mm: fix comment referring to non-existent size_seqlock, change to span_seqlock
[linux-2.6-block.git] / include / linux / mmzone.h
1 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
2 #define _LINUX_MMZONE_H
3
4 #ifndef __ASSEMBLY__
5 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/wait.h>
10 #include <linux/bitops.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/threads.h>
13 #include <linux/numa.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/seqlock.h>
16 #include <linux/nodemask.h>
17 #include <linux/pageblock-flags.h>
18 #include <linux/page-flags-layout.h>
19 #include <linux/atomic.h>
20 #include <asm/page.h>
21
22 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
23 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
24 #define MAX_ORDER 11
25 #else
26 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
27 #endif
28 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
29
30 /*
31  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
32  * costly to service.  That is between allocation orders which should
33  * coalesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
34  * will not.
35  */
36 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
37
38 enum {
39         MIGRATE_UNMOVABLE,
40         MIGRATE_RECLAIMABLE,
41         MIGRATE_MOVABLE,
42         MIGRATE_PCPTYPES,       /* the number of types on the pcp lists */
43         MIGRATE_RESERVE = MIGRATE_PCPTYPES,
44 #ifdef CONFIG_CMA
45         /*
46          * MIGRATE_CMA migration type is designed to mimic the way
47          * ZONE_MOVABLE works.  Only movable pages can be allocated
48          * from MIGRATE_CMA pageblocks and page allocator never
49          * implicitly change migration type of MIGRATE_CMA pageblock.
50          *
51          * The way to use it is to change migratetype of a range of
52          * pageblocks to MIGRATE_CMA which can be done by
53          * __free_pageblock_cma() function.  What is important though
54          * is that a range of pageblocks must be aligned to
55          * MAX_ORDER_NR_PAGES should biggest page be bigger then
56          * a single pageblock.
57          */
58         MIGRATE_CMA,
59 #endif
60 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
61         MIGRATE_ISOLATE,        /* can't allocate from here */
62 #endif
63         MIGRATE_TYPES
64 };
65
66 #ifdef CONFIG_CMA
67 #  define is_migrate_cma(migratetype) unlikely((migratetype) == MIGRATE_CMA)
68 #else
69 #  define is_migrate_cma(migratetype) false
70 #endif
71
72 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
73         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
74                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
75
76 extern int page_group_by_mobility_disabled;
77
78 static inline int get_pageblock_migratetype(struct page *page)
79 {
80         return get_pageblock_flags_group(page, PB_migrate, PB_migrate_end);
81 }
82
83 struct free_area {
84         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
85         unsigned long           nr_free;
86 };
87
88 struct pglist_data;
89
90 /*
91  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
92  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
93  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
94  * consumption is not a concern here.
95  */
96 #if defined(CONFIG_SMP)
97 struct zone_padding {
98         char x[0];
99 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
100 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
101 #else
102 #define ZONE_PADDING(name)
103 #endif
104
105 enum zone_stat_item {
106         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
107         NR_FREE_PAGES,
108         NR_LRU_BASE,
109         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
110         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
111         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
112         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
113         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
114         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
115         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
116         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
117                            only modified from process context */
118         NR_FILE_PAGES,
119         NR_FILE_DIRTY,
120         NR_WRITEBACK,
121         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
122         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
123         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
124         NR_KERNEL_STACK,
125         /* Second 128 byte cacheline */
126         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
127         NR_BOUNCE,
128         NR_VMSCAN_WRITE,
129         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
130         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
131         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
132         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
133         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
134         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
135         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
136 #ifdef CONFIG_NUMA
137         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
138         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
139         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
140         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
141         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
142         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
143 #endif
144         NR_ANON_TRANSPARENT_HUGEPAGES,
145         NR_FREE_CMA_PAGES,
146         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
147
148 /*
149  * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
150  * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
151  * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
152  * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
153  *
154  * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
155  * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
156  */
157 #define LRU_BASE 0
158 #define LRU_ACTIVE 1
159 #define LRU_FILE 2
160
161 enum lru_list {
162         LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
163         LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
164         LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
165         LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
166         LRU_UNEVICTABLE,
167         NR_LRU_LISTS
168 };
169
170 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
171
172 #define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
173
174 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
175 {
176         return (lru == LRU_INACTIVE_FILE || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
177 }
178
179 static inline int is_active_lru(enum lru_list lru)
180 {
181         return (lru == LRU_ACTIVE_ANON || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
182 }
183
184 static inline int is_unevictable_lru(enum lru_list lru)
185 {
186         return (lru == LRU_UNEVICTABLE);
187 }
188
189 struct zone_reclaim_stat {
190         /*
191          * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
192          * mem/swap backed and file backed pages are referenced.
193          * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
194          * that cache is.
195          *
196          * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
197          */
198         unsigned long           recent_rotated[2];
199         unsigned long           recent_scanned[2];
200 };
201
202 struct lruvec {
203         struct list_head lists[NR_LRU_LISTS];
204         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
205 #ifdef CONFIG_MEMCG
206         struct zone *zone;
207 #endif
208 };
209
210 /* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
211 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
212 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
213 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
214
215 /* Isolate clean file */
216 #define ISOLATE_CLEAN           ((__force isolate_mode_t)0x1)
217 /* Isolate unmapped file */
218 #define ISOLATE_UNMAPPED        ((__force isolate_mode_t)0x2)
219 /* Isolate for asynchronous migration */
220 #define ISOLATE_ASYNC_MIGRATE   ((__force isolate_mode_t)0x4)
221 /* Isolate unevictable pages */
222 #define ISOLATE_UNEVICTABLE     ((__force isolate_mode_t)0x8)
223
224 /* LRU Isolation modes. */
225 typedef unsigned __bitwise__ isolate_mode_t;
226
227 enum zone_watermarks {
228         WMARK_MIN,
229         WMARK_LOW,
230         WMARK_HIGH,
231         NR_WMARK
232 };
233
234 #define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
235 #define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
236 #define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
237
238 struct per_cpu_pages {
239         int count;              /* number of pages in the list */
240         int high;               /* high watermark, emptying needed */
241         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
242
243         /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
244         struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
245 };
246
247 struct per_cpu_pageset {
248         struct per_cpu_pages pcp;
249 #ifdef CONFIG_NUMA
250         s8 expire;
251 #endif
252 #ifdef CONFIG_SMP
253         s8 stat_threshold;
254         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
255 #endif
256 };
257
258 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
259
260 enum zone_type {
261 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
262         /*
263          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
264          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
265          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
266          * The range is arch specific.
267          *
268          * Some examples
269          *
270          * Architecture         Limit
271          * ---------------------------
272          * parisc, ia64, sparc  <4G
273          * s390                 <2G
274          * arm                  Various
275          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
276          *
277          * i386, x86_64 and multiple other arches
278          *                      <16M.
279          */
280         ZONE_DMA,
281 #endif
282 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
283         /*
284          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
285          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
286          * can only do DMA areas below 4G.
287          */
288         ZONE_DMA32,
289 #endif
290         /*
291          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
292          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
293          * transfers to all addressable memory.
294          */
295         ZONE_NORMAL,
296 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
297         /*
298          * A memory area that is only addressable by the kernel through
299          * mapping portions into its own address space. This is for example
300          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
301          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
302          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
303          * access.
304          */
305         ZONE_HIGHMEM,
306 #endif
307         ZONE_MOVABLE,
308         __MAX_NR_ZONES
309 };
310
311 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
312
313 struct zone {
314         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
315
316         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
317         unsigned long watermark[NR_WMARK];
318
319         /*
320          * When free pages are below this point, additional steps are taken
321          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
322          * drift allowing watermarks to be breached
323          */
324         unsigned long percpu_drift_mark;
325
326         /*
327          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
328          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
329          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
330          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
331          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
332          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
333          */
334         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
335
336         /*
337          * This is a per-zone reserve of pages that should not be
338          * considered dirtyable memory.
339          */
340         unsigned long           dirty_balance_reserve;
341
342 #ifdef CONFIG_NUMA
343         int node;
344         /*
345          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
346          */
347         unsigned long           min_unmapped_pages;
348         unsigned long           min_slab_pages;
349 #endif
350         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
351         /*
352          * free areas of different sizes
353          */
354         spinlock_t              lock;
355         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
356 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
357         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
358         bool                    compact_blockskip_flush;
359
360         /* pfns where compaction scanners should start */
361         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
362         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn;
363 #endif
364 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
365         /* see spanned/present_pages for more description */
366         seqlock_t               span_seqlock;
367 #endif
368         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
369
370 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
371         /*
372          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
373          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
374          */
375         unsigned long           *pageblock_flags;
376 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
377
378 #ifdef CONFIG_COMPACTION
379         /*
380          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
381          * are skipped before trying again. The number attempted since
382          * last failure is tracked with compact_considered.
383          */
384         unsigned int            compact_considered;
385         unsigned int            compact_defer_shift;
386         int                     compact_order_failed;
387 #endif
388
389         ZONE_PADDING(_pad1_)
390
391         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
392         spinlock_t              lru_lock;
393         struct lruvec           lruvec;
394
395         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
396         unsigned long           flags;             /* zone flags, see below */
397
398         /* Zone statistics */
399         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
400
401         /*
402          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
403          * this zone's LRU.  Maintained by the pageout code.
404          */
405         unsigned int inactive_ratio;
406
407
408         ZONE_PADDING(_pad2_)
409         /* Rarely used or read-mostly fields */
410
411         /*
412          * wait_table           -- the array holding the hash table
413          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
414          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
415          *
416          * The purpose of all these is to keep track of the people
417          * waiting for a page to become available and make them
418          * runnable again when possible. The trouble is that this
419          * consumes a lot of space, especially when so few things
420          * wait on pages at a given time. So instead of using
421          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
422          *
423          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
424          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
425          * When something wakes, it must check to be sure its page is
426          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
427          * collision is great, but given the expected load of the
428          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
429          * benefits from the saved space.
430          *
431          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
432          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
433          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
434          */
435         wait_queue_head_t       * wait_table;
436         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
437         unsigned long           wait_table_bits;
438
439         /*
440          * Discontig memory support fields.
441          */
442         struct pglist_data      *zone_pgdat;
443         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
444         unsigned long           zone_start_pfn;
445
446         /*
447          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
448          * holes, which is calculated as:
449          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
450          *
451          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
452          * is calculated as:
453          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
454          *
455          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
456          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
457          * bootmem allocator):
458          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
459          *
460          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
461          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
462          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
463          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
464          * and thresholds.
465          *
466          * Locking rules:
467          *
468          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
469          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
470          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
471          * quite infrequently.
472          *
473          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
474          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
475          * give them a chance of being in the same cacheline.
476          *
477          * Write access to present_pages and managed_pages at runtime should
478          * be protected by lock_memory_hotplug()/unlock_memory_hotplug().
479          * Any reader who can't tolerant drift of present_pages and
480          * managed_pages should hold memory hotplug lock to get a stable value.
481          */
482         unsigned long           spanned_pages;
483         unsigned long           present_pages;
484         unsigned long           managed_pages;
485
486         /*
487          * rarely used fields:
488          */
489         const char              *name;
490 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
491
492 typedef enum {
493         ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
494         ZONE_OOM_LOCKED,                /* zone is in OOM killer zonelist */
495         ZONE_CONGESTED,                 /* zone has many dirty pages backed by
496                                          * a congested BDI
497                                          */
498         ZONE_TAIL_LRU_DIRTY,            /* reclaim scanning has recently found
499                                          * many dirty file pages at the tail
500                                          * of the LRU.
501                                          */
502         ZONE_WRITEBACK,                 /* reclaim scanning has recently found
503                                          * many pages under writeback
504                                          */
505 } zone_flags_t;
506
507 static inline void zone_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
508 {
509         set_bit(flag, &zone->flags);
510 }
511
512 static inline int zone_test_and_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
513 {
514         return test_and_set_bit(flag, &zone->flags);
515 }
516
517 static inline void zone_clear_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
518 {
519         clear_bit(flag, &zone->flags);
520 }
521
522 static inline int zone_is_reclaim_congested(const struct zone *zone)
523 {
524         return test_bit(ZONE_CONGESTED, &zone->flags);
525 }
526
527 static inline int zone_is_reclaim_dirty(const struct zone *zone)
528 {
529         return test_bit(ZONE_TAIL_LRU_DIRTY, &zone->flags);
530 }
531
532 static inline int zone_is_reclaim_writeback(const struct zone *zone)
533 {
534         return test_bit(ZONE_WRITEBACK, &zone->flags);
535 }
536
537 static inline int zone_is_reclaim_locked(const struct zone *zone)
538 {
539         return test_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags);
540 }
541
542 static inline int zone_is_oom_locked(const struct zone *zone)
543 {
544         return test_bit(ZONE_OOM_LOCKED, &zone->flags);
545 }
546
547 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
548 {
549         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
550 }
551
552 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
553 {
554         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
555 }
556
557 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
558 {
559         return !!zone->wait_table;
560 }
561
562 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
563 {
564         return zone->spanned_pages == 0;
565 }
566
567 /*
568  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
569  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
570  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
571  */
572 #define DEF_PRIORITY 12
573
574 /* Maximum number of zones on a zonelist */
575 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
576
577 #ifdef CONFIG_NUMA
578
579 /*
580  * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that restrict the
581  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
582  *
583  * [0]  : Zonelist with fallback
584  * [1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
585  */
586 #define MAX_ZONELISTS 2
587
588
589 /*
590  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
591  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
592  *
593  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
594  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
595  *    we zero'd fullzones.
596  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
597  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
598  *    set in the current tasks mems_allowed.
599  *
600  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
601  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
602  *
603  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
604  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
605  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
606  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
607  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
608  *
609  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
610  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
611  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
612  *
613  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
614  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
615  * memory momentarilly ago.
616  *
617  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
618  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
619  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
620  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
621  * multiple variable length members is more mechanism than we want
622  * here.  We resort to some special case hackery instead.
623  *
624  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
625  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
626  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
627  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
628  *
629  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
630  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
631  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
632  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
633  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
634  * to know that the zonelist cache is not there.
635  *
636  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
637  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
638  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
639  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
640  *
641  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
642  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
643  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
644  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
645  */
646
647
648 struct zonelist_cache {
649         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
650         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
651         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
652 };
653 #else
654 #define MAX_ZONELISTS 1
655 struct zonelist_cache;
656 #endif
657
658 /*
659  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
660  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
661  */
662 struct zoneref {
663         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
664         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
665 };
666
667 /*
668  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
669  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
670  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
671  * priority.
672  *
673  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
674  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
675  * *
676  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
677  * of the entry being read. Helper functions to access information given
678  * a struct zoneref are
679  *
680  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
681  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
682  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
683  */
684 struct zonelist {
685         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
686         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
687 #ifdef CONFIG_NUMA
688         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
689 #endif
690 };
691
692 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
693 struct node_active_region {
694         unsigned long start_pfn;
695         unsigned long end_pfn;
696         int nid;
697 };
698 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
699
700 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
701 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
702 extern struct page *mem_map;
703 #endif
704
705 /*
706  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
707  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
708  * zone denotes.
709  *
710  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
711  * it's memory layout.
712  *
713  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
714  * per-zone basis.
715  */
716 struct bootmem_data;
717 typedef struct pglist_data {
718         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
719         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
720         int nr_zones;
721 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
722         struct page *node_mem_map;
723 #ifdef CONFIG_MEMCG
724         struct page_cgroup *node_page_cgroup;
725 #endif
726 #endif
727 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
728         struct bootmem_data *bdata;
729 #endif
730 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
731         /*
732          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
733          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
734          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
735          *
736          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
737          */
738         spinlock_t node_size_lock;
739 #endif
740         unsigned long node_start_pfn;
741         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
742         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
743                                              range, including holes */
744         int node_id;
745         nodemask_t reclaim_nodes;       /* Nodes allowed to reclaim from */
746         wait_queue_head_t kswapd_wait;
747         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
748         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by lock_memory_hotplug() */
749         int kswapd_max_order;
750         enum zone_type classzone_idx;
751 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
752         /*
753          * Lock serializing the per destination node AutoNUMA memory
754          * migration rate limiting data.
755          */
756         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
757
758         /* Rate limiting time interval */
759         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
760
761         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
762         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
763 #endif
764 } pg_data_t;
765
766 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
767 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
768 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
769 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
770 #else
771 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
772 #endif
773 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
774
775 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
776 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
777
778 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
779 {
780         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
781 }
782
783 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
784 {
785         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
786 }
787
788 #include <linux/memory_hotplug.h>
789
790 extern struct mutex zonelists_mutex;
791 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
792 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
793 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
794                 int classzone_idx, int alloc_flags);
795 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
796                 int classzone_idx, int alloc_flags);
797 enum memmap_context {
798         MEMMAP_EARLY,
799         MEMMAP_HOTPLUG,
800 };
801 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
802                                      unsigned long size,
803                                      enum memmap_context context);
804
805 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
806
807 static inline struct zone *lruvec_zone(struct lruvec *lruvec)
808 {
809 #ifdef CONFIG_MEMCG
810         return lruvec->zone;
811 #else
812         return container_of(lruvec, struct zone, lruvec);
813 #endif
814 }
815
816 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
817 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
818 #else
819 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
820 #endif
821
822 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
823 int local_memory_node(int node_id);
824 #else
825 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
826 #endif
827
828 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
829 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
830 #endif
831
832 /*
833  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
834  */
835 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
836
837 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
838 {
839         return (!!zone->present_pages);
840 }
841
842 extern int movable_zone;
843
844 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
845 {
846 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
847         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
848 #else
849         return 0;
850 #endif
851 }
852
853 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
854 {
855 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
856         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
857                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
858 #else
859         return 0;
860 #endif
861 }
862
863 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
864 {
865         return (idx == ZONE_NORMAL);
866 }
867
868 /**
869  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
870  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
871  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
872  * @zone - pointer to struct zone variable
873  */
874 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
875 {
876 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
877         int zone_off = (char *)zone - (char *)zone->zone_pgdat->node_zones;
878         return zone_off == ZONE_HIGHMEM * sizeof(*zone) ||
879                (zone_off == ZONE_MOVABLE * sizeof(*zone) &&
880                 zone_movable_is_highmem());
881 #else
882         return 0;
883 #endif
884 }
885
886 static inline int is_normal(struct zone *zone)
887 {
888         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
889 }
890
891 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
892 {
893 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
894         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
895 #else
896         return 0;
897 #endif
898 }
899
900 static inline int is_dma(struct zone *zone)
901 {
902 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
903         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
904 #else
905         return 0;
906 #endif
907 }
908
909 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
910 struct ctl_table;
911 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
912                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
913 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
914 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
915                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
916 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
917                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
918 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
919                         void __user *, size_t *, loff_t *);
920 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
921                         void __user *, size_t *, loff_t *);
922
923 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
924                         void __user *, size_t *, loff_t *);
925 extern char numa_zonelist_order[];
926 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
927
928 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
929
930 extern struct pglist_data contig_page_data;
931 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
932 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
933
934 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
935
936 #include <asm/mmzone.h>
937
938 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
939
940 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
941 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
942 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
943
944 /**
945  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
946  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
947  */
948 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
949         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
950              pgdat;                                     \
951              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
952 /**
953  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
954  * @zone - pointer to struct zone variable
955  *
956  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
957  * fills it in.
958  */
959 #define for_each_zone(zone)                             \
960         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
961              zone;                                      \
962              zone = next_zone(zone))
963
964 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
965         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
966              zone;                                      \
967              zone = next_zone(zone))                    \
968                 if (!populated_zone(zone))              \
969                         ; /* do nothing */              \
970                 else
971
972 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
973 {
974         return zoneref->zone;
975 }
976
977 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
978 {
979         return zoneref->zone_idx;
980 }
981
982 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
983 {
984 #ifdef CONFIG_NUMA
985         /* zone_to_nid not available in this context */
986         return zoneref->zone->node;
987 #else
988         return 0;
989 #endif /* CONFIG_NUMA */
990 }
991
992 /**
993  * next_zones_zonelist - Returns the next zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask using a cursor within a zonelist as a starting point
994  * @z - The cursor used as a starting point for the search
995  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
996  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
997  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
998  *
999  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
1000  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
1001  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
1002  * being examined. It should be advanced by one before calling
1003  * next_zones_zonelist again.
1004  */
1005 struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
1006                                         enum zone_type highest_zoneidx,
1007                                         nodemask_t *nodes,
1008                                         struct zone **zone);
1009
1010 /**
1011  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
1012  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
1013  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
1014  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
1015  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
1016  *
1017  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
1018  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
1019  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
1020  * one before calling.
1021  */
1022 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
1023                                         enum zone_type highest_zoneidx,
1024                                         nodemask_t *nodes,
1025                                         struct zone **zone)
1026 {
1027         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs, highest_zoneidx, nodes,
1028                                                                 zone);
1029 }
1030
1031 /**
1032  * for_each_zone_zonelist_nodemask - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index and within a nodemask
1033  * @zone - The current zone in the iterator
1034  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1035  * @zlist - The zonelist being iterated
1036  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1037  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1038  *
1039  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1040  * within a given nodemask
1041  */
1042 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1043         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask, &zone); \
1044                 zone;                                                   \
1045                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask, &zone)) \
1046
1047 /**
1048  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1049  * @zone - The current zone in the iterator
1050  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1051  * @zlist - The zonelist being iterated
1052  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1053  *
1054  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1055  */
1056 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1057         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1058
1059 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1060 #include <asm/sparsemem.h>
1061 #endif
1062
1063 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1064         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1065 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1066 {
1067         return 0;
1068 }
1069 #endif
1070
1071 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1072 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1073 #endif
1074
1075 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1076
1077 /*
1078  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1079  *
1080  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1081  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1082  */
1083 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1084 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1085
1086 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1087
1088 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1089 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1090
1091 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1092         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1093
1094 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1095 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1096 #endif
1097
1098 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1099 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1100
1101 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1102 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1103
1104 struct page;
1105 struct page_cgroup;
1106 struct mem_section {
1107         /*
1108          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1109          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1110          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1111          *
1112          * Additionally during early boot we encode node id of
1113          * the location of the section here to guide allocation.
1114          * (see sparse.c::memory_present())
1115          *
1116          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1117          * before using it wrong.
1118          */
1119         unsigned long section_mem_map;
1120
1121         /* See declaration of similar field in struct zone */
1122         unsigned long *pageblock_flags;
1123 #ifdef CONFIG_MEMCG
1124         /*
1125          * If !SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_cgroup pointer. We use
1126          * section. (see memcontrol.h/page_cgroup.h about this.)
1127          */
1128         struct page_cgroup *page_cgroup;
1129         unsigned long pad;
1130 #endif
1131 };
1132
1133 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1134 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1135 #else
1136 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1137 #endif
1138
1139 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1140 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1141 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1142
1143 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1144 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1145 #else
1146 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1147 #endif
1148
1149 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1150 {
1151         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1152                 return NULL;
1153         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1154 }
1155 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1156 extern unsigned long usemap_size(void);
1157
1158 /*
1159  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1160  * a little bit of information.  There should be at least
1161  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1162  */
1163 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1164 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1165 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
1166 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1167 #define SECTION_NID_SHIFT       2
1168
1169 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1170 {
1171         unsigned long map = section->section_mem_map;
1172         map &= SECTION_MAP_MASK;
1173         return (struct page *)map;
1174 }
1175
1176 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1177 {
1178         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1179 }
1180
1181 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1182 {
1183         return present_section(__nr_to_section(nr));
1184 }
1185
1186 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1187 {
1188         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1189 }
1190
1191 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1192 {
1193         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1194 }
1195
1196 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1197 {
1198         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1199 }
1200
1201 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1202 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1203 {
1204         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1205                 return 0;
1206         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1207 }
1208 #endif
1209
1210 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1211 {
1212         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1213                 return 0;
1214         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1215 }
1216
1217 /*
1218  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1219  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1220  * this restriction.
1221  */
1222 #ifdef CONFIG_NUMA
1223 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1224 ({                                                                      \
1225         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1226         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1227 })
1228 #else
1229 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1230 #endif
1231
1232 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1233 void sparse_init(void);
1234 #else
1235 #define sparse_init()   do {} while (0)
1236 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1237 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1238
1239 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
1240 bool early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int nid);
1241 #else
1242 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
1243 #endif
1244
1245 #ifndef early_pfn_valid
1246 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1247 #endif
1248
1249 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1250 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1251
1252 /*
1253  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1254  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1255  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1256  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1257  */
1258 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1259 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1260 #else
1261 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1262 #endif
1263
1264 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1265 /*
1266  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1267  * associated with it or not. In FLATMEM, it is expected that holes always
1268  * have valid memmap as long as there is valid PFNs either side of the hole.
1269  * In SPARSEMEM, it is assumed that a valid section has a memmap for the
1270  * entire section.
1271  *
1272  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1273  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1274  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1275  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1276  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1277  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1278  * of the full memmap are extremely rare.
1279  */
1280 int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1281                                         struct page *page, struct zone *zone);
1282 #else
1283 static inline int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1284                                         struct page *page, struct zone *zone)
1285 {
1286         return 1;
1287 }
1288 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1289
1290 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1291 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1292 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */