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_PER_VMA_LOCK_STATS
 129 #define count_vm_vma_lock_event(x) count_vm_event(x)
 130 #else
 131 #define count_vm_vma_lock_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_node_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
 142 extern atomic_long_t vm_numa_event[NR_VM_NUMA_EVENT_ITEMS];
 143
 144 #ifdef CONFIG_NUMA
 145 static inline void zone_numa_event_add(long x, struct zone *zone,
 146                                 enum numa_stat_item item)
 147 {
 148         atomic_long_add(x, &zone->vm_numa_event[item]);
 149         atomic_long_add(x, &vm_numa_event[item]);
 150 }
 151
 152 static inline unsigned long zone_numa_event_state(struct zone *zone,
 153                                         enum numa_stat_item item)
 154 {
 155         return atomic_long_read(&zone->vm_numa_event[item]);
 156 }
 157
 158 static inline unsigned long
 159 global_numa_event_state(enum numa_stat_item item)
 160 {
 161         return atomic_long_read(&vm_numa_event[item]);
 162 }
 163 #endif /* CONFIG_NUMA */
 164
 165 static inline void zone_page_state_add(long x, struct zone *zone,
 166                                  enum zone_stat_item item)
 167 {
 168         atomic_long_add(x, &zone->vm_stat[item]);
 169         atomic_long_add(x, &vm_zone_stat[item]);
 170 }
 171
 172 static inline void node_page_state_add(long x, struct pglist_data *pgdat,
 173                                  enum node_stat_item item)
 174 {
 175         atomic_long_add(x, &pgdat->vm_stat[item]);
 176         atomic_long_add(x, &vm_node_stat[item]);
 177 }
 178
 179 static inline unsigned long global_zone_page_state(enum zone_stat_item item)
 180 {
 181         long x = atomic_long_read(&vm_zone_stat[item]);
 182 #ifdef CONFIG_SMP
 183         if (x < 0)
 184                 x = 0;
 185 #endif
 186         return x;
 187 }
 188
 189 static inline
 190 unsigned long global_node_page_state_pages(enum node_stat_item item)
 191 {
 192         long x = atomic_long_read(&vm_node_stat[item]);
 193 #ifdef CONFIG_SMP
 194         if (x < 0)
 195                 x = 0;
 196 #endif
 197         return x;
 198 }
 199
 200 static inline unsigned long global_node_page_state(enum node_stat_item item)
 201 {
 202         VM_WARN_ON_ONCE(vmstat_item_in_bytes(item));
 203
 204         return global_node_page_state_pages(item);
 205 }
 206
 207 static inline unsigned long zone_page_state(struct zone *zone,
 208                                         enum zone_stat_item item)
 209 {
 210         long x = atomic_long_read(&zone->vm_stat[item]);
 211 #ifdef CONFIG_SMP
 212         if (x < 0)
 213                 x = 0;
 214 #endif
 215         return x;
 216 }
 217
 218 /*
 219  * More accurate version that also considers the currently pending
 220  * deltas. For that we need to loop over all cpus to find the current
 221  * deltas. There is no synchronization so the result cannot be
 222  * exactly accurate either.
 223  */
 224 static inline unsigned long zone_page_state_snapshot(struct zone *zone,
 225                                         enum zone_stat_item item)
 226 {
 227         long x = atomic_long_read(&zone->vm_stat[item]);
 228
 229 #ifdef CONFIG_SMP
 230         int cpu;
 231         for_each_online_cpu(cpu)
 232                 x += per_cpu_ptr(zone->per_cpu_zonestats, cpu)->vm_stat_diff[item];
 233
 234         if (x < 0)
 235                 x = 0;
 236 #endif
 237         return x;
 238 }
 239
 240 #ifdef CONFIG_NUMA
 241 /* See __count_vm_event comment on why raw_cpu_inc is used. */
 242 static inline void
 243 __count_numa_event(struct zone *zone, enum numa_stat_item item)
 244 {
 245         struct per_cpu_zonestat __percpu *pzstats = zone->per_cpu_zonestats;
 246
 247         raw_cpu_inc(pzstats->vm_numa_event[item]);
 248 }
 249
 250 static inline void
 251 __count_numa_events(struct zone *zone, enum numa_stat_item item, long delta)
 252 {
 253         struct per_cpu_zonestat __percpu *pzstats = zone->per_cpu_zonestats;
 254
 255         raw_cpu_add(pzstats->vm_numa_event[item], delta);
 256 }
 257
 258 extern unsigned long sum_zone_node_page_state(int node,
 259                                               enum zone_stat_item item);
 260 extern unsigned long sum_zone_numa_event_state(int node, enum numa_stat_item item);
 261 extern unsigned long node_page_state(struct pglist_data *pgdat,
 262                                                 enum node_stat_item item);
 263 extern unsigned long node_page_state_pages(struct pglist_data *pgdat,
 264                                            enum node_stat_item item);
 265 extern void fold_vm_numa_events(void);
 266 #else
 267 #define sum_zone_node_page_state(node, item) global_zone_page_state(item)
 268 #define node_page_state(node, item) global_node_page_state(item)
 269 #define node_page_state_pages(node, item) global_node_page_state_pages(item)
 270 static inline void fold_vm_numa_events(void)
 271 {
 272 }
 273 #endif /* CONFIG_NUMA */
 274
 275 #ifdef CONFIG_SMP
 276 void __mod_zone_page_state(struct zone *, enum zone_stat_item item, long);
 277 void __inc_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 278 void __dec_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 279
 280 void __mod_node_page_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item item, long);
 281 void __inc_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 282 void __dec_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 283
 284 void mod_zone_page_state(struct zone *, enum zone_stat_item, long);
 285 void inc_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 286 void dec_zone_page_state(struct page *, enum zone_stat_item);
 287
 288 void mod_node_page_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item, long);
 289 void inc_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 290 void dec_node_page_state(struct page *, enum node_stat_item);
 291
 292 extern void inc_node_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item);
 293 extern void __inc_zone_state(struct zone *, enum zone_stat_item);
 294 extern void __inc_node_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item);
 295 extern void dec_zone_state(struct zone *, enum zone_stat_item);
 296 extern void __dec_zone_state(struct zone *, enum zone_stat_item);
 297 extern void __dec_node_state(struct pglist_data *, enum node_stat_item);
 298
 299 void quiet_vmstat(void);
 300 void cpu_vm_stats_fold(int cpu);
 301 void refresh_zone_stat_thresholds(void);
 302
 303 struct ctl_table;
 304 int vmstat_refresh(struct ctl_table *, int write, void *buffer, size_t *lenp,
 305                 loff_t *ppos);
 306
 307 void drain_zonestat(struct zone *zone, struct per_cpu_zonestat *);
 308
 309 int calculate_pressure_threshold(struct zone *zone);
 310 int calculate_normal_threshold(struct zone *zone);
 311 void set_pgdat_percpu_threshold(pg_data_t *pgdat,
 312                                 int (*calculate_pressure)(struct zone *));
 313 #else /* CONFIG_SMP */
 314
 315 /*
 316  * We do not maintain differentials in a single processor configuration.
 317  * The functions directly modify the zone and global counters.
 318  */
 319 static inline void __mod_zone_page_state(struct zone *zone,
 320                         enum zone_stat_item item, long delta)
 321 {
 322         zone_page_state_add(delta, zone, item);
 323 }
 324
 325 static inline void __mod_node_page_state(struct pglist_data *pgdat,
 326                         enum node_stat_item item, int delta)
 327 {
 328         if (vmstat_item_in_bytes(item)) {
 329                 /*
 330                  * Only cgroups use subpage accounting right now; at
 331                  * the global level, these items still change in
 332                  * multiples of whole pages. Store them as pages
 333                  * internally to keep the per-cpu counters compact.
 334                  */
 335                 VM_WARN_ON_ONCE(delta & (PAGE_SIZE - 1));
 336                 delta >>= PAGE_SHIFT;
 337         }
 338
 339         node_page_state_add(delta, pgdat, item);
 340 }
 341
 342 static inline void __inc_zone_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item)
 343 {
 344         atomic_long_inc(&zone->vm_stat[item]);
 345         atomic_long_inc(&vm_zone_stat[item]);
 346 }
 347
 348 static inline void __inc_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
 349 {
 350         atomic_long_inc(&pgdat->vm_stat[item]);
 351         atomic_long_inc(&vm_node_stat[item]);
 352 }
 353
 354 static inline void __dec_zone_state(struct zone *zone, enum zone_stat_item item)
 355 {
 356         atomic_long_dec(&zone->vm_stat[item]);
 357         atomic_long_dec(&vm_zone_stat[item]);
 358 }
 359
 360 static inline void __dec_node_state(struct pglist_data *pgdat, enum node_stat_item item)
 361 {
 362         atomic_long_dec(&pgdat->vm_stat[item]);
 363         atomic_long_dec(&vm_node_stat[item]);
 364 }
 365
 366 static inline void __inc_zone_page_state(struct page *page,
 367                         enum zone_stat_item item)
 368 {
 369         __inc_zone_state(page_zone(page), item);
 370 }
 371
 372 static inline void __inc_node_page_state(struct page *page,
 373                         enum node_stat_item item)
 374 {
 375         __inc_node_state(page_pgdat(page), item);
 376 }
 377
 378
 379 static inline void __dec_zone_page_state(struct page *page,
 380                         enum zone_stat_item item)
 381 {
 382         __dec_zone_state(page_zone(page), item);
 383 }
 384
 385 static inline void __dec_node_page_state(struct page *page,
 386                         enum node_stat_item item)
 387 {
 388         __dec_node_state(page_pgdat(page), item);
 389 }
 390
 391
 392 /*
 393  * We only use atomic operations to update counters. So there is no need to
 394  * disable interrupts.
 395  */
 396 #define inc_zone_page_state __inc_zone_page_state
 397 #define dec_zone_page_state __dec_zone_page_state
 398 #define mod_zone_page_state __mod_zone_page_state
 399
 400 #define inc_node_page_state __inc_node_page_state
 401 #define dec_node_page_state __dec_node_page_state
 402 #define mod_node_page_state __mod_node_page_state
 403
 404 #define inc_zone_state __inc_zone_state
 405 #define inc_node_state __inc_node_state
 406 #define dec_zone_state __dec_zone_state
 407
 408 #define set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, callback) { }
 409
 410 static inline void refresh_zone_stat_thresholds(void) { }
 411 static inline void cpu_vm_stats_fold(int cpu) { }
 412 static inline void quiet_vmstat(void) { }
 413
 414 static inline void drain_zonestat(struct zone *zone,
 415                         struct per_cpu_zonestat *pzstats) { }
 416 #endif          /* CONFIG_SMP */
 417
 418 static inline void __zone_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 419                 enum zone_stat_item item, long nr)
 420 {
 421         __mod_zone_page_state(folio_zone(folio), item, nr);
 422 }
 423
 424 static inline void __zone_stat_add_folio(struct folio *folio,
 425                 enum zone_stat_item item)
 426 {
 427         __mod_zone_page_state(folio_zone(folio), item, folio_nr_pages(folio));
 428 }
 429
 430 static inline void __zone_stat_sub_folio(struct folio *folio,
 431                 enum zone_stat_item item)
 432 {
 433         __mod_zone_page_state(folio_zone(folio), item, -folio_nr_pages(folio));
 434 }
 435
 436 static inline void zone_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 437                 enum zone_stat_item item, long nr)
 438 {
 439         mod_zone_page_state(folio_zone(folio), item, nr);
 440 }
 441
 442 static inline void zone_stat_add_folio(struct folio *folio,
 443                 enum zone_stat_item item)
 444 {
 445         mod_zone_page_state(folio_zone(folio), item, folio_nr_pages(folio));
 446 }
 447
 448 static inline void zone_stat_sub_folio(struct folio *folio,
 449                 enum zone_stat_item item)
 450 {
 451         mod_zone_page_state(folio_zone(folio), item, -folio_nr_pages(folio));
 452 }
 453
 454 static inline void __node_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 455                 enum node_stat_item item, long nr)
 456 {
 457         __mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), item, nr);
 458 }
 459
 460 static inline void __node_stat_add_folio(struct folio *folio,
 461                 enum node_stat_item item)
 462 {
 463         __mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), item, folio_nr_pages(folio));
 464 }
 465
 466 static inline void __node_stat_sub_folio(struct folio *folio,
 467                 enum node_stat_item item)
 468 {
 469         __mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), item, -folio_nr_pages(folio));
 470 }
 471
 472 static inline void node_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 473                 enum node_stat_item item, long nr)
 474 {
 475         mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), item, nr);
 476 }
 477
 478 static inline void node_stat_add_folio(struct folio *folio,
 479                 enum node_stat_item item)
 480 {
 481         mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), item, folio_nr_pages(folio));
 482 }
 483
 484 static inline void node_stat_sub_folio(struct folio *folio,
 485                 enum node_stat_item item)
 486 {
 487         mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), item, -folio_nr_pages(folio));
 488 }
 489
 490 extern const char * const vmstat_text[];
 491
 492 static inline const char *zone_stat_name(enum zone_stat_item item)
 493 {
 494         return vmstat_text[item];
 495 }
 496
 497 #ifdef CONFIG_NUMA
 498 static inline const char *numa_stat_name(enum numa_stat_item item)
 499 {
 500         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 501                            item];
 502 }
 503 #endif /* CONFIG_NUMA */
 504
 505 static inline const char *node_stat_name(enum node_stat_item item)
 506 {
 507         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 508                            NR_VM_NUMA_EVENT_ITEMS +
 509                            item];
 510 }
 511
 512 static inline const char *lru_list_name(enum lru_list lru)
 513 {
 514         return node_stat_name(NR_LRU_BASE + lru) + 3; // skip "nr_"
 515 }
 516
 517 static inline const char *writeback_stat_name(enum writeback_stat_item item)
 518 {
 519         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 520                            NR_VM_NUMA_EVENT_ITEMS +
 521                            NR_VM_NODE_STAT_ITEMS +
 522                            item];
 523 }
 524
 525 #if defined(CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS) || defined(CONFIG_MEMCG)
 526 static inline const char *vm_event_name(enum vm_event_item item)
 527 {
 528         return vmstat_text[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS +
 529                            NR_VM_NUMA_EVENT_ITEMS +
 530                            NR_VM_NODE_STAT_ITEMS +
 531                            NR_VM_WRITEBACK_STAT_ITEMS +
 532                            item];
 533 }
 534 #endif /* CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS || CONFIG_MEMCG */
 535
 536 #ifdef CONFIG_MEMCG
 537
 538 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
 539                         int val);
 540
 541 static inline void mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
 542                                     enum node_stat_item idx, int val)
 543 {
 544         unsigned long flags;
 545
 546         local_irq_save(flags);
 547         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
 548         local_irq_restore(flags);
 549 }
 550
 551 void __lruvec_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 552                              enum node_stat_item idx, int val);
 553
 554 static inline void lruvec_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 555                                          enum node_stat_item idx, int val)
 556 {
 557         unsigned long flags;
 558
 559         local_irq_save(flags);
 560         __lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, val);
 561         local_irq_restore(flags);
 562 }
 563
 564 static inline void mod_lruvec_page_state(struct page *page,
 565                                          enum node_stat_item idx, int val)
 566 {
 567         lruvec_stat_mod_folio(page_folio(page), idx, val);
 568 }
 569
 570 #else
 571
 572 static inline void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
 573                                       enum node_stat_item idx, int val)
 574 {
 575         __mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
 576 }
 577
 578 static inline void mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
 579                                     enum node_stat_item idx, int val)
 580 {
 581         mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
 582 }
 583
 584 static inline void __lruvec_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 585                                          enum node_stat_item idx, int val)
 586 {
 587         __mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), idx, val);
 588 }
 589
 590 static inline void lruvec_stat_mod_folio(struct folio *folio,
 591                                          enum node_stat_item idx, int val)
 592 {
 593         mod_node_page_state(folio_pgdat(folio), idx, val);
 594 }
 595
 596 static inline void mod_lruvec_page_state(struct page *page,
 597                                          enum node_stat_item idx, int val)
 598 {
 599         mod_node_page_state(page_pgdat(page), idx, val);
 600 }
 601
 602 #endif /* CONFIG_MEMCG */
 603
 604 static inline void __lruvec_stat_add_folio(struct folio *folio,
 605                                            enum node_stat_item idx)
 606 {
 607         __lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, folio_nr_pages(folio));
 608 }
 609
 610 static inline void __lruvec_stat_sub_folio(struct folio *folio,
 611                                            enum node_stat_item idx)
 612 {
 613         __lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, -folio_nr_pages(folio));
 614 }
 615
 616 static inline void lruvec_stat_add_folio(struct folio *folio,
 617                                          enum node_stat_item idx)
 618 {
 619         lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, folio_nr_pages(folio));
 620 }
 621
 622 static inline void lruvec_stat_sub_folio(struct folio *folio,
 623                                          enum node_stat_item idx)
 624 {
 625         lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, -folio_nr_pages(folio));
 626 }
 627 #endif /* _LINUX_VMSTAT_H */