ac1ea796ec0f8d87da37b8edd69d98edcf7692fc
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / include / linux / mmzone.h
1 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
2 #define _LINUX_MMZONE_H
3
4 #ifndef __ASSEMBLY__
5 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/wait.h>
10 #include <linux/bitops.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/threads.h>
13 #include <linux/numa.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/seqlock.h>
16 #include <linux/nodemask.h>
17 #include <linux/pageblock-flags.h>
18 #include <linux/page-flags-layout.h>
19 #include <linux/atomic.h>
20 #include <asm/page.h>
21
22 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
23 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
24 #define MAX_ORDER 11
25 #else
26 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
27 #endif
28 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
29
30 /*
31  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
32  * costly to service.  That is between allocation orders which should
33  * coalesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
34  * will not.
35  */
36 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
37
38 enum {
39         MIGRATE_UNMOVABLE,
40         MIGRATE_RECLAIMABLE,
41         MIGRATE_MOVABLE,
42         MIGRATE_PCPTYPES,       /* the number of types on the pcp lists */
43         MIGRATE_RESERVE = MIGRATE_PCPTYPES,
44 #ifdef CONFIG_CMA
45         /*
46          * MIGRATE_CMA migration type is designed to mimic the way
47          * ZONE_MOVABLE works.  Only movable pages can be allocated
48          * from MIGRATE_CMA pageblocks and page allocator never
49          * implicitly change migration type of MIGRATE_CMA pageblock.
50          *
51          * The way to use it is to change migratetype of a range of
52          * pageblocks to MIGRATE_CMA which can be done by
53          * __free_pageblock_cma() function.  What is important though
54          * is that a range of pageblocks must be aligned to
55          * MAX_ORDER_NR_PAGES should biggest page be bigger then
56          * a single pageblock.
57          */
58         MIGRATE_CMA,
59 #endif
60 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
61         MIGRATE_ISOLATE,        /* can't allocate from here */
62 #endif
63         MIGRATE_TYPES
64 };
65
66 #ifdef CONFIG_CMA
67 #  define is_migrate_cma(migratetype) unlikely((migratetype) == MIGRATE_CMA)
68 #else
69 #  define is_migrate_cma(migratetype) false
70 #endif
71
72 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
73         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
74                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
75
76 extern int page_group_by_mobility_disabled;
77
78 static inline int get_pageblock_migratetype(struct page *page)
79 {
80         return get_pageblock_flags_group(page, PB_migrate, PB_migrate_end);
81 }
82
83 struct free_area {
84         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
85         unsigned long           nr_free;
86 };
87
88 struct pglist_data;
89
90 /*
91  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
92  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
93  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
94  * consumption is not a concern here.
95  */
96 #if defined(CONFIG_SMP)
97 struct zone_padding {
98         char x[0];
99 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
100 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
101 #else
102 #define ZONE_PADDING(name)
103 #endif
104
105 enum zone_stat_item {
106         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
107         NR_FREE_PAGES,
108         NR_ALLOC_BATCH,
109         NR_LRU_BASE,
110         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
111         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
112         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
113         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
114         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
115         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
116         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
117         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
118                            only modified from process context */
119         NR_FILE_PAGES,
120         NR_FILE_DIRTY,
121         NR_WRITEBACK,
122         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
123         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
124         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
125         NR_KERNEL_STACK,
126         /* Second 128 byte cacheline */
127         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
128         NR_BOUNCE,
129         NR_VMSCAN_WRITE,
130         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
131         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
132         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
133         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
134         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
135         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
136         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
137 #ifdef CONFIG_NUMA
138         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
139         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
140         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
141         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
142         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
143         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
144 #endif
145         NR_ANON_TRANSPARENT_HUGEPAGES,
146         NR_FREE_CMA_PAGES,
147         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
148
149 /*
150  * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
151  * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
152  * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
153  * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
154  *
155  * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
156  * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
157  */
158 #define LRU_BASE 0
159 #define LRU_ACTIVE 1
160 #define LRU_FILE 2
161
162 enum lru_list {
163         LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
164         LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
165         LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
166         LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
167         LRU_UNEVICTABLE,
168         NR_LRU_LISTS
169 };
170
171 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
172
173 #define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
174
175 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
176 {
177         return (lru == LRU_INACTIVE_FILE || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
178 }
179
180 static inline int is_active_lru(enum lru_list lru)
181 {
182         return (lru == LRU_ACTIVE_ANON || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
183 }
184
185 static inline int is_unevictable_lru(enum lru_list lru)
186 {
187         return (lru == LRU_UNEVICTABLE);
188 }
189
190 struct zone_reclaim_stat {
191         /*
192          * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
193          * mem/swap backed and file backed pages are referenced.
194          * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
195          * that cache is.
196          *
197          * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
198          */
199         unsigned long           recent_rotated[2];
200         unsigned long           recent_scanned[2];
201 };
202
203 struct lruvec {
204         struct list_head lists[NR_LRU_LISTS];
205         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
206 #ifdef CONFIG_MEMCG
207         struct zone *zone;
208 #endif
209 };
210
211 /* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
212 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
213 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
214 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
215
216 /* Isolate clean file */
217 #define ISOLATE_CLEAN           ((__force isolate_mode_t)0x1)
218 /* Isolate unmapped file */
219 #define ISOLATE_UNMAPPED        ((__force isolate_mode_t)0x2)
220 /* Isolate for asynchronous migration */
221 #define ISOLATE_ASYNC_MIGRATE   ((__force isolate_mode_t)0x4)
222 /* Isolate unevictable pages */
223 #define ISOLATE_UNEVICTABLE     ((__force isolate_mode_t)0x8)
224
225 /* LRU Isolation modes. */
226 typedef unsigned __bitwise__ isolate_mode_t;
227
228 enum zone_watermarks {
229         WMARK_MIN,
230         WMARK_LOW,
231         WMARK_HIGH,
232         NR_WMARK
233 };
234
235 #define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
236 #define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
237 #define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
238
239 struct per_cpu_pages {
240         int count;              /* number of pages in the list */
241         int high;               /* high watermark, emptying needed */
242         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
243
244         /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
245         struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
246 };
247
248 struct per_cpu_pageset {
249         struct per_cpu_pages pcp;
250 #ifdef CONFIG_NUMA
251         s8 expire;
252 #endif
253 #ifdef CONFIG_SMP
254         s8 stat_threshold;
255         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
256 #endif
257 };
258
259 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
260
261 enum zone_type {
262 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
263         /*
264          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
265          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
266          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
267          * The range is arch specific.
268          *
269          * Some examples
270          *
271          * Architecture         Limit
272          * ---------------------------
273          * parisc, ia64, sparc  <4G
274          * s390                 <2G
275          * arm                  Various
276          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
277          *
278          * i386, x86_64 and multiple other arches
279          *                      <16M.
280          */
281         ZONE_DMA,
282 #endif
283 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
284         /*
285          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
286          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
287          * can only do DMA areas below 4G.
288          */
289         ZONE_DMA32,
290 #endif
291         /*
292          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
293          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
294          * transfers to all addressable memory.
295          */
296         ZONE_NORMAL,
297 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
298         /*
299          * A memory area that is only addressable by the kernel through
300          * mapping portions into its own address space. This is for example
301          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
302          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
303          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
304          * access.
305          */
306         ZONE_HIGHMEM,
307 #endif
308         ZONE_MOVABLE,
309         __MAX_NR_ZONES
310 };
311
312 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
313
314 struct zone {
315         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
316
317         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
318         unsigned long watermark[NR_WMARK];
319
320         /*
321          * When free pages are below this point, additional steps are taken
322          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
323          * drift allowing watermarks to be breached
324          */
325         unsigned long percpu_drift_mark;
326
327         /*
328          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
329          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
330          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
331          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
332          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
333          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
334          */
335         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
336
337         /*
338          * This is a per-zone reserve of pages that should not be
339          * considered dirtyable memory.
340          */
341         unsigned long           dirty_balance_reserve;
342
343 #ifdef CONFIG_NUMA
344         int node;
345         /*
346          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
347          */
348         unsigned long           min_unmapped_pages;
349         unsigned long           min_slab_pages;
350 #endif
351         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
352         /*
353          * free areas of different sizes
354          */
355         spinlock_t              lock;
356         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
357 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
358         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
359         bool                    compact_blockskip_flush;
360
361         /* pfns where compaction scanners should start */
362         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
363         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn;
364 #endif
365 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
366         /* see spanned/present_pages for more description */
367         seqlock_t               span_seqlock;
368 #endif
369         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
370
371 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
372         /*
373          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
374          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
375          */
376         unsigned long           *pageblock_flags;
377 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
378
379 #ifdef CONFIG_COMPACTION
380         /*
381          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
382          * are skipped before trying again. The number attempted since
383          * last failure is tracked with compact_considered.
384          */
385         unsigned int            compact_considered;
386         unsigned int            compact_defer_shift;
387         int                     compact_order_failed;
388 #endif
389
390         ZONE_PADDING(_pad1_)
391
392         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
393         spinlock_t              lru_lock;
394         struct lruvec           lruvec;
395
396         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
397         unsigned long           flags;             /* zone flags, see below */
398
399         /* Zone statistics */
400         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
401
402         /*
403          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
404          * this zone's LRU.  Maintained by the pageout code.
405          */
406         unsigned int inactive_ratio;
407
408
409         ZONE_PADDING(_pad2_)
410         /* Rarely used or read-mostly fields */
411
412         /*
413          * wait_table           -- the array holding the hash table
414          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
415          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
416          *
417          * The purpose of all these is to keep track of the people
418          * waiting for a page to become available and make them
419          * runnable again when possible. The trouble is that this
420          * consumes a lot of space, especially when so few things
421          * wait on pages at a given time. So instead of using
422          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
423          *
424          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
425          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
426          * When something wakes, it must check to be sure its page is
427          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
428          * collision is great, but given the expected load of the
429          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
430          * benefits from the saved space.
431          *
432          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
433          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
434          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
435          */
436         wait_queue_head_t       * wait_table;
437         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
438         unsigned long           wait_table_bits;
439
440         /*
441          * Discontig memory support fields.
442          */
443         struct pglist_data      *zone_pgdat;
444         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
445         unsigned long           zone_start_pfn;
446
447         /*
448          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
449          * holes, which is calculated as:
450          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
451          *
452          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
453          * is calculated as:
454          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
455          *
456          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
457          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
458          * bootmem allocator):
459          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
460          *
461          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
462          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
463          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
464          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
465          * and thresholds.
466          *
467          * Locking rules:
468          *
469          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
470          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
471          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
472          * quite infrequently.
473          *
474          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
475          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
476          * give them a chance of being in the same cacheline.
477          *
478          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
479          * lock_memory_hotplug()/unlock_memory_hotplug().  Any reader who can't
480          * tolerant drift of present_pages should hold memory hotplug lock to
481          * get a stable value.
482          *
483          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
484          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
485          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
486          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
487          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
488          */
489         unsigned long           spanned_pages;
490         unsigned long           present_pages;
491         unsigned long           managed_pages;
492
493         /*
494          * rarely used fields:
495          */
496         const char              *name;
497 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
498
499 typedef enum {
500         ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
501         ZONE_OOM_LOCKED,                /* zone is in OOM killer zonelist */
502         ZONE_CONGESTED,                 /* zone has many dirty pages backed by
503                                          * a congested BDI
504                                          */
505         ZONE_TAIL_LRU_DIRTY,            /* reclaim scanning has recently found
506                                          * many dirty file pages at the tail
507                                          * of the LRU.
508                                          */
509         ZONE_WRITEBACK,                 /* reclaim scanning has recently found
510                                          * many pages under writeback
511                                          */
512 } zone_flags_t;
513
514 static inline void zone_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
515 {
516         set_bit(flag, &zone->flags);
517 }
518
519 static inline int zone_test_and_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
520 {
521         return test_and_set_bit(flag, &zone->flags);
522 }
523
524 static inline void zone_clear_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
525 {
526         clear_bit(flag, &zone->flags);
527 }
528
529 static inline int zone_is_reclaim_congested(const struct zone *zone)
530 {
531         return test_bit(ZONE_CONGESTED, &zone->flags);
532 }
533
534 static inline int zone_is_reclaim_dirty(const struct zone *zone)
535 {
536         return test_bit(ZONE_TAIL_LRU_DIRTY, &zone->flags);
537 }
538
539 static inline int zone_is_reclaim_writeback(const struct zone *zone)
540 {
541         return test_bit(ZONE_WRITEBACK, &zone->flags);
542 }
543
544 static inline int zone_is_reclaim_locked(const struct zone *zone)
545 {
546         return test_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags);
547 }
548
549 static inline int zone_is_oom_locked(const struct zone *zone)
550 {
551         return test_bit(ZONE_OOM_LOCKED, &zone->flags);
552 }
553
554 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
555 {
556         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
557 }
558
559 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
560 {
561         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
562 }
563
564 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
565 {
566         return !!zone->wait_table;
567 }
568
569 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
570 {
571         return zone->spanned_pages == 0;
572 }
573
574 /*
575  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
576  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
577  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
578  */
579 #define DEF_PRIORITY 12
580
581 /* Maximum number of zones on a zonelist */
582 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
583
584 #ifdef CONFIG_NUMA
585
586 /*
587  * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that restrict the
588  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
589  *
590  * [0]  : Zonelist with fallback
591  * [1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
592  */
593 #define MAX_ZONELISTS 2
594
595
596 /*
597  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
598  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
599  *
600  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
601  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
602  *    we zero'd fullzones.
603  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
604  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
605  *    set in the current tasks mems_allowed.
606  *
607  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
608  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
609  *
610  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
611  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
612  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
613  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
614  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
615  *
616  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
617  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
618  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
619  *
620  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
621  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
622  * memory momentarilly ago.
623  *
624  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
625  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
626  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
627  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
628  * multiple variable length members is more mechanism than we want
629  * here.  We resort to some special case hackery instead.
630  *
631  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
632  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
633  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
634  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
635  *
636  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
637  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
638  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
639  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
640  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
641  * to know that the zonelist cache is not there.
642  *
643  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
644  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
645  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
646  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
647  *
648  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
649  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
650  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
651  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
652  */
653
654
655 struct zonelist_cache {
656         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
657         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
658         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
659 };
660 #else
661 #define MAX_ZONELISTS 1
662 struct zonelist_cache;
663 #endif
664
665 /*
666  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
667  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
668  */
669 struct zoneref {
670         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
671         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
672 };
673
674 /*
675  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
676  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
677  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
678  * priority.
679  *
680  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
681  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
682  * *
683  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
684  * of the entry being read. Helper functions to access information given
685  * a struct zoneref are
686  *
687  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
688  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
689  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
690  */
691 struct zonelist {
692         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
693         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
694 #ifdef CONFIG_NUMA
695         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
696 #endif
697 };
698
699 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
700 struct node_active_region {
701         unsigned long start_pfn;
702         unsigned long end_pfn;
703         int nid;
704 };
705 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
706
707 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
708 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
709 extern struct page *mem_map;
710 #endif
711
712 /*
713  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
714  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
715  * zone denotes.
716  *
717  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
718  * it's memory layout.
719  *
720  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
721  * per-zone basis.
722  */
723 struct bootmem_data;
724 typedef struct pglist_data {
725         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
726         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
727         int nr_zones;
728 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
729         struct page *node_mem_map;
730 #ifdef CONFIG_MEMCG
731         struct page_cgroup *node_page_cgroup;
732 #endif
733 #endif
734 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
735         struct bootmem_data *bdata;
736 #endif
737 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
738         /*
739          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
740          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
741          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
742          *
743          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
744          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG.
745          *
746          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
747          */
748         spinlock_t node_size_lock;
749 #endif
750         unsigned long node_start_pfn;
751         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
752         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
753                                              range, including holes */
754         int node_id;
755         nodemask_t reclaim_nodes;       /* Nodes allowed to reclaim from */
756         wait_queue_head_t kswapd_wait;
757         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
758         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by lock_memory_hotplug() */
759         int kswapd_max_order;
760         enum zone_type classzone_idx;
761 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
762         /*
763          * Lock serializing the per destination node AutoNUMA memory
764          * migration rate limiting data.
765          */
766         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
767
768         /* Rate limiting time interval */
769         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
770
771         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
772         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
773 #endif
774 } pg_data_t;
775
776 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
777 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
778 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
779 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
780 #else
781 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
782 #endif
783 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
784
785 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
786 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
787
788 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
789 {
790         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
791 }
792
793 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
794 {
795         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
796 }
797
798 #include <linux/memory_hotplug.h>
799
800 extern struct mutex zonelists_mutex;
801 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
802 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
803 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
804                 int classzone_idx, int alloc_flags);
805 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
806                 int classzone_idx, int alloc_flags);
807 enum memmap_context {
808         MEMMAP_EARLY,
809         MEMMAP_HOTPLUG,
810 };
811 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
812                                      unsigned long size,
813                                      enum memmap_context context);
814
815 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
816
817 static inline struct zone *lruvec_zone(struct lruvec *lruvec)
818 {
819 #ifdef CONFIG_MEMCG
820         return lruvec->zone;
821 #else
822         return container_of(lruvec, struct zone, lruvec);
823 #endif
824 }
825
826 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
827 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
828 #else
829 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
830 #endif
831
832 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
833 int local_memory_node(int node_id);
834 #else
835 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
836 #endif
837
838 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
839 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
840 #endif
841
842 /*
843  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
844  */
845 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
846
847 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
848 {
849         return (!!zone->present_pages);
850 }
851
852 extern int movable_zone;
853
854 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
855 {
856 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
857         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
858 #else
859         return 0;
860 #endif
861 }
862
863 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
864 {
865 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
866         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
867                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
868 #else
869         return 0;
870 #endif
871 }
872
873 /**
874  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
875  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
876  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
877  * @zone - pointer to struct zone variable
878  */
879 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
880 {
881 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
882         int zone_off = (char *)zone - (char *)zone->zone_pgdat->node_zones;
883         return zone_off == ZONE_HIGHMEM * sizeof(*zone) ||
884                (zone_off == ZONE_MOVABLE * sizeof(*zone) &&
885                 zone_movable_is_highmem());
886 #else
887         return 0;
888 #endif
889 }
890
891 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
892 struct ctl_table;
893 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
894                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
895 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
896 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
897                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
898 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
899                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
900 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
901                         void __user *, size_t *, loff_t *);
902 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
903                         void __user *, size_t *, loff_t *);
904
905 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
906                         void __user *, size_t *, loff_t *);
907 extern char numa_zonelist_order[];
908 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
909
910 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
911
912 extern struct pglist_data contig_page_data;
913 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
914 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
915
916 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
917
918 #include <asm/mmzone.h>
919
920 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
921
922 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
923 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
924 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
925
926 /**
927  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
928  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
929  */
930 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
931         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
932              pgdat;                                     \
933              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
934 /**
935  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
936  * @zone - pointer to struct zone variable
937  *
938  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
939  * fills it in.
940  */
941 #define for_each_zone(zone)                             \
942         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
943              zone;                                      \
944              zone = next_zone(zone))
945
946 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
947         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
948              zone;                                      \
949              zone = next_zone(zone))                    \
950                 if (!populated_zone(zone))              \
951                         ; /* do nothing */              \
952                 else
953
954 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
955 {
956         return zoneref->zone;
957 }
958
959 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
960 {
961         return zoneref->zone_idx;
962 }
963
964 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
965 {
966 #ifdef CONFIG_NUMA
967         /* zone_to_nid not available in this context */
968         return zoneref->zone->node;
969 #else
970         return 0;
971 #endif /* CONFIG_NUMA */
972 }
973
974 /**
975  * 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
976  * @z - The cursor used as a starting point for the search
977  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
978  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
979  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
980  *
981  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
982  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
983  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
984  * being examined. It should be advanced by one before calling
985  * next_zones_zonelist again.
986  */
987 struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
988                                         enum zone_type highest_zoneidx,
989                                         nodemask_t *nodes,
990                                         struct zone **zone);
991
992 /**
993  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
994  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
995  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
996  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
997  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
998  *
999  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
1000  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
1001  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
1002  * one before calling.
1003  */
1004 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
1005                                         enum zone_type highest_zoneidx,
1006                                         nodemask_t *nodes,
1007                                         struct zone **zone)
1008 {
1009         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs, highest_zoneidx, nodes,
1010                                                                 zone);
1011 }
1012
1013 /**
1014  * 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
1015  * @zone - The current zone in the iterator
1016  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1017  * @zlist - The zonelist being iterated
1018  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1019  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1020  *
1021  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1022  * within a given nodemask
1023  */
1024 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1025         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask, &zone); \
1026                 zone;                                                   \
1027                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask, &zone)) \
1028
1029 /**
1030  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1031  * @zone - The current zone in the iterator
1032  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1033  * @zlist - The zonelist being iterated
1034  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1035  *
1036  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1037  */
1038 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1039         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1040
1041 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1042 #include <asm/sparsemem.h>
1043 #endif
1044
1045 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1046         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1047 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1048 {
1049         return 0;
1050 }
1051 #endif
1052
1053 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1054 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1055 #endif
1056
1057 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1058
1059 /*
1060  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1061  *
1062  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1063  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1064  */
1065 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1066 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1067
1068 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1069
1070 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1071 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1072
1073 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1074         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1075
1076 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1077 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1078 #endif
1079
1080 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1081 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1082
1083 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1084 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1085
1086 struct page;
1087 struct page_cgroup;
1088 struct mem_section {
1089         /*
1090          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1091          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1092          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1093          *
1094          * Additionally during early boot we encode node id of
1095          * the location of the section here to guide allocation.
1096          * (see sparse.c::memory_present())
1097          *
1098          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1099          * before using it wrong.
1100          */
1101         unsigned long section_mem_map;
1102
1103         /* See declaration of similar field in struct zone */
1104         unsigned long *pageblock_flags;
1105 #ifdef CONFIG_MEMCG
1106         /*
1107          * If !SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_cgroup pointer. We use
1108          * section. (see memcontrol.h/page_cgroup.h about this.)
1109          */
1110         struct page_cgroup *page_cgroup;
1111         unsigned long pad;
1112 #endif
1113         /*
1114          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1115          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1116          */
1117 };
1118
1119 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1120 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1121 #else
1122 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1123 #endif
1124
1125 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1126 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1127 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1128
1129 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1130 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1131 #else
1132 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1133 #endif
1134
1135 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1136 {
1137         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1138                 return NULL;
1139         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1140 }
1141 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1142 extern unsigned long usemap_size(void);
1143
1144 /*
1145  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1146  * a little bit of information.  There should be at least
1147  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1148  */
1149 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1150 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1151 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
1152 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1153 #define SECTION_NID_SHIFT       2
1154
1155 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1156 {
1157         unsigned long map = section->section_mem_map;
1158         map &= SECTION_MAP_MASK;
1159         return (struct page *)map;
1160 }
1161
1162 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1163 {
1164         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1165 }
1166
1167 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1168 {
1169         return present_section(__nr_to_section(nr));
1170 }
1171
1172 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1173 {
1174         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1175 }
1176
1177 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1178 {
1179         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1180 }
1181
1182 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1183 {
1184         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1185 }
1186
1187 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1188 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1189 {
1190         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1191                 return 0;
1192         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1193 }
1194 #endif
1195
1196 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1197 {
1198         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1199                 return 0;
1200         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1201 }
1202
1203 /*
1204  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1205  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1206  * this restriction.
1207  */
1208 #ifdef CONFIG_NUMA
1209 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1210 ({                                                                      \
1211         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1212         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1213 })
1214 #else
1215 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1216 #endif
1217
1218 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1219 void sparse_init(void);
1220 #else
1221 #define sparse_init()   do {} while (0)
1222 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1223 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1224
1225 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
1226 bool early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int nid);
1227 #else
1228 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
1229 #endif
1230
1231 #ifndef early_pfn_valid
1232 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1233 #endif
1234
1235 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1236 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1237
1238 /*
1239  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1240  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1241  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1242  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1243  */
1244 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1245 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1246 #else
1247 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1248 #endif
1249
1250 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1251 /*
1252  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1253  * associated with it or not. In FLATMEM, it is expected that holes always
1254  * have valid memmap as long as there is valid PFNs either side of the hole.
1255  * In SPARSEMEM, it is assumed that a valid section has a memmap for the
1256  * entire section.
1257  *
1258  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1259  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1260  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1261  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1262  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1263  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1264  * of the full memmap are extremely rare.
1265  */
1266 int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1267                                         struct page *page, struct zone *zone);
1268 #else
1269 static inline int memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1270                                         struct page *page, struct zone *zone)
1271 {
1272         return 1;
1273 }
1274 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1275
1276 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1277 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1278 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */