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