]> nv-tegra.nvidia Code Review - linux-2.6.git/blobdiff - include/linux/mmzone.h
Merge branch 'irq' into release
[linux-2.6.git] / include / linux / mmzone.h
index 67e03fc8533e6a2fc234b8802a0308e85a434be7..186ec6ab334de4b6a4a54ecc88704d78ae2517a0 100644 (file)
@@ -1,18 +1,21 @@
 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
 #define _LINUX_MMZONE_H
 
-#ifdef __KERNEL__
 #ifndef __ASSEMBLY__
+#ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
 
 #include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/list.h>
 #include <linux/wait.h>
+#include <linux/bitops.h>
 #include <linux/cache.h>
 #include <linux/threads.h>
 #include <linux/numa.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/seqlock.h>
 #include <linux/nodemask.h>
+#include <linux/pageblock-flags.h>
+#include <linux/bounds.h>
 #include <asm/atomic.h>
 #include <asm/page.h>
 
 #endif
 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
 
+/*
+ * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
+ * costly to service.  That is between allocation orders which should
+ * coelesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
+ * will not.
+ */
+#define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
+
+#define MIGRATE_UNMOVABLE     0
+#define MIGRATE_RECLAIMABLE   1
+#define MIGRATE_MOVABLE       2
+#define MIGRATE_RESERVE       3
+#define MIGRATE_ISOLATE       4 /* can't allocate from here */
+#define MIGRATE_TYPES         5
+
+#define for_each_migratetype_order(order, type) \
+       for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
+               for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
+
+extern int page_group_by_mobility_disabled;
+
+static inline int get_pageblock_migratetype(struct page *page)
+{
+       if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
+               return MIGRATE_UNMOVABLE;
+
+       return get_pageblock_flags_group(page, PB_migrate, PB_migrate_end);
+}
+
 struct free_area {
-       struct list_head        free_list;
+       struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
        unsigned long           nr_free;
 };
 
@@ -47,13 +79,93 @@ struct zone_padding {
 #endif
 
 enum zone_stat_item {
+       /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
+       NR_FREE_PAGES,
+       NR_LRU_BASE,
+       NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
+       NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
+       NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
+       NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
+#ifdef CONFIG_UNEVICTABLE_LRU
+       NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
+       NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
+#else
+       NR_UNEVICTABLE = NR_ACTIVE_FILE, /* avoid compiler errors in dead code */
+       NR_MLOCK = NR_ACTIVE_FILE,
+#endif
        NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
        NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
                           only modified from process context */
        NR_FILE_PAGES,
-       NR_SLAB,        /* Pages used by slab allocator */
+       NR_FILE_DIRTY,
+       NR_WRITEBACK,
+       NR_SLAB_RECLAIMABLE,
+       NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
+       NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
+       NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
+       NR_BOUNCE,
+       NR_VMSCAN_WRITE,
+       /* Second 128 byte cacheline */
+       NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
+       NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
+       NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
+       NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
+       NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
+       NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
+#endif
        NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
 
+/*
+ * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
+ * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
+ * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
+ * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
+ *
+ * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
+ * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
+ */
+#define LRU_BASE 0
+#define LRU_ACTIVE 1
+#define LRU_FILE 2
+
+enum lru_list {
+       LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
+       LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
+       LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
+       LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
+#ifdef CONFIG_UNEVICTABLE_LRU
+       LRU_UNEVICTABLE,
+#else
+       LRU_UNEVICTABLE = LRU_ACTIVE_FILE, /* avoid compiler errors in dead code */
+#endif
+       NR_LRU_LISTS
+};
+
+#define for_each_lru(l) for (l = 0; l < NR_LRU_LISTS; l++)
+
+#define for_each_evictable_lru(l) for (l = 0; l <= LRU_ACTIVE_FILE; l++)
+
+static inline int is_file_lru(enum lru_list l)
+{
+       return (l == LRU_INACTIVE_FILE || l == LRU_ACTIVE_FILE);
+}
+
+static inline int is_active_lru(enum lru_list l)
+{
+       return (l == LRU_ACTIVE_ANON || l == LRU_ACTIVE_FILE);
+}
+
+static inline int is_unevictable_lru(enum lru_list l)
+{
+#ifdef CONFIG_UNEVICTABLE_LRU
+       return (l == LRU_UNEVICTABLE);
+#else
+       return 0;
+#endif
+}
+
 struct per_cpu_pages {
        int count;              /* number of pages in the list */
        int high;               /* high watermark, emptying needed */
@@ -62,19 +174,14 @@ struct per_cpu_pages {
 };
 
 struct per_cpu_pageset {
-       struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
+       struct per_cpu_pages pcp;
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       s8 expire;
+#endif
 #ifdef CONFIG_SMP
+       s8 stat_threshold;
        s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
 #endif
-
-#ifdef CONFIG_NUMA
-       unsigned long numa_hit;         /* allocated in intended node */
-       unsigned long numa_miss;        /* allocated in non intended node */
-       unsigned long numa_foreign;     /* was intended here, hit elsewhere */
-       unsigned long interleave_hit;   /* interleaver prefered this zone */
-       unsigned long local_node;       /* allocation from local node */
-       unsigned long other_node;       /* allocation from other node */
-#endif
 } ____cacheline_aligned_in_smp;
 
 #ifdef CONFIG_NUMA
@@ -83,57 +190,94 @@ struct per_cpu_pageset {
 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
 #endif
 
-#define ZONE_DMA               0
-#define ZONE_DMA32             1
-#define ZONE_NORMAL            2
-#define ZONE_HIGHMEM           3
+#endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
 
-#define MAX_NR_ZONES           4       /* Sync this with ZONES_SHIFT */
-#define ZONES_SHIFT            2       /* ceil(log2(MAX_NR_ZONES)) */
+enum zone_type {
+#ifdef CONFIG_ZONE_DMA
+       /*
+        * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
+        * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
+        * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
+        * The range is arch specific.
+        *
+        * Some examples
+        *
+        * Architecture         Limit
+        * ---------------------------
+        * parisc, ia64, sparc  <4G
+        * s390                 <2G
+        * arm                  Various
+        * alpha                Unlimited or 0-16MB.
+        *
+        * i386, x86_64 and multiple other arches
+        *                      <16M.
+        */
+       ZONE_DMA,
+#endif
+#ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
+       /*
+        * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
+        * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
+        * can only do DMA areas below 4G.
+        */
+       ZONE_DMA32,
+#endif
+       /*
+        * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
+        * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
+        * transfers to all addressable memory.
+        */
+       ZONE_NORMAL,
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM
+       /*
+        * A memory area that is only addressable by the kernel through
+        * mapping portions into its own address space. This is for example
+        * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
+        * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
+        * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
+        * access.
+        */
+       ZONE_HIGHMEM,
+#endif
+       ZONE_MOVABLE,
+       __MAX_NR_ZONES
+};
 
+#ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
 
 /*
  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
- * match the requested limits.  GFP_ZONEMASK defines which bits within
- * the gfp_mask should be considered as zone modifiers.  Each valid
- * combination of the zone modifier bits has a corresponding list
- * of zones (in node_zonelists).  Thus for two zone modifiers there
- * will be a maximum of 4 (2 ** 2) zonelists, for 3 modifiers there will
- * be 8 (2 ** 3) zonelists.  GFP_ZONETYPES defines the number of possible
- * combinations of zone modifiers in "zone modifier space".
- *
- * As an optimisation any zone modifier bits which are only valid when
- * no other zone modifier bits are set (loners) should be placed in
- * the highest order bits of this field.  This allows us to reduce the
- * extent of the zonelists thus saving space.  For example in the case
- * of three zone modifier bits, we could require up to eight zonelists.
- * If the left most zone modifier is a "loner" then the highest valid
- * zonelist would be four allowing us to allocate only five zonelists.
- * Use the first form for GFP_ZONETYPES when the left most bit is not
- * a "loner", otherwise use the second.
- *
- * NOTE! Make sure this matches the zones in <linux/gfp.h>
+ * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
  */
-#define GFP_ZONEMASK   0x07
-/* #define GFP_ZONETYPES       (GFP_ZONEMASK + 1) */           /* Non-loner */
-#define GFP_ZONETYPES  ((GFP_ZONEMASK + 1) / 2 + 1)            /* Loner */
 
-/*
- * On machines where it is needed (eg PCs) we divide physical memory
- * into multiple physical zones. On a 32bit PC we have 4 zones:
- *
- * ZONE_DMA      < 16 MB       ISA DMA capable memory
- * ZONE_DMA32       0 MB       Empty
- * ZONE_NORMAL 16-896 MB       direct mapped by the kernel
- * ZONE_HIGHMEM         > 896 MB       only page cache and user processes
- */
+#if MAX_NR_ZONES < 2
+#define ZONES_SHIFT 0
+#elif MAX_NR_ZONES <= 2
+#define ZONES_SHIFT 1
+#elif MAX_NR_ZONES <= 4
+#define ZONES_SHIFT 2
+#else
+#error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
+#endif
+
+struct zone_reclaim_stat {
+       /*
+        * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
+        * mem/swap backed and file backed pages are refeferenced.
+        * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
+        * that cache is.
+        *
+        * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
+        */
+       unsigned long           recent_rotated[2];
+       unsigned long           recent_scanned[2];
+};
 
 struct zone {
        /* Fields commonly accessed by the page allocator */
-       unsigned long           free_pages;
        unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
        /*
         * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
@@ -146,6 +290,12 @@ struct zone {
        unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
 
 #ifdef CONFIG_NUMA
+       int node;
+       /*
+        * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
+        */
+       unsigned long           min_unmapped_pages;
+       unsigned long           min_slab_pages;
        struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
 #else
        struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
@@ -160,22 +310,28 @@ struct zone {
 #endif
        struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
 
+#ifndef CONFIG_SPARSEMEM
+       /*
+        * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
+        * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
+        */
+       unsigned long           *pageblock_flags;
+#endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
+
 
        ZONE_PADDING(_pad1_)
 
        /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
        spinlock_t              lru_lock;       
-       struct list_head        active_list;
-       struct list_head        inactive_list;
-       unsigned long           nr_scan_active;
-       unsigned long           nr_scan_inactive;
-       unsigned long           nr_active;
-       unsigned long           nr_inactive;
-       unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
-       int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
+       struct {
+               struct list_head list;
+               unsigned long nr_scan;
+       } lru[NR_LRU_LISTS];
 
-       /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
-       atomic_t                reclaim_in_progress;
+       struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
+
+       unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
+       unsigned long           flags;             /* zone flags, see below */
 
        /* Zone statistics */
        atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
@@ -190,15 +346,17 @@ struct zone {
         * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
         * pages.
         *
-        * temp_priority is used to remember the scanning priority at which
-        * this zone was successfully refilled to free_pages == pages_high.
-        *
-        * Access to both these fields is quite racy even on uniprocessor.  But
+        * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
         * it is expected to average out OK.
         */
-       int temp_priority;
        int prev_priority;
 
+       /*
+        * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
+        * this zone's LRU.  Maintained by the pageout code.
+        */
+       unsigned int inactive_ratio;
+
 
        ZONE_PADDING(_pad2_)
        /* Rarely used or read-mostly fields */
@@ -254,9 +412,44 @@ struct zone {
        /*
         * rarely used fields:
         */
-       char                    *name;
+       const char              *name;
 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
 
+typedef enum {
+       ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE,         /* all pages pinned */
+       ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
+       ZONE_OOM_LOCKED,                /* zone is in OOM killer zonelist */
+} zone_flags_t;
+
+static inline void zone_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
+{
+       set_bit(flag, &zone->flags);
+}
+
+static inline int zone_test_and_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
+{
+       return test_and_set_bit(flag, &zone->flags);
+}
+
+static inline void zone_clear_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
+{
+       clear_bit(flag, &zone->flags);
+}
+
+static inline int zone_is_all_unreclaimable(const struct zone *zone)
+{
+       return test_bit(ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE, &zone->flags);
+}
+
+static inline int zone_is_reclaim_locked(const struct zone *zone)
+{
+       return test_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags);
+}
+
+static inline int zone_is_oom_locked(const struct zone *zone)
+{
+       return test_bit(ZONE_OOM_LOCKED, &zone->flags);
+}
 
 /*
  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
@@ -265,21 +458,136 @@ struct zone {
  */
 #define DEF_PRIORITY 12
 
+/* Maximum number of zones on a zonelist */
+#define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
+
+#ifdef CONFIG_NUMA
+
+/*
+ * The NUMA zonelists are doubled becausse we need zonelists that restrict the
+ * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
+ *
+ * [0] : Zonelist with fallback
+ * [1] : No fallback (GFP_THISNODE)
+ */
+#define MAX_ZONELISTS 2
+
+
+/*
+ * We cache key information from each zonelist for smaller cache
+ * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
+ *
+ * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
+ *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
+ *    we zero'd fullzones.
+ * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
+ *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
+ *    set in the current tasks mems_allowed.
+ *
+ * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
+ * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
+ *
+ * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
+ * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
+ * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
+ * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
+ * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
+ *
+ * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
+ * reconsider nodes that might have regained more free memory.
+ * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
+ *
+ * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
+ * reexaming zones for free memory when they just came up low on
+ * memory momentarilly ago.
+ *
+ * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
+ * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
+ * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
+ * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
+ * multiple variable length members is more mechanism than we want
+ * here.  We resort to some special case hackery instead.
+ *
+ * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
+ * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
+ * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
+ * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
+ *
+ * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
+ * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
+ * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
+ * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
+ * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
+ * to know that the zonelist cache is not there.
+ *
+ * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
+ *  1) The full, fixed length version, shown below, and
+ *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
+ * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
+ *
+ * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
+ * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
+ * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
+ * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
+ */
+
+
+struct zonelist_cache {
+       unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
+       DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
+       unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
+};
+#else
+#define MAX_ZONELISTS 1
+struct zonelist_cache;
+#endif
+
+/*
+ * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
+ * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
+ */
+struct zoneref {
+       struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
+       int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
+};
+
 /*
  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
  * priority.
  *
- * Right now a zonelist takes up less than a cacheline. We never
- * modify it apart from boot-up, and only a few indices are used,
- * so despite the zonelist table being relatively big, the cache
- * footprint of this construct is very small.
+ * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
+ * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
+ * *
+ * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
+ * of the entry being read. Helper functions to access information given
+ * a struct zoneref are
+ *
+ * zonelist_zone()     - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
+ * zonelist_zone_idx() - Return the index of the zone for an entry
+ * zonelist_node_idx() - Return the index of the node for an entry
  */
 struct zonelist {
-       struct zone *zones[MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES + 1]; // NULL delimited
+       struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
+       struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
+#endif
 };
 
+#ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
+struct node_active_region {
+       unsigned long start_pfn;
+       unsigned long end_pfn;
+       int nid;
+};
+#endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
+
+#ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
+/* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
+extern struct page *mem_map;
+#endif
 
 /*
  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
@@ -295,10 +603,13 @@ struct zonelist {
 struct bootmem_data;
 typedef struct pglist_data {
        struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
-       struct zonelist node_zonelists[GFP_ZONETYPES];
+       struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
        int nr_zones;
-#ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
+#ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP        /* means !SPARSEMEM */
        struct page *node_mem_map;
+#ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
+       struct page_cgroup *node_page_cgroup;
+#endif
 #endif
        struct bootmem_data *bdata;
 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
@@ -332,17 +643,19 @@ typedef struct pglist_data {
 
 #include <linux/memory_hotplug.h>
 
-void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
-                       unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat);
 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
                        unsigned long *free);
 void build_all_zonelists(void);
 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
                int classzone_idx, int alloc_flags);
-
+enum memmap_context {
+       MEMMAP_EARLY,
+       MEMMAP_HOTPLUG,
+};
 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
-                                    unsigned long size);
+                                    unsigned long size,
+                                    enum memmap_context context);
 
 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
@@ -364,12 +677,28 @@ static inline int populated_zone(struct zone *zone)
        return (!!zone->present_pages);
 }
 
-static inline int is_highmem_idx(int idx)
+extern int movable_zone;
+
+static inline int zone_movable_is_highmem(void)
 {
-       return (idx == ZONE_HIGHMEM);
+#if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
+       return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
+#else
+       return 0;
+#endif
+}
+
+static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
+{
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM
+       return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
+               (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
+#else
+       return 0;
+#endif
 }
 
-static inline int is_normal_idx(int idx)
+static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
 {
        return (idx == ZONE_NORMAL);
 }
@@ -382,7 +711,14 @@ static inline int is_normal_idx(int idx)
  */
 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
 {
-       return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM
+       int zone_off = (char *)zone - (char *)zone->zone_pgdat->node_zones;
+       return zone_off == ZONE_HIGHMEM * sizeof(*zone) ||
+              (zone_off == ZONE_MOVABLE * sizeof(*zone) &&
+               zone_movable_is_highmem());
+#else
+       return 0;
+#endif
 }
 
 static inline int is_normal(struct zone *zone)
@@ -392,12 +728,20 @@ static inline int is_normal(struct zone *zone)
 
 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
 {
+#ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
        return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
+#else
+       return 0;
+#endif
 }
 
 static inline int is_dma(struct zone *zone)
 {
+#ifdef CONFIG_ZONE_DMA
        return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
+#else
+       return 0;
+#endif
 }
 
 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
@@ -410,19 +754,21 @@ int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
                                        void __user *, size_t *, loff_t *);
 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
                                        void __user *, size_t *, loff_t *);
+int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
+                       struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
+int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
+                       struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
 
-#include <linux/topology.h>
-/* Returns the number of the current Node. */
-#ifndef numa_node_id
-#define numa_node_id()         (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
-#endif
+extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
+                       struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
+extern char numa_zonelist_order[];
+#define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16     /* string buffer size */
 
 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 
 extern struct pglist_data contig_page_data;
 #define NODE_DATA(nid)         (&contig_page_data)
 #define NODE_MEM_MAP(nid)      mem_map
-#define MAX_NODES_SHIFT                1
 
 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
 
@@ -435,7 +781,7 @@ extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
 
 /**
- * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
+ * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
  */
 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                   \
@@ -454,31 +800,111 @@ extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
             zone;                                      \
             zone = next_zone(zone))
 
-#ifdef CONFIG_SPARSEMEM
-#include <asm/sparsemem.h>
-#endif
+#define for_each_populated_zone(zone)                  \
+       for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
+            zone;                                      \
+            zone = next_zone(zone))                    \
+               if (!populated_zone(zone))              \
+                       ; /* do nothing */              \
+               else
 
-#if BITS_PER_LONG == 32
-/*
- * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
- * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
+static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
+{
+       return zoneref->zone;
+}
+
+static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
+{
+       return zoneref->zone_idx;
+}
+
+static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
+{
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       /* zone_to_nid not available in this context */
+       return zoneref->zone->node;
+#else
+       return 0;
+#endif /* CONFIG_NUMA */
+}
+
+/**
+ * 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
+ * @z - The cursor used as a starting point for the search
+ * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
+ * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
+ * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
+ *
+ * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
+ * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
+ * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
+ * being examined. It should be advanced by one before calling
+ * next_zones_zonelist again.
  */
-#define FLAGS_RESERVED         9
+struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
+                                       enum zone_type highest_zoneidx,
+                                       nodemask_t *nodes,
+                                       struct zone **zone);
 
-#elif BITS_PER_LONG == 64
-/*
- * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
+/**
+ * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
+ * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
+ * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
+ * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
+ * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
+ *
+ * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
+ * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
+ * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
+ * one before calling.
  */
-#define FLAGS_RESERVED         32
+static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
+                                       enum zone_type highest_zoneidx,
+                                       nodemask_t *nodes,
+                                       struct zone **zone)
+{
+       return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs, highest_zoneidx, nodes,
+                                                               zone);
+}
 
-#else
+/**
+ * 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
+ * @zone - The current zone in the iterator
+ * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
+ * @zlist - The zonelist being iterated
+ * @highidx - The zone index of the highest zone to return
+ * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
+ *
+ * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
+ * within a given nodemask
+ */
+#define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
+       for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask, &zone); \
+               zone;                                                   \
+               z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask, &zone)) \
 
-#error BITS_PER_LONG not defined
+/**
+ * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
+ * @zone - The current zone in the iterator
+ * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
+ * @zlist - The zonelist being iterated
+ * @highidx - The zone index of the highest zone to return
+ *
+ * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
+ */
+#define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
+       for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
 
+#ifdef CONFIG_SPARSEMEM
+#include <asm/sparsemem.h>
 #endif
 
-#ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
-#define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
+#if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
+       !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
+static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
+{
+       return 0;
+}
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_FLATMEM
@@ -506,11 +932,15 @@ extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
 #define PAGE_SECTION_MASK      (~(PAGES_PER_SECTION-1))
 
+#define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
+       ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
+
 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
 #endif
 
 struct page;
+struct page_cgroup;
 struct mem_section {
        /*
         * This is, logically, a pointer to an array of struct
@@ -525,6 +955,17 @@ struct mem_section {
         * before using it wrong.
         */
        unsigned long section_mem_map;
+
+       /* See declaration of similar field in struct zone */
+       unsigned long *pageblock_flags;
+#ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
+       /*
+        * If !SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_cgroup pointer. We use
+        * section. (see memcontrol.h/page_cgroup.h about this.)
+        */
+       struct page_cgroup *page_cgroup;
+       unsigned long pad;
+#endif
 };
 
 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
@@ -550,6 +991,7 @@ static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
        return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
 }
 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
+extern unsigned long usemap_size(void);
 
 /*
  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
@@ -569,12 +1011,17 @@ static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
        return (struct page *)map;
 }
 
-static inline int valid_section(struct mem_section *section)
+static inline int present_section(struct mem_section *section)
 {
        return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
 }
 
-static inline int section_has_mem_map(struct mem_section *section)
+static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
+{
+       return present_section(__nr_to_section(nr));
+}
+
+static inline int valid_section(struct mem_section *section)
 {
        return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
 }
@@ -596,6 +1043,13 @@ static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
        return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
 }
 
+static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
+{
+       if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
+               return 0;
+       return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
+}
+
 /*
  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
@@ -618,6 +1072,12 @@ void sparse_init(void);
 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
 
+#ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
+bool early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int nid);
+#else
+#define early_pfn_in_nid(pfn, nid)     (1)
+#endif
+
 #ifndef early_pfn_valid
 #define early_pfn_valid(pfn)   (1)
 #endif
@@ -625,6 +1085,18 @@ void sparse_init(void);
 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
 
+/*
+ * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
+ * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
+ * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
+ * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
+ */
+#ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
+#define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
+#else
+#define pfn_valid_within(pfn) (1)
+#endif
+
+#endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
-#endif /* __KERNEL__ */
 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */