mm: rename NR_ANON_PAGES to NR_ANON_MAPPED
[cascardo/linux.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_MOVABLE,
41         MIGRATE_RECLAIMABLE,
42         MIGRATE_PCPTYPES,       /* the number of types on the pcp lists */
43         MIGRATE_HIGHATOMIC = 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 /* In mm/page_alloc.c; keep in sync also with show_migration_types() there */
67 extern char * const migratetype_names[MIGRATE_TYPES];
68
69 #ifdef CONFIG_CMA
70 #  define is_migrate_cma(migratetype) unlikely((migratetype) == MIGRATE_CMA)
71 #else
72 #  define is_migrate_cma(migratetype) false
73 #endif
74
75 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
76         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
77                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
78
79 extern int page_group_by_mobility_disabled;
80
81 #define NR_MIGRATETYPE_BITS (PB_migrate_end - PB_migrate + 1)
82 #define MIGRATETYPE_MASK ((1UL << NR_MIGRATETYPE_BITS) - 1)
83
84 #define get_pageblock_migratetype(page)                                 \
85         get_pfnblock_flags_mask(page, page_to_pfn(page),                \
86                         PB_migrate_end, MIGRATETYPE_MASK)
87
88 struct free_area {
89         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
90         unsigned long           nr_free;
91 };
92
93 struct pglist_data;
94
95 /*
96  * zone->lock and the zone lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
97  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
98  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
99  * consumption is not a concern here.
100  */
101 #if defined(CONFIG_SMP)
102 struct zone_padding {
103         char x[0];
104 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
105 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
106 #else
107 #define ZONE_PADDING(name)
108 #endif
109
110 enum zone_stat_item {
111         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
112         NR_FREE_PAGES,
113         NR_ALLOC_BATCH,
114         NR_ZONE_LRU_BASE, /* Used only for compaction and reclaim retry */
115         NR_ZONE_LRU_ANON = NR_ZONE_LRU_BASE,
116         NR_ZONE_LRU_FILE,
117         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
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_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
132         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
133         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
134 #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
135         NR_ZSPAGES,             /* allocated in zsmalloc */
136 #endif
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_THPS,
146         NR_SHMEM_THPS,
147         NR_SHMEM_PMDMAPPED,
148         NR_FREE_CMA_PAGES,
149         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
150
151 enum node_stat_item {
152         NR_LRU_BASE,
153         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
154         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
155         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
156         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
157         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
158         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
159         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
160         NR_PAGES_SCANNED,       /* pages scanned since last reclaim */
161         WORKINGSET_REFAULT,
162         WORKINGSET_ACTIVATE,
163         WORKINGSET_NODERECLAIM,
164         NR_ANON_MAPPED, /* Mapped anonymous pages */
165         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
166                            only modified from process context */
167         NR_VM_NODE_STAT_ITEMS
168 };
169
170 /*
171  * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
172  * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
173  * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
174  * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
175  *
176  * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
177  * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
178  */
179 #define LRU_BASE 0
180 #define LRU_ACTIVE 1
181 #define LRU_FILE 2
182
183 enum lru_list {
184         LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
185         LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
186         LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
187         LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
188         LRU_UNEVICTABLE,
189         NR_LRU_LISTS
190 };
191
192 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
193
194 #define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
195
196 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
197 {
198         return (lru == LRU_INACTIVE_FILE || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
199 }
200
201 static inline int is_active_lru(enum lru_list lru)
202 {
203         return (lru == LRU_ACTIVE_ANON || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
204 }
205
206 struct zone_reclaim_stat {
207         /*
208          * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
209          * mem/swap backed and file backed pages are referenced.
210          * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
211          * that cache is.
212          *
213          * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
214          */
215         unsigned long           recent_rotated[2];
216         unsigned long           recent_scanned[2];
217 };
218
219 struct lruvec {
220         struct list_head                lists[NR_LRU_LISTS];
221         struct zone_reclaim_stat        reclaim_stat;
222         /* Evictions & activations on the inactive file list */
223         atomic_long_t                   inactive_age;
224 #ifdef CONFIG_MEMCG
225         struct pglist_data *pgdat;
226 #endif
227 };
228
229 /* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
230 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
231 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
232 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
233
234 /* Isolate clean file */
235 #define ISOLATE_CLEAN           ((__force isolate_mode_t)0x1)
236 /* Isolate unmapped file */
237 #define ISOLATE_UNMAPPED        ((__force isolate_mode_t)0x2)
238 /* Isolate for asynchronous migration */
239 #define ISOLATE_ASYNC_MIGRATE   ((__force isolate_mode_t)0x4)
240 /* Isolate unevictable pages */
241 #define ISOLATE_UNEVICTABLE     ((__force isolate_mode_t)0x8)
242
243 /* LRU Isolation modes. */
244 typedef unsigned __bitwise__ isolate_mode_t;
245
246 enum zone_watermarks {
247         WMARK_MIN,
248         WMARK_LOW,
249         WMARK_HIGH,
250         NR_WMARK
251 };
252
253 #define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
254 #define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
255 #define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
256
257 struct per_cpu_pages {
258         int count;              /* number of pages in the list */
259         int high;               /* high watermark, emptying needed */
260         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
261
262         /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
263         struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
264 };
265
266 struct per_cpu_pageset {
267         struct per_cpu_pages pcp;
268 #ifdef CONFIG_NUMA
269         s8 expire;
270 #endif
271 #ifdef CONFIG_SMP
272         s8 stat_threshold;
273         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
274 #endif
275 };
276
277 struct per_cpu_nodestat {
278         s8 stat_threshold;
279         s8 vm_node_stat_diff[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
280 };
281
282 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
283
284 enum zone_type {
285 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
286         /*
287          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
288          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
289          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
290          * The range is arch specific.
291          *
292          * Some examples
293          *
294          * Architecture         Limit
295          * ---------------------------
296          * parisc, ia64, sparc  <4G
297          * s390                 <2G
298          * arm                  Various
299          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
300          *
301          * i386, x86_64 and multiple other arches
302          *                      <16M.
303          */
304         ZONE_DMA,
305 #endif
306 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
307         /*
308          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
309          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
310          * can only do DMA areas below 4G.
311          */
312         ZONE_DMA32,
313 #endif
314         /*
315          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
316          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
317          * transfers to all addressable memory.
318          */
319         ZONE_NORMAL,
320 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
321         /*
322          * A memory area that is only addressable by the kernel through
323          * mapping portions into its own address space. This is for example
324          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
325          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
326          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
327          * access.
328          */
329         ZONE_HIGHMEM,
330 #endif
331         ZONE_MOVABLE,
332 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
333         ZONE_DEVICE,
334 #endif
335         __MAX_NR_ZONES
336
337 };
338
339 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
340
341 struct zone {
342         /* Read-mostly fields */
343
344         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
345         unsigned long watermark[NR_WMARK];
346
347         unsigned long nr_reserved_highatomic;
348
349         /*
350          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be
351          * freeable or/and it will be released eventually, so to avoid totally
352          * wasting several GB of ram we must reserve some of the lower zone
353          * memory (otherwise we risk to run OOM on the lower zones despite
354          * there being tons of freeable ram on the higher zones).  This array is
355          * recalculated at runtime if the sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl
356          * changes.
357          */
358         long lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
359
360 #ifdef CONFIG_NUMA
361         int node;
362 #endif
363         struct pglist_data      *zone_pgdat;
364         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
365
366 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
367         /*
368          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
369          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
370          */
371         unsigned long           *pageblock_flags;
372 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
373
374 #ifdef CONFIG_NUMA
375         /*
376          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
377          */
378         unsigned long           min_unmapped_pages;
379         unsigned long           min_slab_pages;
380 #endif /* CONFIG_NUMA */
381
382         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
383         unsigned long           zone_start_pfn;
384
385         /*
386          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
387          * holes, which is calculated as:
388          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
389          *
390          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
391          * is calculated as:
392          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
393          *
394          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
395          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
396          * bootmem allocator):
397          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
398          *
399          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
400          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
401          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
402          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
403          * and thresholds.
404          *
405          * Locking rules:
406          *
407          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
408          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
409          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
410          * quite infrequently.
411          *
412          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
413          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
414          * give them a chance of being in the same cacheline.
415          *
416          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
417          * mem_hotplug_begin/end(). Any reader who can't tolerant drift of
418          * present_pages should get_online_mems() to get a stable value.
419          *
420          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
421          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
422          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
423          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
424          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
425          */
426         unsigned long           managed_pages;
427         unsigned long           spanned_pages;
428         unsigned long           present_pages;
429
430         const char              *name;
431
432 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
433         /*
434          * Number of isolated pageblock. It is used to solve incorrect
435          * freepage counting problem due to racy retrieving migratetype
436          * of pageblock. Protected by zone->lock.
437          */
438         unsigned long           nr_isolate_pageblock;
439 #endif
440
441 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
442         /* see spanned/present_pages for more description */
443         seqlock_t               span_seqlock;
444 #endif
445
446         /*
447          * wait_table           -- the array holding the hash table
448          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
449          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
450          *
451          * The purpose of all these is to keep track of the people
452          * waiting for a page to become available and make them
453          * runnable again when possible. The trouble is that this
454          * consumes a lot of space, especially when so few things
455          * wait on pages at a given time. So instead of using
456          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
457          *
458          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
459          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
460          * When something wakes, it must check to be sure its page is
461          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
462          * collision is great, but given the expected load of the
463          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
464          * benefits from the saved space.
465          *
466          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
467          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
468          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
469          */
470         wait_queue_head_t       *wait_table;
471         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
472         unsigned long           wait_table_bits;
473
474         /* Write-intensive fields used from the page allocator */
475         ZONE_PADDING(_pad1_)
476
477         /* free areas of different sizes */
478         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
479
480         /* zone flags, see below */
481         unsigned long           flags;
482
483         /* Primarily protects free_area */
484         spinlock_t              lock;
485
486         /* Write-intensive fields used by compaction and vmstats. */
487         ZONE_PADDING(_pad2_)
488
489         /*
490          * When free pages are below this point, additional steps are taken
491          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
492          * drift allowing watermarks to be breached
493          */
494         unsigned long percpu_drift_mark;
495
496 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
497         /* pfn where compaction free scanner should start */
498         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
499         /* pfn where async and sync compaction migration scanner should start */
500         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn[2];
501 #endif
502
503 #ifdef CONFIG_COMPACTION
504         /*
505          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
506          * are skipped before trying again. The number attempted since
507          * last failure is tracked with compact_considered.
508          */
509         unsigned int            compact_considered;
510         unsigned int            compact_defer_shift;
511         int                     compact_order_failed;
512 #endif
513
514 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
515         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
516         bool                    compact_blockskip_flush;
517 #endif
518
519         bool                    contiguous;
520
521         ZONE_PADDING(_pad3_)
522         /* Zone statistics */
523         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
524 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
525
526 enum zone_flags {
527         ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
528         ZONE_FAIR_DEPLETED,             /* fair zone policy batch depleted */
529 };
530
531 enum pgdat_flags {
532         PGDAT_CONGESTED,                /* pgdat has many dirty pages backed by
533                                          * a congested BDI
534                                          */
535         PGDAT_DIRTY,                    /* reclaim scanning has recently found
536                                          * many dirty file pages at the tail
537                                          * of the LRU.
538                                          */
539         PGDAT_WRITEBACK,                /* reclaim scanning has recently found
540                                          * many pages under writeback
541                                          */
542 };
543
544 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
545 {
546         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
547 }
548
549 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
550 {
551         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
552 }
553
554 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
555 {
556         return !!zone->wait_table;
557 }
558
559 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
560 {
561         return zone->spanned_pages == 0;
562 }
563
564 /*
565  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
566  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
567  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
568  */
569 #define DEF_PRIORITY 12
570
571 /* Maximum number of zones on a zonelist */
572 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
573
574 enum {
575         ZONELIST_FALLBACK,      /* zonelist with fallback */
576 #ifdef CONFIG_NUMA
577         /*
578          * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that
579          * restrict the allocations to a single node for __GFP_THISNODE.
580          */
581         ZONELIST_NOFALLBACK,    /* zonelist without fallback (__GFP_THISNODE) */
582 #endif
583         MAX_ZONELISTS
584 };
585
586 /*
587  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
588  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
589  */
590 struct zoneref {
591         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
592         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
593 };
594
595 /*
596  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
597  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
598  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
599  * priority.
600  *
601  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
602  * of the entry being read. Helper functions to access information given
603  * a struct zoneref are
604  *
605  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
606  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
607  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
608  */
609 struct zonelist {
610         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
611 };
612
613 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
614 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
615 extern struct page *mem_map;
616 #endif
617
618 /*
619  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
620  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
621  * zone denotes.
622  *
623  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
624  * it's memory layout.
625  *
626  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
627  * per-zone basis.
628  */
629 struct bootmem_data;
630 typedef struct pglist_data {
631         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
632         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
633         int nr_zones;
634 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
635         struct page *node_mem_map;
636 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
637         struct page_ext *node_page_ext;
638 #endif
639 #endif
640 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
641         struct bootmem_data *bdata;
642 #endif
643 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
644         /*
645          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
646          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
647          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
648          *
649          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
650          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG.
651          *
652          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
653          */
654         spinlock_t node_size_lock;
655 #endif
656         unsigned long node_start_pfn;
657         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
658         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
659                                              range, including holes */
660         int node_id;
661         wait_queue_head_t kswapd_wait;
662         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
663         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by
664                                            mem_hotplug_begin/end() */
665         int kswapd_order;
666         enum zone_type kswapd_classzone_idx;
667
668 #ifdef CONFIG_COMPACTION
669         int kcompactd_max_order;
670         enum zone_type kcompactd_classzone_idx;
671         wait_queue_head_t kcompactd_wait;
672         struct task_struct *kcompactd;
673 #endif
674 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
675         /* Lock serializing the migrate rate limiting window */
676         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
677
678         /* Rate limiting time interval */
679         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
680
681         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
682         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
683 #endif
684         /*
685          * This is a per-node reserve of pages that are not available
686          * to userspace allocations.
687          */
688         unsigned long           totalreserve_pages;
689
690         /* Write-intensive fields used by page reclaim */
691         ZONE_PADDING(_pad1_)
692         spinlock_t              lru_lock;
693
694 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
695         /*
696          * If memory initialisation on large machines is deferred then this
697          * is the first PFN that needs to be initialised.
698          */
699         unsigned long first_deferred_pfn;
700 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
701
702 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
703         spinlock_t split_queue_lock;
704         struct list_head split_queue;
705         unsigned long split_queue_len;
706 #endif
707
708         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
709         struct lruvec           lruvec;
710
711         /*
712          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
713          * this node's LRU.  Maintained by the pageout code.
714          */
715         unsigned int inactive_ratio;
716
717         unsigned long           flags;
718
719         ZONE_PADDING(_pad2_)
720
721         /* Per-node vmstats */
722         struct per_cpu_nodestat __percpu *per_cpu_nodestats;
723         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
724 } pg_data_t;
725
726 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
727 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
728 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
729 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
730 #else
731 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
732 #endif
733 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
734
735 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
736 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
737 static inline spinlock_t *zone_lru_lock(struct zone *zone)
738 {
739         return &zone->zone_pgdat->lru_lock;
740 }
741
742 static inline struct lruvec *node_lruvec(struct pglist_data *pgdat)
743 {
744         return &pgdat->lruvec;
745 }
746
747 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
748 {
749         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
750 }
751
752 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
753 {
754         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
755 }
756
757 static inline int zone_id(const struct zone *zone)
758 {
759         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
760
761         return zone - pgdat->node_zones;
762 }
763
764 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
765 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
766 {
767         return zone_id(zone) == ZONE_DEVICE;
768 }
769 #else
770 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
771 {
772         return false;
773 }
774 #endif
775
776 #include <linux/memory_hotplug.h>
777
778 extern struct mutex zonelists_mutex;
779 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
780 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
781 bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order, unsigned long mark,
782                          int classzone_idx, unsigned int alloc_flags,
783                          long free_pages);
784 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order,
785                 unsigned long mark, int classzone_idx,
786                 unsigned int alloc_flags);
787 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, unsigned int order,
788                 unsigned long mark, int classzone_idx);
789 enum memmap_context {
790         MEMMAP_EARLY,
791         MEMMAP_HOTPLUG,
792 };
793 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
794                                      unsigned long size);
795
796 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
797
798 static inline struct pglist_data *lruvec_pgdat(struct lruvec *lruvec)
799 {
800 #ifdef CONFIG_MEMCG
801         return lruvec->pgdat;
802 #else
803         return container_of(lruvec, struct pglist_data, lruvec);
804 #endif
805 }
806
807 extern unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru);
808
809 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
810 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
811 #else
812 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
813 #endif
814
815 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
816 int local_memory_node(int node_id);
817 #else
818 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
819 #endif
820
821 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
822 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
823 #endif
824
825 /*
826  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
827  */
828 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
829
830 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
831 {
832         return (!!zone->present_pages);
833 }
834
835 extern int movable_zone;
836
837 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
838 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
839 {
840 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
841         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
842 #else
843         return (ZONE_MOVABLE - 1) == ZONE_HIGHMEM;
844 #endif
845 }
846 #endif
847
848 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
849 {
850 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
851         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
852                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
853 #else
854         return 0;
855 #endif
856 }
857
858 /**
859  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
860  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
861  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
862  * @zone - pointer to struct zone variable
863  */
864 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
865 {
866 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
867         return is_highmem_idx(zone_idx(zone));
868 #else
869         return 0;
870 #endif
871 }
872
873 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
874 struct ctl_table;
875 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
876                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
877 int watermark_scale_factor_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
878                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
879 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
880 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
881                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
882 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
883                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
884 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
885                         void __user *, size_t *, loff_t *);
886 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
887                         void __user *, size_t *, loff_t *);
888
889 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
890                         void __user *, size_t *, loff_t *);
891 extern char numa_zonelist_order[];
892 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
893
894 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
895
896 extern struct pglist_data contig_page_data;
897 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
898 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
899
900 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
901
902 #include <asm/mmzone.h>
903
904 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
905
906 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
907 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
908 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
909
910 /**
911  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
912  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
913  */
914 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
915         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
916              pgdat;                                     \
917              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
918 /**
919  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
920  * @zone - pointer to struct zone variable
921  *
922  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
923  * fills it in.
924  */
925 #define for_each_zone(zone)                             \
926         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
927              zone;                                      \
928              zone = next_zone(zone))
929
930 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
931         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
932              zone;                                      \
933              zone = next_zone(zone))                    \
934                 if (!populated_zone(zone))              \
935                         ; /* do nothing */              \
936                 else
937
938 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
939 {
940         return zoneref->zone;
941 }
942
943 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
944 {
945         return zoneref->zone_idx;
946 }
947
948 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
949 {
950 #ifdef CONFIG_NUMA
951         /* zone_to_nid not available in this context */
952         return zoneref->zone->node;
953 #else
954         return 0;
955 #endif /* CONFIG_NUMA */
956 }
957
958 struct zoneref *__next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
959                                         enum zone_type highest_zoneidx,
960                                         nodemask_t *nodes);
961
962 /**
963  * 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
964  * @z - The cursor used as a starting point for the search
965  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
966  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
967  *
968  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
969  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
970  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
971  * being examined. It should be advanced by one before calling
972  * next_zones_zonelist again.
973  */
974 static __always_inline struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
975                                         enum zone_type highest_zoneidx,
976                                         nodemask_t *nodes)
977 {
978         if (likely(!nodes && zonelist_zone_idx(z) <= highest_zoneidx))
979                 return z;
980         return __next_zones_zonelist(z, highest_zoneidx, nodes);
981 }
982
983 /**
984  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
985  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
986  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
987  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
988  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
989  *
990  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
991  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
992  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
993  * one before calling.
994  */
995 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
996                                         enum zone_type highest_zoneidx,
997                                         nodemask_t *nodes)
998 {
999         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs,
1000                                                         highest_zoneidx, nodes);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * 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
1005  * @zone - The current zone in the iterator
1006  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1007  * @zlist - The zonelist being iterated
1008  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1009  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1010  *
1011  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1012  * within a given nodemask
1013  */
1014 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1015         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask), zone = zonelist_zone(z);       \
1016                 zone;                                                   \
1017                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1018                         zone = zonelist_zone(z))
1019
1020 #define for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1021         for (zone = z->zone;    \
1022                 zone;                                                   \
1023                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1024                         zone = zonelist_zone(z))
1025
1026
1027 /**
1028  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1029  * @zone - The current zone in the iterator
1030  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1031  * @zlist - The zonelist being iterated
1032  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1033  *
1034  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1035  */
1036 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1037         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1038
1039 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1040 #include <asm/sparsemem.h>
1041 #endif
1042
1043 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1044         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1045 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1046 {
1047         return 0;
1048 }
1049 #endif
1050
1051 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1052 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1053 #endif
1054
1055 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1056
1057 /*
1058  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1059  *
1060  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1061  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1062  */
1063 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1064 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1065
1066 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1067
1068 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1069 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1070
1071 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1072         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1073
1074 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1075 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1076 #endif
1077
1078 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1079 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1080
1081 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1082 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1083
1084 struct page;
1085 struct page_ext;
1086 struct mem_section {
1087         /*
1088          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1089          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1090          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1091          *
1092          * Additionally during early boot we encode node id of
1093          * the location of the section here to guide allocation.
1094          * (see sparse.c::memory_present())
1095          *
1096          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1097          * before using it wrong.
1098          */
1099         unsigned long section_mem_map;
1100
1101         /* See declaration of similar field in struct zone */
1102         unsigned long *pageblock_flags;
1103 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
1104         /*
1105          * If SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_ext pointer. We use
1106          * section. (see page_ext.h about this.)
1107          */
1108         struct page_ext *page_ext;
1109         unsigned long pad;
1110 #endif
1111         /*
1112          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1113          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1114          */
1115 };
1116
1117 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1118 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1119 #else
1120 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1121 #endif
1122
1123 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1124 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1125 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1126
1127 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1128 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1129 #else
1130 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1131 #endif
1132
1133 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1134 {
1135         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1136                 return NULL;
1137         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1138 }
1139 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1140 extern unsigned long usemap_size(void);
1141
1142 /*
1143  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1144  * a little bit of information.  There should be at least
1145  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1146  */
1147 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1148 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1149 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
1150 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1151 #define SECTION_NID_SHIFT       2
1152
1153 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1154 {
1155         unsigned long map = section->section_mem_map;
1156         map &= SECTION_MAP_MASK;
1157         return (struct page *)map;
1158 }
1159
1160 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1161 {
1162         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1163 }
1164
1165 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1166 {
1167         return present_section(__nr_to_section(nr));
1168 }
1169
1170 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1171 {
1172         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1173 }
1174
1175 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1176 {
1177         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1178 }
1179
1180 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1181 {
1182         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1183 }
1184
1185 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1186 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1187 {
1188         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1189                 return 0;
1190         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1191 }
1192 #endif
1193
1194 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1195 {
1196         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1197                 return 0;
1198         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1199 }
1200
1201 /*
1202  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1203  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1204  * this restriction.
1205  */
1206 #ifdef CONFIG_NUMA
1207 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1208 ({                                                                      \
1209         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1210         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1211 })
1212 #else
1213 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1214 #endif
1215
1216 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1217 void sparse_init(void);
1218 #else
1219 #define sparse_init()   do {} while (0)
1220 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1221 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1222
1223 /*
1224  * During memory init memblocks map pfns to nids. The search is expensive and
1225  * this caches recent lookups. The implementation of __early_pfn_to_nid
1226  * may treat start/end as pfns or sections.
1227  */
1228 struct mminit_pfnnid_cache {
1229         unsigned long last_start;
1230         unsigned long last_end;
1231         int last_nid;
1232 };
1233
1234 #ifndef early_pfn_valid
1235 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1236 #endif
1237
1238 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1239 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1240
1241 /*
1242  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1243  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1244  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1245  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1246  */
1247 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1248 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1249 #else
1250 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1251 #endif
1252
1253 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1254 /*
1255  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1256  * associated with it or not. In FLATMEM, it is expected that holes always
1257  * have valid memmap as long as there is valid PFNs either side of the hole.
1258  * In SPARSEMEM, it is assumed that a valid section has a memmap for the
1259  * entire section.
1260  *
1261  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1262  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1263  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1264  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1265  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1266  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1267  * of the full memmap are extremely rare.
1268  */
1269 bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1270                                         struct page *page, struct zone *zone);
1271 #else
1272 static inline bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1273                                         struct page *page, struct zone *zone)
1274 {
1275         return true;
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1278
1279 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1280 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1281 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */