4f4c8c26fa9d9d736d21ca6aa27631f328c48c57
[linux-3.10.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 <generated/bounds.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 /*
314  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
315  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
316  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
317  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
318  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
319  */
320
321 #if MAX_NR_ZONES < 2
322 #define ZONES_SHIFT 0
323 #elif MAX_NR_ZONES <= 2
324 #define ZONES_SHIFT 1
325 #elif MAX_NR_ZONES <= 4
326 #define ZONES_SHIFT 2
327 #else
328 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
329 #endif
330
331 struct zone {
332         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
333
334         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
335         unsigned long watermark[NR_WMARK];
336
337         /*
338          * When free pages are below this point, additional steps are taken
339          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
340          * drift allowing watermarks to be breached
341          */
342         unsigned long percpu_drift_mark;
343
344         /*
345          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
346          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
347          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
348          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
349          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
350          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
351          */
352         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
353
354         /*
355          * This is a per-zone reserve of pages that should not be
356          * considered dirtyable memory.
357          */
358         unsigned long           dirty_balance_reserve;
359
360 #ifdef CONFIG_NUMA
361         int node;
362         /*
363          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
364          */
365         unsigned long           min_unmapped_pages;
366         unsigned long           min_slab_pages;
367 #endif
368         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
369         /*
370          * free areas of different sizes
371          */
372         spinlock_t              lock;
373         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
374 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
375         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
376         bool                    compact_blockskip_flush;
377
378         /* pfns where compaction scanners should start */
379         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
380         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn;
381 #endif
382 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
383         /* see spanned/present_pages for more description */
384         seqlock_t               span_seqlock;
385 #endif
386         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
387
388 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
389         /*
390          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
391          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
392          */
393         unsigned long           *pageblock_flags;
394 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
395
396 #ifdef CONFIG_COMPACTION
397         /*
398          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
399          * are skipped before trying again. The number attempted since
400          * last failure is tracked with compact_considered.
401          */
402         unsigned int            compact_considered;
403         unsigned int            compact_defer_shift;
404         int                     compact_order_failed;
405 #endif
406
407         ZONE_PADDING(_pad1_)
408
409         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
410         spinlock_t              lru_lock;
411         struct lruvec           lruvec;
412
413         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
414         unsigned long           flags;             /* zone flags, see below */
415
416         /* Zone statistics */
417         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
418
419         /*
420          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
421          * this zone's LRU.  Maintained by the pageout code.
422          */
423         unsigned int inactive_ratio;
424
425
426         ZONE_PADDING(_pad2_)
427         /* Rarely used or read-mostly fields */
428
429         /*
430          * wait_table           -- the array holding the hash table
431          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
432          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
433          *
434          * The purpose of all these is to keep track of the people
435          * waiting for a page to become available and make them
436          * runnable again when possible. The trouble is that this
437          * consumes a lot of space, especially when so few things
438          * wait on pages at a given time. So instead of using
439          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
440          *
441          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
442          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
443          * When something wakes, it must check to be sure its page is
444          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
445          * collision is great, but given the expected load of the
446          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
447          * benefits from the saved space.
448          *
449          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
450          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
451          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
452          */
453         wait_queue_head_t       * wait_table;
454         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
455         unsigned long           wait_table_bits;
456
457         /*
458          * Discontig memory support fields.
459          */
460         struct pglist_data      *zone_pgdat;
461         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
462         unsigned long           zone_start_pfn;
463
464         /*
465          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
466          * holes, which is calculated as:
467          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
468          *
469          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
470          * is calculated as:
471          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pags in holes);
472          *
473          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
474          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
475          * bootmem allocator):
476          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
477          *
478          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
479          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
480          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
481          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
482          * and thresholds.
483          *
484          * Locking rules:
485          *
486          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
487          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
488          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
489          * quite infrequently.
490          *
491          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
492          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
493          * give them a chance of being in the same cacheline.
494          *
495          * Write access to present_pages and managed_pages at runtime should
496          * be protected by lock_memory_hotplug()/unlock_memory_hotplug().
497          * Any reader who can't tolerant drift of present_pages and
498          * managed_pages should hold memory hotplug lock to get a stable value.
499          */
500         unsigned long           spanned_pages;
501         unsigned long           present_pages;
502         unsigned long           managed_pages;
503
504         /*
505          * rarely used fields:
506          */
507         const char              *name;
508 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
509
510 typedef enum {
511         ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
512         ZONE_OOM_LOCKED,                /* zone is in OOM killer zonelist */
513         ZONE_CONGESTED,                 /* zone has many dirty pages backed by
514                                          * a congested BDI
515                                          */
516 } zone_flags_t;
517
518 static inline void zone_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
519 {
520         set_bit(flag, &zone->flags);
521 }
522
523 static inline int zone_test_and_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
524 {
525         return test_and_set_bit(flag, &zone->flags);
526 }
527
528 static inline void zone_clear_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
529 {
530         clear_bit(flag, &zone->flags);
531 }
532
533 static inline int zone_is_reclaim_congested(const struct zone *zone)
534 {
535         return test_bit(ZONE_CONGESTED, &zone->flags);
536 }
537
538 static inline int zone_is_reclaim_locked(const struct zone *zone)
539 {
540         return test_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags);
541 }
542
543 static inline int zone_is_oom_locked(const struct zone *zone)
544 {
545         return test_bit(ZONE_OOM_LOCKED, &zone->flags);
546 }
547
548 /*
549  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
550  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
551  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
552  */
553 #define DEF_PRIORITY 12
554
555 /* Maximum number of zones on a zonelist */
556 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
557
558 #ifdef CONFIG_NUMA
559
560 /*
561  * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that restrict the
562  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
563  *
564  * [0]  : Zonelist with fallback
565  * [1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
566  */
567 #define MAX_ZONELISTS 2
568
569
570 /*
571  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
572  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
573  *
574  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
575  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
576  *    we zero'd fullzones.
577  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
578  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
579  *    set in the current tasks mems_allowed.
580  *
581  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
582  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
583  *
584  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
585  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
586  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
587  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
588  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
589  *
590  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
591  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
592  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
593  *
594  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
595  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
596  * memory momentarilly ago.
597  *
598  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
599  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
600  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
601  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
602  * multiple variable length members is more mechanism than we want
603  * here.  We resort to some special case hackery instead.
604  *
605  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
606  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
607  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
608  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
609  *
610  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
611  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
612  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
613  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
614  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
615  * to know that the zonelist cache is not there.
616  *
617  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
618  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
619  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
620  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
621  *
622  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
623  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
624  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
625  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
626  */
627
628
629 struct zonelist_cache {
630         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
631         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
632         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
633 };
634 #else
635 #define MAX_ZONELISTS 1
636 struct zonelist_cache;
637 #endif
638
639 /*
640  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
641  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
642  */
643 struct zoneref {
644         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
645         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
646 };
647
648 /*
649  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
650  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
651  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
652  * priority.
653  *
654  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
655  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
656  * *
657  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
658  * of the entry being read. Helper functions to access information given
659  * a struct zoneref are
660  *
661  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
662  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
663  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
664  */
665 struct zonelist {
666         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
667         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
668 #ifdef CONFIG_NUMA
669         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
670 #endif
671 };
672
673 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
674 struct node_active_region {
675         unsigned long start_pfn;
676         unsigned long end_pfn;
677         int nid;
678 };
679 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
680
681 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
682 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
683 extern struct page *mem_map;
684 #endif
685
686 /*
687  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
688  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
689  * zone denotes.
690  *
691  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
692  * it's memory layout.
693  *
694  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
695  * per-zone basis.
696  */
697 struct bootmem_data;
698 typedef struct pglist_data {
699         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
700         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
701         int nr_zones;
702 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
703         struct page *node_mem_map;
704 #ifdef CONFIG_MEMCG
705         struct page_cgroup *node_page_cgroup;
706 #endif
707 #endif
708 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
709         struct bootmem_data *bdata;
710 #endif
711 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
712         /*
713          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
714          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
715          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
716          *
717          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
718          */
719         spinlock_t node_size_lock;
720 #endif
721         unsigned long node_start_pfn;
722         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
723         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
724                                              range, including holes */
725         int node_id;
726         nodemask_t reclaim_nodes;       /* Nodes allowed to reclaim from */
727         wait_queue_head_t kswapd_wait;
728         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
729         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by lock_memory_hotplug() */
730         int kswapd_max_order;
731         enum zone_type classzone_idx;
732 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
733         /*
734          * Lock serializing the per destination node AutoNUMA memory
735          * migration rate limiting data.
736          */
737         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
738
739         /* Rate limiting time interval */
740         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
741
742         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
743         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
744 #endif
745 } pg_data_t;
746
747 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
748 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
749 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
750 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
751 #else
752 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
753 #endif
754 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
755
756 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
757
758 #define node_end_pfn(nid) ({\
759         pg_data_t *__pgdat = NODE_DATA(nid);\
760         __pgdat->node_start_pfn + __pgdat->node_spanned_pages;\
761 })
762
763 #include <linux/memory_hotplug.h>
764
765 extern struct mutex zonelists_mutex;
766 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
767 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
768 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
769                 int classzone_idx, int alloc_flags);
770 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
771                 int classzone_idx, int alloc_flags);
772 enum memmap_context {
773         MEMMAP_EARLY,
774         MEMMAP_HOTPLUG,
775 };
776 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
777                                      unsigned long size,
778                                      enum memmap_context context);
779
780 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
781
782 static inline struct zone *lruvec_zone(struct lruvec *lruvec)
783 {
784 #ifdef CONFIG_MEMCG
785         return lruvec->zone;
786 #else
787         return container_of(lruvec, struct zone, lruvec);
788 #endif
789 }
790
791 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
792 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
793 #else
794 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
795 #endif
796
797 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
798 int local_memory_node(int node_id);
799 #else
800 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
801 #endif
802
803 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
804 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
805 #endif
806
807 /*
808  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
809  */
810 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
811
812 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
813 {
814         return (!!zone->present_pages);
815 }
816
817 extern int movable_zone;
818
819 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
820 {
821 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
822         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
823 #else
824         return 0;
825 #endif
826 }
827
828 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
829 {
830 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
831         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
832                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
833 #else
834         return 0;
835 #endif
836 }
837
838 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
839 {
840         return (idx == ZONE_NORMAL);
841 }
842
843 /**
844  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
845  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
846  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
847  * @zone - pointer to struct zone variable
848  */
849 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
850 {
851 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
852         int zone_off = (char *)zone - (char *)zone->zone_pgdat->node_zones;
853         return zone_off == ZONE_HIGHMEM * sizeof(*zone) ||
854                (zone_off == ZONE_MOVABLE * sizeof(*zone) &&
855                 zone_movable_is_highmem());
856 #else
857         return 0;
858 #endif
859 }
860
861 static inline int is_normal(struct zone *zone)
862 {
863         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
864 }
865
866 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
867 {
868 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
869         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
870 #else
871         return 0;
872 #endif
873 }
874
875 static inline int is_dma(struct zone *zone)
876 {
877 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
878         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
879 #else
880         return 0;
881 #endif
882 }
883
884 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
885 struct ctl_table;
886 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
887                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
888 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
889 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
890                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
891 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
892                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
893 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
894                         void __user *, size_t *, loff_t *);
895 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
896                         void __user *, size_t *, loff_t *);
897
898 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
899                         void __user *, size_t *, loff_t *);
900 extern char numa_zonelist_order[];
901 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
902
903 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
904
905 extern struct pglist_data contig_page_data;
906 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
907 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
908
909 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
910
911 #include <asm/mmzone.h>
912
913 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
914
915 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
916 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
917 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
918
919 /**
920  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
921  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
922  */
923 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
924         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
925              pgdat;                                     \
926              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
927 /**
928  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
929  * @zone - pointer to struct zone variable
930  *
931  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
932  * fills it in.
933  */
934 #define for_each_zone(zone)                             \
935         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
936              zone;                                      \
937              zone = next_zone(zone))
938
939 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
940         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
941              zone;                                      \
942              zone = next_zone(zone))                    \
943                 if (!populated_zone(zone))              \
944                         ; /* do nothing */              \
945                 else
946
947 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
948 {
949         return zoneref->zone;
950 }
951
952 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
953 {
954         return zoneref->zone_idx;
955 }
956
957 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
958 {
959 #ifdef CONFIG_NUMA
960         /* zone_to_nid not available in this context */
961         return zoneref->zone->node;
962 #else
963         return 0;
964 #endif /* CONFIG_NUMA */
965 }
966
967 /**
968  * 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
969  * @z - The cursor used as a starting point for the search
970  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
971  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
972  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
973  *
974  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
975  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
976  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
977  * being examined. It should be advanced by one before calling
978  * next_zones_zonelist again.
979  */
980 struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
981                                         enum zone_type highest_zoneidx,
982                                         nodemask_t *nodes,
983                                         struct zone **zone);
984
985 /**
986  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
987  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
988  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
989  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
990  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
991  *
992  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
993  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
994  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
995  * one before calling.
996  */
997 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
998                                         enum zone_type highest_zoneidx,
999                                         nodemask_t *nodes,
1000                                         struct zone **zone)
1001 {
1002         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs, highest_zoneidx, nodes,
1003                                                                 zone);
1004 }
1005
1006 /**
1007  * 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
1008  * @zone - The current zone in the iterator
1009  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1010  * @zlist - The zonelist being iterated
1011  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1012  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1013  *
1014  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1015  * within a given nodemask
1016  */
1017 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1018         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask, &zone); \
1019                 zone;                                                   \
1020                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask, &zone)) \
1021
1022 /**
1023  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1024  * @zone - The current zone in the iterator
1025  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1026  * @zlist - The zonelist being iterated
1027  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1028  *
1029  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1030  */
1031 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1032         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1033
1034 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1035 #include <asm/sparsemem.h>
1036 #endif
1037
1038 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1039         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1040 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1041 {
1042         return 0;
1043 }
1044 #endif
1045
1046 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1047 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1048 #endif
1049
1050 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1051
1052 /*
1053  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1054  *
1055  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1056  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1057  */
1058 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
1059
1060 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1061 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1062
1063 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1064
1065 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1066 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1067
1068 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1069         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1070
1071 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1072 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1073 #endif
1074
1075 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1076 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1077
1078 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1079 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1080
1081 struct page;
1082 struct page_cgroup;
1083 struct mem_section {
1084         /*
1085          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1086          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1087          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1088          *
1089          * Additionally during early boot we encode node id of
1090          * the location of the section here to guide allocation.
1091          * (see sparse.c::memory_present())
1092          *
1093          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1094          * before using it wrong.
1095          */
1096         unsigned long section_mem_map;
1097
1098         /* See declaration of similar field in struct zone */
1099         unsigned long *pageblock_flags;
1100 #ifdef CONFIG_MEMCG
1101         /*
1102          * If !SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_cgroup pointer. We use
1103          * section. (see memcontrol.h/page_cgroup.h about this.)
1104          */
1105         struct page_cgroup *page_cgroup;
1106         unsigned long pad;
1107 #endif
1108 };
1109
1110 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1111 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1112 #else
1113 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1114 #endif
1115
1116 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1117 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1118 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1119
1120 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1121 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1122 #else
1123 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1124 #endif
1125
1126 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1127 {
1128         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1129                 return NULL;
1130         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1131 }
1132 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1133 extern unsigned long usemap_size(void);
1134
1135 /*
1136  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1137  * a little bit of information.  There should be at least
1138  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1139  */
1140 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1141 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1142 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
1143 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1144 #define SECTION_NID_SHIFT       2
1145
1146 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1147 {
1148         unsigned long map = section->section_mem_map;
1149         map &= SECTION_MAP_MASK;
1150         return (struct page *)map;
1151 }
1152
1153 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1154 {
1155         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1156 }
1157
1158 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1159 {
1160         return present_section(__nr_to_section(nr));
1161 }
1162
1163 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1164 {
1165         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1166 }
1167
1168 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1169 {
1170         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1171 }
1172
1173 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1174 {
1175         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1176 }
1177
1178 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1179 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1180 {
1181         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1182                 return 0;
1183         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1184 }
1185 #endif
1186
1187 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1188 {
1189         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1190                 return 0;
1191         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1192 }
1193
1194 /*
1195  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1196  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1197  * this restriction.
1198  */
1199 #ifdef CONFIG_NUMA
1200 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1201 ({                                                                      \
1202         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1203         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1204 })
1205 #else
1206 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1207 #endif
1208
1209 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1210 void sparse_init(void);
1211 #else
1212 #define sparse_init()   do {} while (0)
1213 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1214 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1215
1216 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
1217 bool early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int nid);
1218 #else
1219 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
1220 #endif
1221
1222 #ifndef early_pfn_valid
1223 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1224 #endif
1225
1226 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1227 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1228
1229 /*
1230  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1231  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1232  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1233  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1234  */
1235 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1236 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1237 #else
1238 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1239 #endif
1240
1241 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1242 /*
1243  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1244  * associated with it or not. In FLATMEM, it is expected that holes always
1245  * have valid memmap as long as there is valid PFNs either side of the hole.
1246  * In SPARSEMEM, it is assumed that a valid section has a memmap for the
1247  * entire section.
1248  *
1249  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1250  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1251  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1252  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1253  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1254  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1255  * of the full memmap are extremely rare.
1256  */
1257 int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1258                                         struct page *page, struct zone *zone);
1259 #else
1260 static inline int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1261                                         struct page *page, struct zone *zone)
1262 {
1263         return 1;
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1266
1267 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1268 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1269 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */