GNU Linux-libre 6.7.9-gnu
[releases.git] / include / linux / damon.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * DAMON api
4  *
5  * Author: SeongJae Park <sjpark@amazon.de>
6  */
7
8 #ifndef _DAMON_H_
9 #define _DAMON_H_
10
11 #include <linux/memcontrol.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/time64.h>
14 #include <linux/types.h>
15 #include <linux/random.h>
16
17 /* Minimal region size.  Every damon_region is aligned by this. */
18 #define DAMON_MIN_REGION        PAGE_SIZE
19 /* Max priority score for DAMON-based operation schemes */
20 #define DAMOS_MAX_SCORE         (99)
21
22 /* Get a random number in [l, r) */
23 static inline unsigned long damon_rand(unsigned long l, unsigned long r)
24 {
25         return l + get_random_u32_below(r - l);
26 }
27
28 /**
29  * struct damon_addr_range - Represents an address region of [@start, @end).
30  * @start:      Start address of the region (inclusive).
31  * @end:        End address of the region (exclusive).
32  */
33 struct damon_addr_range {
34         unsigned long start;
35         unsigned long end;
36 };
37
38 /**
39  * struct damon_region - Represents a monitoring target region.
40  * @ar:                 The address range of the region.
41  * @sampling_addr:      Address of the sample for the next access check.
42  * @nr_accesses:        Access frequency of this region.
43  * @nr_accesses_bp:     @nr_accesses in basis point (0.01%) that updated for
44  *                      each sampling interval.
45  * @list:               List head for siblings.
46  * @age:                Age of this region.
47  *
48  * @nr_accesses is reset to zero for every &damon_attrs->aggr_interval and be
49  * increased for every &damon_attrs->sample_interval if an access to the region
50  * during the last sampling interval is found.  The update of this field should
51  * not be done with direct access but with the helper function,
52  * damon_update_region_access_rate().
53  *
54  * @nr_accesses_bp is another representation of @nr_accesses in basis point
55  * (1 in 10,000) that updated for every &damon_attrs->sample_interval in a
56  * manner similar to moving sum.  By the algorithm, this value becomes
57  * @nr_accesses * 10000 for every &struct damon_attrs->aggr_interval.  This can
58  * be used when the aggregation interval is too huge and therefore cannot wait
59  * for it before getting the access monitoring results.
60  *
61  * @age is initially zero, increased for each aggregation interval, and reset
62  * to zero again if the access frequency is significantly changed.  If two
63  * regions are merged into a new region, both @nr_accesses and @age of the new
64  * region are set as region size-weighted average of those of the two regions.
65  */
66 struct damon_region {
67         struct damon_addr_range ar;
68         unsigned long sampling_addr;
69         unsigned int nr_accesses;
70         unsigned int nr_accesses_bp;
71         struct list_head list;
72
73         unsigned int age;
74 /* private: Internal value for age calculation. */
75         unsigned int last_nr_accesses;
76 };
77
78 /**
79  * struct damon_target - Represents a monitoring target.
80  * @pid:                The PID of the virtual address space to monitor.
81  * @nr_regions:         Number of monitoring target regions of this target.
82  * @regions_list:       Head of the monitoring target regions of this target.
83  * @list:               List head for siblings.
84  *
85  * Each monitoring context could have multiple targets.  For example, a context
86  * for virtual memory address spaces could have multiple target processes.  The
87  * @pid should be set for appropriate &struct damon_operations including the
88  * virtual address spaces monitoring operations.
89  */
90 struct damon_target {
91         struct pid *pid;
92         unsigned int nr_regions;
93         struct list_head regions_list;
94         struct list_head list;
95 };
96
97 /**
98  * enum damos_action - Represents an action of a Data Access Monitoring-based
99  * Operation Scheme.
100  *
101  * @DAMOS_WILLNEED:     Call ``madvise()`` for the region with MADV_WILLNEED.
102  * @DAMOS_COLD:         Call ``madvise()`` for the region with MADV_COLD.
103  * @DAMOS_PAGEOUT:      Call ``madvise()`` for the region with MADV_PAGEOUT.
104  * @DAMOS_HUGEPAGE:     Call ``madvise()`` for the region with MADV_HUGEPAGE.
105  * @DAMOS_NOHUGEPAGE:   Call ``madvise()`` for the region with MADV_NOHUGEPAGE.
106  * @DAMOS_LRU_PRIO:     Prioritize the region on its LRU lists.
107  * @DAMOS_LRU_DEPRIO:   Deprioritize the region on its LRU lists.
108  * @DAMOS_STAT:         Do nothing but count the stat.
109  * @NR_DAMOS_ACTIONS:   Total number of DAMOS actions
110  *
111  * The support of each action is up to running &struct damon_operations.
112  * &enum DAMON_OPS_VADDR and &enum DAMON_OPS_FVADDR supports all actions except
113  * &enum DAMOS_LRU_PRIO and &enum DAMOS_LRU_DEPRIO.  &enum DAMON_OPS_PADDR
114  * supports only &enum DAMOS_PAGEOUT, &enum DAMOS_LRU_PRIO, &enum
115  * DAMOS_LRU_DEPRIO, and &DAMOS_STAT.
116  */
117 enum damos_action {
118         DAMOS_WILLNEED,
119         DAMOS_COLD,
120         DAMOS_PAGEOUT,
121         DAMOS_HUGEPAGE,
122         DAMOS_NOHUGEPAGE,
123         DAMOS_LRU_PRIO,
124         DAMOS_LRU_DEPRIO,
125         DAMOS_STAT,             /* Do nothing but only record the stat */
126         NR_DAMOS_ACTIONS,
127 };
128
129 /**
130  * struct damos_quota - Controls the aggressiveness of the given scheme.
131  * @ms:                 Maximum milliseconds that the scheme can use.
132  * @sz:                 Maximum bytes of memory that the action can be applied.
133  * @reset_interval:     Charge reset interval in milliseconds.
134  *
135  * @weight_sz:          Weight of the region's size for prioritization.
136  * @weight_nr_accesses: Weight of the region's nr_accesses for prioritization.
137  * @weight_age:         Weight of the region's age for prioritization.
138  *
139  * To avoid consuming too much CPU time or IO resources for applying the
140  * &struct damos->action to large memory, DAMON allows users to set time and/or
141  * size quotas.  The quotas can be set by writing non-zero values to &ms and
142  * &sz, respectively.  If the time quota is set, DAMON tries to use only up to
143  * &ms milliseconds within &reset_interval for applying the action.  If the
144  * size quota is set, DAMON tries to apply the action only up to &sz bytes
145  * within &reset_interval.
146  *
147  * Internally, the time quota is transformed to a size quota using estimated
148  * throughput of the scheme's action.  DAMON then compares it against &sz and
149  * uses smaller one as the effective quota.
150  *
151  * For selecting regions within the quota, DAMON prioritizes current scheme's
152  * target memory regions using the &struct damon_operations->get_scheme_score.
153  * You could customize the prioritization logic by setting &weight_sz,
154  * &weight_nr_accesses, and &weight_age, because monitoring operations are
155  * encouraged to respect those.
156  */
157 struct damos_quota {
158         unsigned long ms;
159         unsigned long sz;
160         unsigned long reset_interval;
161
162         unsigned int weight_sz;
163         unsigned int weight_nr_accesses;
164         unsigned int weight_age;
165
166 /* private: */
167         /* For throughput estimation */
168         unsigned long total_charged_sz;
169         unsigned long total_charged_ns;
170
171         unsigned long esz;      /* Effective size quota in bytes */
172
173         /* For charging the quota */
174         unsigned long charged_sz;
175         unsigned long charged_from;
176         struct damon_target *charge_target_from;
177         unsigned long charge_addr_from;
178
179         /* For prioritization */
180         unsigned long histogram[DAMOS_MAX_SCORE + 1];
181         unsigned int min_score;
182 };
183
184 /**
185  * enum damos_wmark_metric - Represents the watermark metric.
186  *
187  * @DAMOS_WMARK_NONE:           Ignore the watermarks of the given scheme.
188  * @DAMOS_WMARK_FREE_MEM_RATE:  Free memory rate of the system in [0,1000].
189  * @NR_DAMOS_WMARK_METRICS:     Total number of DAMOS watermark metrics
190  */
191 enum damos_wmark_metric {
192         DAMOS_WMARK_NONE,
193         DAMOS_WMARK_FREE_MEM_RATE,
194         NR_DAMOS_WMARK_METRICS,
195 };
196
197 /**
198  * struct damos_watermarks - Controls when a given scheme should be activated.
199  * @metric:     Metric for the watermarks.
200  * @interval:   Watermarks check time interval in microseconds.
201  * @high:       High watermark.
202  * @mid:        Middle watermark.
203  * @low:        Low watermark.
204  *
205  * If &metric is &DAMOS_WMARK_NONE, the scheme is always active.  Being active
206  * means DAMON does monitoring and applying the action of the scheme to
207  * appropriate memory regions.  Else, DAMON checks &metric of the system for at
208  * least every &interval microseconds and works as below.
209  *
210  * If &metric is higher than &high, the scheme is inactivated.  If &metric is
211  * between &mid and &low, the scheme is activated.  If &metric is lower than
212  * &low, the scheme is inactivated.
213  */
214 struct damos_watermarks {
215         enum damos_wmark_metric metric;
216         unsigned long interval;
217         unsigned long high;
218         unsigned long mid;
219         unsigned long low;
220
221 /* private: */
222         bool activated;
223 };
224
225 /**
226  * struct damos_stat - Statistics on a given scheme.
227  * @nr_tried:   Total number of regions that the scheme is tried to be applied.
228  * @sz_tried:   Total size of regions that the scheme is tried to be applied.
229  * @nr_applied: Total number of regions that the scheme is applied.
230  * @sz_applied: Total size of regions that the scheme is applied.
231  * @qt_exceeds: Total number of times the quota of the scheme has exceeded.
232  */
233 struct damos_stat {
234         unsigned long nr_tried;
235         unsigned long sz_tried;
236         unsigned long nr_applied;
237         unsigned long sz_applied;
238         unsigned long qt_exceeds;
239 };
240
241 /**
242  * enum damos_filter_type - Type of memory for &struct damos_filter
243  * @DAMOS_FILTER_TYPE_ANON:     Anonymous pages.
244  * @DAMOS_FILTER_TYPE_MEMCG:    Specific memcg's pages.
245  * @DAMOS_FILTER_TYPE_ADDR:     Address range.
246  * @DAMOS_FILTER_TYPE_TARGET:   Data Access Monitoring target.
247  * @NR_DAMOS_FILTER_TYPES:      Number of filter types.
248  *
249  * The anon pages type and memcg type filters are handled by underlying
250  * &struct damon_operations as a part of scheme action trying, and therefore
251  * accounted as 'tried'.  In contrast, other types are handled by core layer
252  * before trying of the action and therefore not accounted as 'tried'.
253  *
254  * The support of the filters that handled by &struct damon_operations depend
255  * on the running &struct damon_operations.
256  * &enum DAMON_OPS_PADDR supports both anon pages type and memcg type filters,
257  * while &enum DAMON_OPS_VADDR and &enum DAMON_OPS_FVADDR don't support any of
258  * the two types.
259  */
260 enum damos_filter_type {
261         DAMOS_FILTER_TYPE_ANON,
262         DAMOS_FILTER_TYPE_MEMCG,
263         DAMOS_FILTER_TYPE_ADDR,
264         DAMOS_FILTER_TYPE_TARGET,
265         NR_DAMOS_FILTER_TYPES,
266 };
267
268 /**
269  * struct damos_filter - DAMOS action target memory filter.
270  * @type:       Type of the page.
271  * @matching:   If the matching page should filtered out or in.
272  * @memcg_id:   Memcg id of the question if @type is DAMOS_FILTER_MEMCG.
273  * @addr_range: Address range if @type is DAMOS_FILTER_TYPE_ADDR.
274  * @target_idx: Index of the &struct damon_target of
275  *              &damon_ctx->adaptive_targets if @type is
276  *              DAMOS_FILTER_TYPE_TARGET.
277  * @list:       List head for siblings.
278  *
279  * Before applying the &damos->action to a memory region, DAMOS checks if each
280  * page of the region matches to this and avoid applying the action if so.
281  * Support of each filter type depends on the running &struct damon_operations
282  * and the type.  Refer to &enum damos_filter_type for more detai.
283  */
284 struct damos_filter {
285         enum damos_filter_type type;
286         bool matching;
287         union {
288                 unsigned short memcg_id;
289                 struct damon_addr_range addr_range;
290                 int target_idx;
291         };
292         struct list_head list;
293 };
294
295 /**
296  * struct damos_access_pattern - Target access pattern of the given scheme.
297  * @min_sz_region:      Minimum size of target regions.
298  * @max_sz_region:      Maximum size of target regions.
299  * @min_nr_accesses:    Minimum ``->nr_accesses`` of target regions.
300  * @max_nr_accesses:    Maximum ``->nr_accesses`` of target regions.
301  * @min_age_region:     Minimum age of target regions.
302  * @max_age_region:     Maximum age of target regions.
303  */
304 struct damos_access_pattern {
305         unsigned long min_sz_region;
306         unsigned long max_sz_region;
307         unsigned int min_nr_accesses;
308         unsigned int max_nr_accesses;
309         unsigned int min_age_region;
310         unsigned int max_age_region;
311 };
312
313 /**
314  * struct damos - Represents a Data Access Monitoring-based Operation Scheme.
315  * @pattern:            Access pattern of target regions.
316  * @action:             &damo_action to be applied to the target regions.
317  * @apply_interval_us:  The time between applying the @action.
318  * @quota:              Control the aggressiveness of this scheme.
319  * @wmarks:             Watermarks for automated (in)activation of this scheme.
320  * @filters:            Additional set of &struct damos_filter for &action.
321  * @stat:               Statistics of this scheme.
322  * @list:               List head for siblings.
323  *
324  * For each @apply_interval_us, DAMON finds regions which fit in the
325  * &pattern and applies &action to those. To avoid consuming too much
326  * CPU time or IO resources for the &action, &quota is used.
327  *
328  * If @apply_interval_us is zero, &damon_attrs->aggr_interval is used instead.
329  *
330  * To do the work only when needed, schemes can be activated for specific
331  * system situations using &wmarks.  If all schemes that registered to the
332  * monitoring context are inactive, DAMON stops monitoring either, and just
333  * repeatedly checks the watermarks.
334  *
335  * Before applying the &action to a memory region, &struct damon_operations
336  * implementation could check pages of the region and skip &action to respect
337  * &filters
338  *
339  * After applying the &action to each region, &stat_count and &stat_sz is
340  * updated to reflect the number of regions and total size of regions that the
341  * &action is applied.
342  */
343 struct damos {
344         struct damos_access_pattern pattern;
345         enum damos_action action;
346         unsigned long apply_interval_us;
347 /* private: internal use only */
348         /*
349          * number of sample intervals that should be passed before applying
350          * @action
351          */
352         unsigned long next_apply_sis;
353 /* public: */
354         struct damos_quota quota;
355         struct damos_watermarks wmarks;
356         struct list_head filters;
357         struct damos_stat stat;
358         struct list_head list;
359 };
360
361 /**
362  * enum damon_ops_id - Identifier for each monitoring operations implementation
363  *
364  * @DAMON_OPS_VADDR:    Monitoring operations for virtual address spaces
365  * @DAMON_OPS_FVADDR:   Monitoring operations for only fixed ranges of virtual
366  *                      address spaces
367  * @DAMON_OPS_PADDR:    Monitoring operations for the physical address space
368  * @NR_DAMON_OPS:       Number of monitoring operations implementations
369  */
370 enum damon_ops_id {
371         DAMON_OPS_VADDR,
372         DAMON_OPS_FVADDR,
373         DAMON_OPS_PADDR,
374         NR_DAMON_OPS,
375 };
376
377 struct damon_ctx;
378
379 /**
380  * struct damon_operations - Monitoring operations for given use cases.
381  *
382  * @id:                         Identifier of this operations set.
383  * @init:                       Initialize operations-related data structures.
384  * @update:                     Update operations-related data structures.
385  * @prepare_access_checks:      Prepare next access check of target regions.
386  * @check_accesses:             Check the accesses to target regions.
387  * @reset_aggregated:           Reset aggregated accesses monitoring results.
388  * @get_scheme_score:           Get the score of a region for a scheme.
389  * @apply_scheme:               Apply a DAMON-based operation scheme.
390  * @target_valid:               Determine if the target is valid.
391  * @cleanup:                    Clean up the context.
392  *
393  * DAMON can be extended for various address spaces and usages.  For this,
394  * users should register the low level operations for their target address
395  * space and usecase via the &damon_ctx.ops.  Then, the monitoring thread
396  * (&damon_ctx.kdamond) calls @init and @prepare_access_checks before starting
397  * the monitoring, @update after each &damon_attrs.ops_update_interval, and
398  * @check_accesses, @target_valid and @prepare_access_checks after each
399  * &damon_attrs.sample_interval.  Finally, @reset_aggregated is called after
400  * each &damon_attrs.aggr_interval.
401  *
402  * Each &struct damon_operations instance having valid @id can be registered
403  * via damon_register_ops() and selected by damon_select_ops() later.
404  * @init should initialize operations-related data structures.  For example,
405  * this could be used to construct proper monitoring target regions and link
406  * those to @damon_ctx.adaptive_targets.
407  * @update should update the operations-related data structures.  For example,
408  * this could be used to update monitoring target regions for current status.
409  * @prepare_access_checks should manipulate the monitoring regions to be
410  * prepared for the next access check.
411  * @check_accesses should check the accesses to each region that made after the
412  * last preparation and update the number of observed accesses of each region.
413  * It should also return max number of observed accesses that made as a result
414  * of its update.  The value will be used for regions adjustment threshold.
415  * @reset_aggregated should reset the access monitoring results that aggregated
416  * by @check_accesses.
417  * @get_scheme_score should return the priority score of a region for a scheme
418  * as an integer in [0, &DAMOS_MAX_SCORE].
419  * @apply_scheme is called from @kdamond when a region for user provided
420  * DAMON-based operation scheme is found.  It should apply the scheme's action
421  * to the region and return bytes of the region that the action is successfully
422  * applied.
423  * @target_valid should check whether the target is still valid for the
424  * monitoring.
425  * @cleanup is called from @kdamond just before its termination.
426  */
427 struct damon_operations {
428         enum damon_ops_id id;
429         void (*init)(struct damon_ctx *context);
430         void (*update)(struct damon_ctx *context);
431         void (*prepare_access_checks)(struct damon_ctx *context);
432         unsigned int (*check_accesses)(struct damon_ctx *context);
433         void (*reset_aggregated)(struct damon_ctx *context);
434         int (*get_scheme_score)(struct damon_ctx *context,
435                         struct damon_target *t, struct damon_region *r,
436                         struct damos *scheme);
437         unsigned long (*apply_scheme)(struct damon_ctx *context,
438                         struct damon_target *t, struct damon_region *r,
439                         struct damos *scheme);
440         bool (*target_valid)(struct damon_target *t);
441         void (*cleanup)(struct damon_ctx *context);
442 };
443
444 /**
445  * struct damon_callback - Monitoring events notification callbacks.
446  *
447  * @before_start:       Called before starting the monitoring.
448  * @after_wmarks_check: Called after each schemes' watermarks check.
449  * @after_sampling:     Called after each sampling.
450  * @after_aggregation:  Called after each aggregation.
451  * @before_damos_apply: Called before applying DAMOS action.
452  * @before_terminate:   Called before terminating the monitoring.
453  * @private:            User private data.
454  *
455  * The monitoring thread (&damon_ctx.kdamond) calls @before_start and
456  * @before_terminate just before starting and finishing the monitoring,
457  * respectively.  Therefore, those are good places for installing and cleaning
458  * @private.
459  *
460  * The monitoring thread calls @after_wmarks_check after each DAMON-based
461  * operation schemes' watermarks check.  If users need to make changes to the
462  * attributes of the monitoring context while it's deactivated due to the
463  * watermarks, this is the good place to do.
464  *
465  * The monitoring thread calls @after_sampling and @after_aggregation for each
466  * of the sampling intervals and aggregation intervals, respectively.
467  * Therefore, users can safely access the monitoring results without additional
468  * protection.  For the reason, users are recommended to use these callback for
469  * the accesses to the results.
470  *
471  * If any callback returns non-zero, monitoring stops.
472  */
473 struct damon_callback {
474         void *private;
475
476         int (*before_start)(struct damon_ctx *context);
477         int (*after_wmarks_check)(struct damon_ctx *context);
478         int (*after_sampling)(struct damon_ctx *context);
479         int (*after_aggregation)(struct damon_ctx *context);
480         int (*before_damos_apply)(struct damon_ctx *context,
481                         struct damon_target *target,
482                         struct damon_region *region,
483                         struct damos *scheme);
484         void (*before_terminate)(struct damon_ctx *context);
485 };
486
487 /**
488  * struct damon_attrs - Monitoring attributes for accuracy/overhead control.
489  *
490  * @sample_interval:            The time between access samplings.
491  * @aggr_interval:              The time between monitor results aggregations.
492  * @ops_update_interval:        The time between monitoring operations updates.
493  * @min_nr_regions:             The minimum number of adaptive monitoring
494  *                              regions.
495  * @max_nr_regions:             The maximum number of adaptive monitoring
496  *                              regions.
497  *
498  * For each @sample_interval, DAMON checks whether each region is accessed or
499  * not during the last @sample_interval.  If such access is found, DAMON
500  * aggregates the information by increasing &damon_region->nr_accesses for
501  * @aggr_interval time.  For each @aggr_interval, the count is reset.  DAMON
502  * also checks whether the target memory regions need update (e.g., by
503  * ``mmap()`` calls from the application, in case of virtual memory monitoring)
504  * and applies the changes for each @ops_update_interval.  All time intervals
505  * are in micro-seconds.  Please refer to &struct damon_operations and &struct
506  * damon_callback for more detail.
507  */
508 struct damon_attrs {
509         unsigned long sample_interval;
510         unsigned long aggr_interval;
511         unsigned long ops_update_interval;
512         unsigned long min_nr_regions;
513         unsigned long max_nr_regions;
514 };
515
516 /**
517  * struct damon_ctx - Represents a context for each monitoring.  This is the
518  * main interface that allows users to set the attributes and get the results
519  * of the monitoring.
520  *
521  * @attrs:              Monitoring attributes for accuracy/overhead control.
522  * @kdamond:            Kernel thread who does the monitoring.
523  * @kdamond_lock:       Mutex for the synchronizations with @kdamond.
524  *
525  * For each monitoring context, one kernel thread for the monitoring is
526  * created.  The pointer to the thread is stored in @kdamond.
527  *
528  * Once started, the monitoring thread runs until explicitly required to be
529  * terminated or every monitoring target is invalid.  The validity of the
530  * targets is checked via the &damon_operations.target_valid of @ops.  The
531  * termination can also be explicitly requested by calling damon_stop().
532  * The thread sets @kdamond to NULL when it terminates. Therefore, users can
533  * know whether the monitoring is ongoing or terminated by reading @kdamond.
534  * Reads and writes to @kdamond from outside of the monitoring thread must
535  * be protected by @kdamond_lock.
536  *
537  * Note that the monitoring thread protects only @kdamond via @kdamond_lock.
538  * Accesses to other fields must be protected by themselves.
539  *
540  * @ops:        Set of monitoring operations for given use cases.
541  * @callback:   Set of callbacks for monitoring events notifications.
542  *
543  * @adaptive_targets:   Head of monitoring targets (&damon_target) list.
544  * @schemes:            Head of schemes (&damos) list.
545  */
546 struct damon_ctx {
547         struct damon_attrs attrs;
548
549 /* private: internal use only */
550         /* number of sample intervals that passed since this context started */
551         unsigned long passed_sample_intervals;
552         /*
553          * number of sample intervals that should be passed before next
554          * aggregation
555          */
556         unsigned long next_aggregation_sis;
557         /*
558          * number of sample intervals that should be passed before next ops
559          * update
560          */
561         unsigned long next_ops_update_sis;
562         /* for waiting until the execution of the kdamond_fn is started */
563         struct completion kdamond_started;
564
565 /* public: */
566         struct task_struct *kdamond;
567         struct mutex kdamond_lock;
568
569         struct damon_operations ops;
570         struct damon_callback callback;
571
572         struct list_head adaptive_targets;
573         struct list_head schemes;
574 };
575
576 static inline struct damon_region *damon_next_region(struct damon_region *r)
577 {
578         return container_of(r->list.next, struct damon_region, list);
579 }
580
581 static inline struct damon_region *damon_prev_region(struct damon_region *r)
582 {
583         return container_of(r->list.prev, struct damon_region, list);
584 }
585
586 static inline struct damon_region *damon_last_region(struct damon_target *t)
587 {
588         return list_last_entry(&t->regions_list, struct damon_region, list);
589 }
590
591 static inline struct damon_region *damon_first_region(struct damon_target *t)
592 {
593         return list_first_entry(&t->regions_list, struct damon_region, list);
594 }
595
596 static inline unsigned long damon_sz_region(struct damon_region *r)
597 {
598         return r->ar.end - r->ar.start;
599 }
600
601
602 #define damon_for_each_region(r, t) \
603         list_for_each_entry(r, &t->regions_list, list)
604
605 #define damon_for_each_region_from(r, t) \
606         list_for_each_entry_from(r, &t->regions_list, list)
607
608 #define damon_for_each_region_safe(r, next, t) \
609         list_for_each_entry_safe(r, next, &t->regions_list, list)
610
611 #define damon_for_each_target(t, ctx) \
612         list_for_each_entry(t, &(ctx)->adaptive_targets, list)
613
614 #define damon_for_each_target_safe(t, next, ctx)        \
615         list_for_each_entry_safe(t, next, &(ctx)->adaptive_targets, list)
616
617 #define damon_for_each_scheme(s, ctx) \
618         list_for_each_entry(s, &(ctx)->schemes, list)
619
620 #define damon_for_each_scheme_safe(s, next, ctx) \
621         list_for_each_entry_safe(s, next, &(ctx)->schemes, list)
622
623 #define damos_for_each_filter(f, scheme) \
624         list_for_each_entry(f, &(scheme)->filters, list)
625
626 #define damos_for_each_filter_safe(f, next, scheme) \
627         list_for_each_entry_safe(f, next, &(scheme)->filters, list)
628
629 #ifdef CONFIG_DAMON
630
631 struct damon_region *damon_new_region(unsigned long start, unsigned long end);
632
633 /*
634  * Add a region between two other regions
635  */
636 static inline void damon_insert_region(struct damon_region *r,
637                 struct damon_region *prev, struct damon_region *next,
638                 struct damon_target *t)
639 {
640         __list_add(&r->list, &prev->list, &next->list);
641         t->nr_regions++;
642 }
643
644 void damon_add_region(struct damon_region *r, struct damon_target *t);
645 void damon_destroy_region(struct damon_region *r, struct damon_target *t);
646 int damon_set_regions(struct damon_target *t, struct damon_addr_range *ranges,
647                 unsigned int nr_ranges);
648 void damon_update_region_access_rate(struct damon_region *r, bool accessed,
649                 struct damon_attrs *attrs);
650
651 struct damos_filter *damos_new_filter(enum damos_filter_type type,
652                 bool matching);
653 void damos_add_filter(struct damos *s, struct damos_filter *f);
654 void damos_destroy_filter(struct damos_filter *f);
655
656 struct damos *damon_new_scheme(struct damos_access_pattern *pattern,
657                         enum damos_action action,
658                         unsigned long apply_interval_us,
659                         struct damos_quota *quota,
660                         struct damos_watermarks *wmarks);
661 void damon_add_scheme(struct damon_ctx *ctx, struct damos *s);
662 void damon_destroy_scheme(struct damos *s);
663
664 struct damon_target *damon_new_target(void);
665 void damon_add_target(struct damon_ctx *ctx, struct damon_target *t);
666 bool damon_targets_empty(struct damon_ctx *ctx);
667 void damon_free_target(struct damon_target *t);
668 void damon_destroy_target(struct damon_target *t);
669 unsigned int damon_nr_regions(struct damon_target *t);
670
671 struct damon_ctx *damon_new_ctx(void);
672 void damon_destroy_ctx(struct damon_ctx *ctx);
673 int damon_set_attrs(struct damon_ctx *ctx, struct damon_attrs *attrs);
674 void damon_set_schemes(struct damon_ctx *ctx,
675                         struct damos **schemes, ssize_t nr_schemes);
676 int damon_nr_running_ctxs(void);
677 bool damon_is_registered_ops(enum damon_ops_id id);
678 int damon_register_ops(struct damon_operations *ops);
679 int damon_select_ops(struct damon_ctx *ctx, enum damon_ops_id id);
680
681 static inline bool damon_target_has_pid(const struct damon_ctx *ctx)
682 {
683         return ctx->ops.id == DAMON_OPS_VADDR || ctx->ops.id == DAMON_OPS_FVADDR;
684 }
685
686 static inline unsigned int damon_max_nr_accesses(const struct damon_attrs *attrs)
687 {
688         /* {aggr,sample}_interval are unsigned long, hence could overflow */
689         return min(attrs->aggr_interval / attrs->sample_interval,
690                         (unsigned long)UINT_MAX);
691 }
692
693
694 int damon_start(struct damon_ctx **ctxs, int nr_ctxs, bool exclusive);
695 int damon_stop(struct damon_ctx **ctxs, int nr_ctxs);
696
697 int damon_set_region_biggest_system_ram_default(struct damon_target *t,
698                                 unsigned long *start, unsigned long *end);
699
700 #endif  /* CONFIG_DAMON */
701
702 #endif  /* _DAMON_H */