 static inline
 197 unsigned long global_node_page_state_pages(enum node_stat_item item)
 198 {
 199         long x = atomic_long_read(&vm_node_stat[item]);
 200 #ifdef CONFIG_SMP
 201         if (x < 0)
 202                 x = 0;
 203 #endif
 204         return x;
 205 }
 206
 207 static inline unsigned long global_node_page_state(enum node_stat_item item)
 208 {
 209         VM_WARN_ON_ONCE(vmstat_item_in_bytes(item));
 210
 211         return global_node_page_state_pages(item);
 212 }
 213
 214 static inline unsigned long zone_page_state(struct zone *zone,
 215                                         enum zone_stat_item item)
 216 {
 217         long x = atomic_long_read(&zone->vm_stat[item]);
 218 #ifdef CONFIG_SMP
 219         if (x < 0)
 220                 x = 0;
 221 #endif
 222         return x;
 223 }
 224
 225 /*
 226  * More accurate version that also considers the currently pending
 227  * deltas. For that we need to loop over all cpus to find the current
 228  * deltas. There is no synchronization so the result cannot be
 229  * exactly accurate either.
 230  */
 231 static inline unsigned long zone_page_state_snapshot(struct zone *zone,
 232                                         enum zone_stat_item item)
 233 {
 234         long x = atomic_long_read(&zone->vm_stat[item]);
 235
 236 #ifdef CONFIG_SMP
 237         int cpu;
 238         for_each_online_cpu(cpu)
 239                 x += per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu)->vm_stat_diff[item];
 240
 241         if (x < 0)
 242                 x = 0;
 243 #endif
 244         return x;
 245 }
 246
 247 #ifdef CONFIG_NUMA
 248 extern void __inc_numa_state(struct zone *zone, enum numa_stat_item item);
 249 extern unsigned long sum_zone_node_page_state(int node,
 250                                               enum zone_stat_item item);
 251 extern unsigned long sum_zone_numa_state(int node, enum numa_stat_item item);
 252 extern unsigned long node_page_state(struct pglist_data *pgdat,
 253                                                 enum node_stat_item item);
 254 extern unsigned long node_page_state_pages(struct pglist_data *pgdat,
 255                                            enum node_stat_item item);
 256 #else
 257 #define sum_zone_node_page_state(node, item) global_zone_page_state(item)
 258 #define node_page_state(node, item) global_node_page_state(item)
 259 #define node_page_state_pages(node, item) global_node_page_state_pages(item)
 260 #endif /* CONFIG_NUMA */
 261
 262 #ifdef CONFIG_SMP
 263 void __mod_zone_page_state(struct zone *, enum zone_stat_item item, long);
 264 void __inc_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 265 void __dec_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 266
 267 void __mod_node_page_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item item, long);
 268 void __inc_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 269 void __dec_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 270
 271 void mod_zone_page_state(struct zone *, enum zone_stat_item, long);
 272 void inc_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 273 void dec_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 274
 275 void mod_node_page_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item, long);
 276 void inc_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 277 void dec_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 278
 279 extern void inc_node_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item);
 280 extern void __inc_zone_state(struct zone *, enum zone_stat_item);
 281 extern void __inc_node_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item);
 282 extern void dec_zone_state(struct zone *, enum zone_stat_item);
 283 extern void __dec_zone_state(struct zone *, enum zone_stat_item);
 284 extern void __dec_node_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item);
 285
 286 void quiet_vmstat(void);
 287 void cpu_vm_stats_fold(int cpu);
 288 void refresh_zone_stat_thresholds(void);
 289
 290 struct ctl_table;
 291 int vmstat_refresh(struct ctl_table *, int write, void *buffer, size_t *lenp,
 292                 loff_t *ppos);
 293
 294 void drain_zonestat(struct zone *zone, struct per_cpu_pageset *);
 295
 296 int calculate_pressure_threshold(struct zone *zone);
 297 int calculate_normal_threshold(struct zone *zone);
 298 void set_pgdat_percpu_threshold(pg_data_t *pgdat,
 299                                 int (*calculate_pressure)(struct zone *));
 300 #else /* CONFIG_SMP */
 301
 302 /*
 303  * We do not maintain differentials in a single processor configuration.
 304  * The functions directly modify the zone and global counters.
 305  */
 306 static inline void __mod_zone_page_state(struct zone *zone,
 307                         enum zone_stat_item item, long delta)
 308 {
 309         zone_page_state_add(delta, zone, item);
 310 }
 311
 312 static inline void __mod_node_page_state(struct pglist_data *pgdat,
 313                         enum node_stat_item item, int delta)
 314 {
 315         if (vmstat_item_in_bytes(item)) {
 316                 VM_WARN_ON_ONCE(delta & (PAGE_SIZE - 1));
 317                 delta >>= PAGE_SHIFT;
 318         }
 319
 320         node_page_state_add(delta, pgdat, item);
 321 }
 322
 323 static inline void __inc_zone_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item)
 324 {
 325         atomic_long_inc(&zone->vm_stat[item]);
 326         atomic_long_inc(&vm_zone_stat[item]);
 327 }
 328
 329 static inline void __inc_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
 330 {
 331         atomic_long_inc(&pgdat->vm_stat[item]);
 332         atomic_long_inc(&vm_node_stat[item]);
 333 }
 334
 335 static inline void __dec_zone_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item)
 336 {
 337         atomic_long_dec(&zone->vm_stat[item]);
 338         atomic_long_dec(&vm_zone_stat[item]);
 339 }
 340
 341 static inline void __dec_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
 342 {
 343         atomic_long_dec(&pgdat->vm_stat[item]);
 344         atomic_long_dec(&vm_node_stat[item]);
 345 }
 346
 347 static inline void __inc_zone_page_state(struct page *page,
 348                         enum zone_stat_item item)
 349 {
 350         __inc_zone_state(page_zone(page), item);
 351 }
 352
 353 static inline void __inc_node_page_state(struct page *page,
 354                         enum node_stat_item item)
 355 {
 356         __inc_node_state(page_pgdat(page), item);
 357 }
 358
 359
 360 static inline void __dec_zone_page_state(struct page *page,
 361                         enum zone_stat_item item)
 362 {
 363         __dec_zone_state(page_zone(page), item);
 364 }
 365
 366 static inline void __dec_node_page_state(struct page *page,
 367                         enum node_stat_item item)
 368 {
 369         __dec_node_state(page_pgdat(page), item);
 370 }
 371
 372
 373 /*
 374  * We only use atomic operations to update counters. So there is no need to
 375  * disable interrupts.
 376  */
 377 #define inc_zone_page_state __inc_zone_page_state
 378 #define dec_zone_page_state __dec_zone_page_state
 379 #define mod_zone_page_state __mod_zone_page_state
 380
 381 #define inc_node_page_state __inc_node_page_state
 382 #define dec_node_page_state __dec_node_page_state
 383 #define mod_node_page_state __mod_node_page_state
 384
 385 #define inc_zone_state __inc_zone_state
 386 #define inc_node_state __inc_node_state
 387 #define dec_zone_state __dec_zone_state
 388
 389 #define set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, callback) { }
 390
 391 static inline void refresh_zone_stat_thresholds(void) { }
 392 static inline void cpu_vm_stats_fold(int cpu) { }
 393 static inline void quiet_vmstat(void) { }
 394
 395 static inline void drain_zonestat(struct zone *zone,
 396                         struct per_cpu_pageset *pset) { }
 397 #endif          /* CONFIG_SMP */
 398
 399 static inline void __mod_zone_freepage_state(struct zone *zone, int nr_pages,
 400                                              int migratetype)
 401 {
 402         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, nr_pages);
 403         if (is_migrate_cma(migratetype))
 404                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_CMA_PAGES, nr_pages);
 405 }
 406
 407 extern const char * const vmstat_text[];
 408
 409 static inline const char *zone_stat_name(enum zone_stat_item item)
 410 {
 411         return vmstat_text[item];
 412 }
 413
 414 #ifdef CONFIG_NUMA
 415 static inline const char *numa_stat_name(enum numa_stat_item item)
 416 {
 417         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 418                            item];
 419 }
 420 #endif /* CONFIG_NUMA */
 421
 422 static inline const char *node_stat_name(enum node_stat_item item)
 423 {
 424         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 425                            NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS +
 426                            item];
 427 }
 428
 429 static inline const char *lru_list_name(enum lru_list lru)
 430 {
 431         return node_stat_name(NR_LRU_BASE + lru) + 3; // skip "nr_"
 432 }
 433
 434 static inline const char *writeback_stat_name(enum writeback_stat_item item)
 435 {
 436         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 437                            NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS +
 438                            NR_VM_NODE_STAT_ITEMS +
 439                            item];
 440 }
 441
 442 #if defined(CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS) || defined(CONFIG_MEMCG)
 443 static inline const char *vm_event_name(enum vm_event_item item)
 444 {
 445         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 446                            NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS +
 447                            NR_VM_NODE_STAT_ITEMS +
 448                            NR_VM_WRITEBACK_STAT_ITEMS +
 449                            item];
 450 }
 451 #endif /* CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS || CONFIG_MEMCG */
 452
 453 #endif /* _LINUX_VMSTAT_H */