]> nv-tegra.nvidia Code Review - linux-2.6.git/blobdiff - include/linux/mmzone.h
scheduler: compute time-average nr_running per run-queue
[linux-2.6.git] / include / linux / mmzone.h
index f21e5951038be21d9b7b70fbf5895d5b1197167f..be1ac8d7789be37b21dd5fdf72832aea621926bd 100644 (file)
@@ -1,19 +1,22 @@
 #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 <asm/atomic.h>
+#include <linux/pageblock-flags.h>
+#include <generated/bounds.h>
+#include <linux/atomic.h>
 #include <asm/page.h>
 
 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
  */
 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
 
+#define MIGRATE_UNMOVABLE     0
+#define MIGRATE_RECLAIMABLE   1
+#define MIGRATE_MOVABLE       2
+#define MIGRATE_PCPTYPES      3 /* the number of types on the pcp lists */
+#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)
+{
+       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;
 };
 
@@ -57,21 +79,33 @@ struct zone_padding {
 enum zone_stat_item {
        /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
        NR_FREE_PAGES,
-       NR_INACTIVE,
-       NR_ACTIVE,
+       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,         /*  "     "     "   "       "         */
+       NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
+       NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
        NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
        NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
                           only modified from process context */
        NR_FILE_PAGES,
        NR_FILE_DIRTY,
        NR_WRITEBACK,
-       /* Second 128 byte cacheline */
        NR_SLAB_RECLAIMABLE,
        NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
        NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
+       NR_KERNEL_STACK,
+       /* Second 128 byte cacheline */
        NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
        NR_BOUNCE,
        NR_VMSCAN_WRITE,
+       NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
+       NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
+       NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
+       NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
+       NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
+       NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
 #ifdef CONFIG_NUMA
        NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
        NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
@@ -80,17 +114,78 @@ enum zone_stat_item {
        NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
        NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
 #endif
+       NR_ANON_TRANSPARENT_HUGEPAGES,
        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,
+       LRU_UNEVICTABLE,
+       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)
+{
+       return (l == LRU_UNEVICTABLE);
+}
+
+/* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
+#define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
+#define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
+#define LRU_ALL_EVICTABLE (LRU_ALL_FILE | LRU_ALL_ANON)
+#define LRU_ALL             ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
+
+enum zone_watermarks {
+       WMARK_MIN,
+       WMARK_LOW,
+       WMARK_HIGH,
+       NR_WMARK
+};
+
+#define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
+#define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
+#define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
+
 struct per_cpu_pages {
        int count;              /* number of pages in the list */
        int high;               /* high watermark, emptying needed */
        int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
-       struct list_head list;  /* the list of pages */
+
+       /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
+       struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
 };
 
 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
@@ -98,13 +193,9 @@ struct per_cpu_pageset {
        s8 stat_threshold;
        s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
 #endif
-} ____cacheline_aligned_in_smp;
+};
 
-#ifdef CONFIG_NUMA
-#define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
-#else
-#define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
-#endif
+#endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
 
 enum zone_type {
 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
@@ -154,9 +245,11 @@ enum zone_type {
        ZONE_HIGHMEM,
 #endif
        ZONE_MOVABLE,
-       MAX_NR_ZONES
+       __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
@@ -165,32 +258,42 @@ enum zone_type {
  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
  */
 
-/*
- * Count the active zones.  Note that the use of defined(X) outside
- * #if and family is not necessarily defined so ensure we cannot use
- * it later.  Use __ZONE_COUNT to work out how many shift bits we need.
- */
-#define __ZONE_COUNT (                 \
-         defined(CONFIG_ZONE_DMA)      \
-       + defined(CONFIG_ZONE_DMA32)    \
-       + 1                             \
-       + defined(CONFIG_HIGHMEM)       \
-       + 1                             \
-)
-#if __ZONE_COUNT < 2
+#if MAX_NR_ZONES < 2
 #define ZONES_SHIFT 0
-#elif __ZONE_COUNT <= 2
+#elif MAX_NR_ZONES <= 2
 #define ZONES_SHIFT 1
-#elif __ZONE_COUNT <= 4
+#elif MAX_NR_ZONES <= 4
 #define ZONES_SHIFT 2
 #else
 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
 #endif
-#undef __ZONE_COUNT
+
+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           pages_min, pages_low, pages_high;
+
+       /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
+       unsigned long watermark[NR_WMARK];
+
+       /*
+        * When free pages are below this point, additional steps are taken
+        * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
+        * drift allowing watermarks to be breached
+        */
+       unsigned long percpu_drift_mark;
+
        /*
         * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
         * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
@@ -208,52 +311,58 @@ struct zone {
         */
        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];
 #endif
+       struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
        /*
         * free areas of different sizes
         */
        spinlock_t              lock;
+       int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
        /* see spanned/present_pages for more description */
        seqlock_t               span_seqlock;
 #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 */
+
+#ifdef CONFIG_COMPACTION
+       /*
+        * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
+        * are skipped before trying again. The number attempted since
+        * last failure is tracked with compact_considered.
+        */
+       unsigned int            compact_considered;
+       unsigned int            compact_defer_shift;
+#endif
 
        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           pages_scanned;     /* since last reclaim */
-       int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
+       struct zone_lru {
+               struct list_head list;
+       } 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];
 
        /*
-        * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
-        * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
-        * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
-        * invokation.
-        *
-        * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
-        * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
-        * pages.
-        *
-        * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
-        * it is expected to average out OK.
+        * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
+        * this zone's LRU.  Maintained by the pageout code.
         */
-       int prev_priority;
+       unsigned int inactive_ratio;
 
 
        ZONE_PADDING(_pad2_)
@@ -313,6 +422,44 @@ struct zone {
        const char              *name;
 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
 
+typedef enum {
+       ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
+       ZONE_OOM_LOCKED,                /* zone is in OOM killer zonelist */
+       ZONE_CONGESTED,                 /* zone has many dirty pages backed by
+                                        * a congested BDI
+                                        */
+} 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_reclaim_congested(const struct zone *zone)
+{
+       return test_bit(ZONE_CONGESTED, &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
  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
@@ -324,6 +471,17 @@ struct zone {
 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
 
 #ifdef CONFIG_NUMA
+
+/*
+ * The NUMA zonelists are doubled because 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().
@@ -389,9 +547,19 @@ struct zonelist_cache {
        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
@@ -400,34 +568,23 @@ struct zonelist_cache;
  *
  * 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 zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
-       struct zone *zones[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];      // NULL delimited
+       struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
 #ifdef CONFIG_NUMA
        struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
 #endif
 };
 
-#ifdef CONFIG_NUMA
-/*
- * Only custom zonelists like MPOL_BIND need to be filtered as part of
- * policies. As described in the comment for struct zonelist_cache, these
- * zonelists will not have a zlcache so zlcache_ptr will not be set. Use
- * that to determine if the zonelists needs to be filtered or not.
- */
-static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
-{
-       return !zonelist->zlcache_ptr;
-}
-#else
-static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
-{
-       return 0;
-}
-#endif /* CONFIG_NUMA */
-
 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
 struct node_active_region {
        unsigned long start_pfn;
@@ -455,12 +612,17 @@ extern struct page *mem_map;
 struct bootmem_data;
 typedef struct pglist_data {
        struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
-       struct zonelist node_zonelists[MAX_NR_ZONES];
+       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
+#ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
        struct bootmem_data *bdata;
+#endif
 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
        /*
         * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
@@ -479,6 +641,7 @@ typedef struct pglist_data {
        wait_queue_head_t kswapd_wait;
        struct task_struct *kswapd;
        int kswapd_max_order;
+       enum zone_type classzone_idx;
 } pg_data_t;
 
 #define node_present_pages(nid)        (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
@@ -490,13 +653,21 @@ typedef struct pglist_data {
 #endif
 #define nid_page_nr(nid, pagenr)       pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
 
+#define node_start_pfn(nid)    (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
+
+#define node_end_pfn(nid) ({\
+       pg_data_t *__pgdat = NODE_DATA(nid);\
+       __pgdat->node_start_pfn + __pgdat->node_spanned_pages;\
+})
+
 #include <linux/memory_hotplug.h>
 
-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,
+extern struct mutex zonelists_mutex;
+void build_all_zonelists(void *data);
+void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
+bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
+               int classzone_idx, int alloc_flags);
+bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
                int classzone_idx, int alloc_flags);
 enum memmap_context {
        MEMMAP_EARLY,
@@ -512,6 +683,12 @@ void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
 #endif
 
+#ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
+int local_memory_node(int node_id);
+#else
+static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
+#endif
+
 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
 #endif
@@ -561,9 +738,10 @@ static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
 {
 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
-       int zone_idx = zone - zone->zone_pgdat->node_zones;
-       return zone_idx == ZONE_HIGHMEM ||
-               (zone_idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_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
@@ -594,36 +772,28 @@ static inline int is_dma(struct zone *zone)
 
 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
 struct ctl_table;
-struct file;
-int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
+int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
                                        void __user *, size_t *, loff_t *);
 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
-int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
+int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
                                        void __user *, size_t *, loff_t *);
-int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
+int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
                                        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 *);
+                       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 *);
+                       void __user *, size_t *, loff_t *);
 
 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
-                       struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
+                       void __user *, size_t *, loff_t *);
 extern char numa_zonelist_order[];
 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16     /* string buffer size */
 
-#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
-
 #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 */
 
@@ -636,7 +806,7 @@ 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)                   \
@@ -655,41 +825,117 @@ 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
 
 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
        !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
-#define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
+static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
+{
+       return 0;
+}
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 #define pfn_to_nid(pfn)                (0)
 #endif
 
-#define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
-#define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
-
 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 
 /*
@@ -708,11 +954,21 @@ 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
 
+#define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
+#define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
+
+#define SECTION_ALIGN_UP(pfn)  (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
+#define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn)        ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
+
 struct page;
+struct page_cgroup;
 struct mem_section {
        /*
         * This is, logically, a pointer to an array of struct
@@ -727,6 +983,17 @@ 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
@@ -736,7 +1003,7 @@ struct mem_section {
 #endif
 
 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec)        ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
-#define NR_SECTION_ROOTS       (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
+#define NR_SECTION_ROOTS       DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
 #define SECTION_ROOT_MASK      (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
 
 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
@@ -752,6 +1019,7 @@ 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
@@ -796,12 +1064,14 @@ static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
        return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
 }
 
+#ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
 {
        if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
                return 0;
        return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
 }
+#endif
 
 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
 {
@@ -833,7 +1103,7 @@ void sparse_init(void);
 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
 
 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
-#define early_pfn_in_nid(pfn, nid)     (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
+bool early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int nid);
 #else
 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)     (1)
 #endif
@@ -857,6 +1127,32 @@ unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
 #endif
 
+#ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
+/*
+ * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
+ * associated with it or not. In FLATMEM, it is expected that holes always
+ * have valid memmap as long as there is valid PFNs either side of the hole.
+ * In SPARSEMEM, it is assumed that a valid section has a memmap for the
+ * entire section.
+ *
+ * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
+ * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
+ * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
+ * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
+ * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
+ * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
+ * of the full memmap are extremely rare.
+ */
+int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
+                                       struct page *page, struct zone *zone);
+#else
+static inline int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
+                                       struct page *page, struct zone *zone)
+{
+       return 1;
+}
+#endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
+
+#endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
-#endif /* __KERNEL__ */
 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */