]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mmzone.h
mm, page_alloc: remove fair zone allocation policy
[karo-tx-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_ZONE_LRU_BASE, /* Used only for compaction and reclaim retry */
114         NR_ZONE_LRU_ANON = NR_ZONE_LRU_BASE,
115         NR_ZONE_LRU_FILE,
116         NR_ZONE_WRITE_PENDING,  /* Count of dirty, writeback and unstable pages */
117         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
118         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
119         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
120         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
121         NR_KERNEL_STACK,
122         /* Second 128 byte cacheline */
123         NR_BOUNCE,
124 #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
125         NR_ZSPAGES,             /* allocated in zsmalloc */
126 #endif
127 #ifdef CONFIG_NUMA
128         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
129         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
130         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
131         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
132         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
133         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
134 #endif
135         NR_FREE_CMA_PAGES,
136         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
137
138 enum node_stat_item {
139         NR_LRU_BASE,
140         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
141         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
142         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
143         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
144         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
145         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
146         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
147         NR_PAGES_SCANNED,       /* pages scanned since last reclaim */
148         WORKINGSET_REFAULT,
149         WORKINGSET_ACTIVATE,
150         WORKINGSET_NODERECLAIM,
151         NR_ANON_MAPPED, /* Mapped anonymous pages */
152         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
153                            only modified from process context */
154         NR_FILE_PAGES,
155         NR_FILE_DIRTY,
156         NR_WRITEBACK,
157         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
158         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
159         NR_SHMEM_THPS,
160         NR_SHMEM_PMDMAPPED,
161         NR_ANON_THPS,
162         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
163         NR_VMSCAN_WRITE,
164         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
165         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
166         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
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         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
375         unsigned long           zone_start_pfn;
376
377         /*
378          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
379          * holes, which is calculated as:
380          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
381          *
382          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
383          * is calculated as:
384          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
385          *
386          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
387          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
388          * bootmem allocator):
389          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
390          *
391          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
392          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
393          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
394          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
395          * and thresholds.
396          *
397          * Locking rules:
398          *
399          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
400          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
401          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
402          * quite infrequently.
403          *
404          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
405          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
406          * give them a chance of being in the same cacheline.
407          *
408          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
409          * mem_hotplug_begin/end(). Any reader who can't tolerant drift of
410          * present_pages should get_online_mems() to get a stable value.
411          *
412          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
413          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
414          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
415          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
416          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
417          */
418         unsigned long           managed_pages;
419         unsigned long           spanned_pages;
420         unsigned long           present_pages;
421
422         const char              *name;
423
424 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
425         /*
426          * Number of isolated pageblock. It is used to solve incorrect
427          * freepage counting problem due to racy retrieving migratetype
428          * of pageblock. Protected by zone->lock.
429          */
430         unsigned long           nr_isolate_pageblock;
431 #endif
432
433 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
434         /* see spanned/present_pages for more description */
435         seqlock_t               span_seqlock;
436 #endif
437
438         /*
439          * wait_table           -- the array holding the hash table
440          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
441          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
442          *
443          * The purpose of all these is to keep track of the people
444          * waiting for a page to become available and make them
445          * runnable again when possible. The trouble is that this
446          * consumes a lot of space, especially when so few things
447          * wait on pages at a given time. So instead of using
448          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
449          *
450          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
451          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
452          * When something wakes, it must check to be sure its page is
453          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
454          * collision is great, but given the expected load of the
455          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
456          * benefits from the saved space.
457          *
458          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
459          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
460          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
461          */
462         wait_queue_head_t       *wait_table;
463         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
464         unsigned long           wait_table_bits;
465
466         /* Write-intensive fields used from the page allocator */
467         ZONE_PADDING(_pad1_)
468
469         /* free areas of different sizes */
470         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
471
472         /* zone flags, see below */
473         unsigned long           flags;
474
475         /* Primarily protects free_area */
476         spinlock_t              lock;
477
478         /* Write-intensive fields used by compaction and vmstats. */
479         ZONE_PADDING(_pad2_)
480
481         /*
482          * When free pages are below this point, additional steps are taken
483          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
484          * drift allowing watermarks to be breached
485          */
486         unsigned long percpu_drift_mark;
487
488 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
489         /* pfn where compaction free scanner should start */
490         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
491         /* pfn where async and sync compaction migration scanner should start */
492         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn[2];
493 #endif
494
495 #ifdef CONFIG_COMPACTION
496         /*
497          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
498          * are skipped before trying again. The number attempted since
499          * last failure is tracked with compact_considered.
500          */
501         unsigned int            compact_considered;
502         unsigned int            compact_defer_shift;
503         int                     compact_order_failed;
504 #endif
505
506 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
507         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
508         bool                    compact_blockskip_flush;
509 #endif
510
511         bool                    contiguous;
512
513         ZONE_PADDING(_pad3_)
514         /* Zone statistics */
515         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
516 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
517
518 enum pgdat_flags {
519         PGDAT_CONGESTED,                /* pgdat has many dirty pages backed by
520                                          * a congested BDI
521                                          */
522         PGDAT_DIRTY,                    /* reclaim scanning has recently found
523                                          * many dirty file pages at the tail
524                                          * of the LRU.
525                                          */
526         PGDAT_WRITEBACK,                /* reclaim scanning has recently found
527                                          * many pages under writeback
528                                          */
529         PGDAT_RECLAIM_LOCKED,           /* prevents concurrent reclaim */
530 };
531
532 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
533 {
534         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
535 }
536
537 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
538 {
539         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
540 }
541
542 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
543 {
544         return !!zone->wait_table;
545 }
546
547 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
548 {
549         return zone->spanned_pages == 0;
550 }
551
552 /*
553  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
554  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
555  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
556  */
557 #define DEF_PRIORITY 12
558
559 /* Maximum number of zones on a zonelist */
560 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
561
562 enum {
563         ZONELIST_FALLBACK,      /* zonelist with fallback */
564 #ifdef CONFIG_NUMA
565         /*
566          * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that
567          * restrict the allocations to a single node for __GFP_THISNODE.
568          */
569         ZONELIST_NOFALLBACK,    /* zonelist without fallback (__GFP_THISNODE) */
570 #endif
571         MAX_ZONELISTS
572 };
573
574 /*
575  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
576  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
577  */
578 struct zoneref {
579         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
580         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
581 };
582
583 /*
584  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
585  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
586  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
587  * priority.
588  *
589  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
590  * of the entry being read. Helper functions to access information given
591  * a struct zoneref are
592  *
593  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
594  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
595  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
596  */
597 struct zonelist {
598         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
599 };
600
601 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
602 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
603 extern struct page *mem_map;
604 #endif
605
606 /*
607  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
608  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
609  * zone denotes.
610  *
611  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
612  * it's memory layout.
613  *
614  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
615  * per-zone basis.
616  */
617 struct bootmem_data;
618 typedef struct pglist_data {
619         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
620         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
621         int nr_zones;
622 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
623         struct page *node_mem_map;
624 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
625         struct page_ext *node_page_ext;
626 #endif
627 #endif
628 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
629         struct bootmem_data *bdata;
630 #endif
631 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
632         /*
633          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
634          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
635          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
636          *
637          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
638          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG.
639          *
640          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
641          */
642         spinlock_t node_size_lock;
643 #endif
644         unsigned long node_start_pfn;
645         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
646         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
647                                              range, including holes */
648         int node_id;
649         wait_queue_head_t kswapd_wait;
650         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
651         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by
652                                            mem_hotplug_begin/end() */
653         int kswapd_order;
654         enum zone_type kswapd_classzone_idx;
655
656 #ifdef CONFIG_COMPACTION
657         int kcompactd_max_order;
658         enum zone_type kcompactd_classzone_idx;
659         wait_queue_head_t kcompactd_wait;
660         struct task_struct *kcompactd;
661 #endif
662 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
663         /* Lock serializing the migrate rate limiting window */
664         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
665
666         /* Rate limiting time interval */
667         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
668
669         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
670         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
671 #endif
672         /*
673          * This is a per-node reserve of pages that are not available
674          * to userspace allocations.
675          */
676         unsigned long           totalreserve_pages;
677
678 #ifdef CONFIG_NUMA
679         /*
680          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
681          */
682         unsigned long           min_unmapped_pages;
683         unsigned long           min_slab_pages;
684 #endif /* CONFIG_NUMA */
685
686         /* Write-intensive fields used by page reclaim */
687         ZONE_PADDING(_pad1_)
688         spinlock_t              lru_lock;
689
690 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
691         /*
692          * If memory initialisation on large machines is deferred then this
693          * is the first PFN that needs to be initialised.
694          */
695         unsigned long first_deferred_pfn;
696 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
697
698 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
699         spinlock_t split_queue_lock;
700         struct list_head split_queue;
701         unsigned long split_queue_len;
702 #endif
703
704         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
705         struct lruvec           lruvec;
706
707         /*
708          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
709          * this node's LRU.  Maintained by the pageout code.
710          */
711         unsigned int inactive_ratio;
712
713         unsigned long           flags;
714
715         ZONE_PADDING(_pad2_)
716
717         /* Per-node vmstats */
718         struct per_cpu_nodestat __percpu *per_cpu_nodestats;
719         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
720 } pg_data_t;
721
722 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
723 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
724 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
725 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
726 #else
727 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
728 #endif
729 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
730
731 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
732 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
733 static inline spinlock_t *zone_lru_lock(struct zone *zone)
734 {
735         return &zone->zone_pgdat->lru_lock;
736 }
737
738 static inline struct lruvec *node_lruvec(struct pglist_data *pgdat)
739 {
740         return &pgdat->lruvec;
741 }
742
743 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
744 {
745         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
746 }
747
748 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
749 {
750         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
751 }
752
753 static inline int zone_id(const struct zone *zone)
754 {
755         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
756
757         return zone - pgdat->node_zones;
758 }
759
760 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
761 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
762 {
763         return zone_id(zone) == ZONE_DEVICE;
764 }
765 #else
766 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
767 {
768         return false;
769 }
770 #endif
771
772 #include <linux/memory_hotplug.h>
773
774 extern struct mutex zonelists_mutex;
775 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
776 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
777 bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order, unsigned long mark,
778                          int classzone_idx, unsigned int alloc_flags,
779                          long free_pages);
780 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order,
781                 unsigned long mark, int classzone_idx,
782                 unsigned int alloc_flags);
783 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, unsigned int order,
784                 unsigned long mark, int classzone_idx);
785 enum memmap_context {
786         MEMMAP_EARLY,
787         MEMMAP_HOTPLUG,
788 };
789 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
790                                      unsigned long size);
791
792 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
793
794 static inline struct pglist_data *lruvec_pgdat(struct lruvec *lruvec)
795 {
796 #ifdef CONFIG_MEMCG
797         return lruvec->pgdat;
798 #else
799         return container_of(lruvec, struct pglist_data, lruvec);
800 #endif
801 }
802
803 extern unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru);
804
805 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
806 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
807 #else
808 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
809 #endif
810
811 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
812 int local_memory_node(int node_id);
813 #else
814 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
815 #endif
816
817 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
818 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
819 #endif
820
821 /*
822  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
823  */
824 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
825
826 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
827 {
828         return (!!zone->present_pages);
829 }
830
831 extern int movable_zone;
832
833 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
834 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
835 {
836 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
837         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
838 #else
839         return (ZONE_MOVABLE - 1) == ZONE_HIGHMEM;
840 #endif
841 }
842 #endif
843
844 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
845 {
846 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
847         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
848                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
849 #else
850         return 0;
851 #endif
852 }
853
854 /**
855  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
856  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
857  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
858  * @zone - pointer to struct zone variable
859  */
860 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
861 {
862 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
863         return is_highmem_idx(zone_idx(zone));
864 #else
865         return 0;
866 #endif
867 }
868
869 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
870 struct ctl_table;
871 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
872                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
873 int watermark_scale_factor_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
874                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
875 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
876 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
877                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
878 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
879                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
880 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
881                         void __user *, size_t *, loff_t *);
882 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
883                         void __user *, size_t *, loff_t *);
884
885 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
886                         void __user *, size_t *, loff_t *);
887 extern char numa_zonelist_order[];
888 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
889
890 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
891
892 extern struct pglist_data contig_page_data;
893 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
894 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
895
896 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
897
898 #include <asm/mmzone.h>
899
900 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
901
902 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
903 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
904 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
905
906 /**
907  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
908  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
909  */
910 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
911         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
912              pgdat;                                     \
913              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
914 /**
915  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
916  * @zone - pointer to struct zone variable
917  *
918  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
919  * fills it in.
920  */
921 #define for_each_zone(zone)                             \
922         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
923              zone;                                      \
924              zone = next_zone(zone))
925
926 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
927         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
928              zone;                                      \
929              zone = next_zone(zone))                    \
930                 if (!populated_zone(zone))              \
931                         ; /* do nothing */              \
932                 else
933
934 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
935 {
936         return zoneref->zone;
937 }
938
939 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
940 {
941         return zoneref->zone_idx;
942 }
943
944 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
945 {
946 #ifdef CONFIG_NUMA
947         /* zone_to_nid not available in this context */
948         return zoneref->zone->node;
949 #else
950         return 0;
951 #endif /* CONFIG_NUMA */
952 }
953
954 struct zoneref *__next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
955                                         enum zone_type highest_zoneidx,
956                                         nodemask_t *nodes);
957
958 /**
959  * 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
960  * @z - The cursor used as a starting point for the search
961  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
962  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
963  *
964  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
965  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
966  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
967  * being examined. It should be advanced by one before calling
968  * next_zones_zonelist again.
969  */
970 static __always_inline struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
971                                         enum zone_type highest_zoneidx,
972                                         nodemask_t *nodes)
973 {
974         if (likely(!nodes && zonelist_zone_idx(z) <= highest_zoneidx))
975                 return z;
976         return __next_zones_zonelist(z, highest_zoneidx, nodes);
977 }
978
979 /**
980  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
981  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
982  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
983  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
984  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
985  *
986  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
987  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
988  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
989  * one before calling.
990  */
991 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
992                                         enum zone_type highest_zoneidx,
993                                         nodemask_t *nodes)
994 {
995         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs,
996                                                         highest_zoneidx, nodes);
997 }
998
999 /**
1000  * 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
1001  * @zone - The current zone in the iterator
1002  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1003  * @zlist - The zonelist being iterated
1004  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1005  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1006  *
1007  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1008  * within a given nodemask
1009  */
1010 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1011         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask), zone = zonelist_zone(z);       \
1012                 zone;                                                   \
1013                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1014                         zone = zonelist_zone(z))
1015
1016 #define for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1017         for (zone = z->zone;    \
1018                 zone;                                                   \
1019                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1020                         zone = zonelist_zone(z))
1021
1022
1023 /**
1024  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1025  * @zone - The current zone in the iterator
1026  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1027  * @zlist - The zonelist being iterated
1028  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1029  *
1030  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1031  */
1032 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1033         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1034
1035 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1036 #include <asm/sparsemem.h>
1037 #endif
1038
1039 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1040         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1041 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1042 {
1043         return 0;
1044 }
1045 #endif
1046
1047 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1048 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1049 #endif
1050
1051 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1052
1053 /*
1054  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1055  *
1056  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1057  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1058  */
1059 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1060 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1061
1062 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1063
1064 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1065 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1066
1067 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1068         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1069
1070 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1071 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1072 #endif
1073
1074 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1075 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1076
1077 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1078 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1079
1080 struct page;
1081 struct page_ext;
1082 struct mem_section {
1083         /*
1084          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1085          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1086          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1087          *
1088          * Additionally during early boot we encode node id of
1089          * the location of the section here to guide allocation.
1090          * (see sparse.c::memory_present())
1091          *
1092          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1093          * before using it wrong.
1094          */
1095         unsigned long section_mem_map;
1096
1097         /* See declaration of similar field in struct zone */
1098         unsigned long *pageblock_flags;
1099 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
1100         /*
1101          * If SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_ext pointer. We use
1102          * section. (see page_ext.h about this.)
1103          */
1104         struct page_ext *page_ext;
1105         unsigned long pad;
1106 #endif
1107         /*
1108          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1109          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1110          */
1111 };
1112
1113 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1114 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1115 #else
1116 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1117 #endif
1118
1119 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1120 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1121 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1122
1123 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1124 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1125 #else
1126 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1127 #endif
1128
1129 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1130 {
1131         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1132                 return NULL;
1133         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1134 }
1135 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1136 extern unsigned long usemap_size(void);
1137
1138 /*
1139  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1140  * a little bit of information.  There should be at least
1141  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1142  */
1143 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1144 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1145 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
1146 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1147 #define SECTION_NID_SHIFT       2
1148
1149 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1150 {
1151         unsigned long map = section->section_mem_map;
1152         map &= SECTION_MAP_MASK;
1153         return (struct page *)map;
1154 }
1155
1156 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1157 {
1158         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1159 }
1160
1161 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1162 {
1163         return present_section(__nr_to_section(nr));
1164 }
1165
1166 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1167 {
1168         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1169 }
1170
1171 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1172 {
1173         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1174 }
1175
1176 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1177 {
1178         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1179 }
1180
1181 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1182 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1183 {
1184         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1185                 return 0;
1186         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1187 }
1188 #endif
1189
1190 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1191 {
1192         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1193                 return 0;
1194         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1195 }
1196
1197 /*
1198  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1199  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1200  * this restriction.
1201  */
1202 #ifdef CONFIG_NUMA
1203 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1204 ({                                                                      \
1205         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1206         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1207 })
1208 #else
1209 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1210 #endif
1211
1212 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1213 void sparse_init(void);
1214 #else
1215 #define sparse_init()   do {} while (0)
1216 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1217 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1218
1219 /*
1220  * During memory init memblocks map pfns to nids. The search is expensive and
1221  * this caches recent lookups. The implementation of __early_pfn_to_nid
1222  * may treat start/end as pfns or sections.
1223  */
1224 struct mminit_pfnnid_cache {
1225         unsigned long last_start;
1226         unsigned long last_end;
1227         int last_nid;
1228 };
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 bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1266                                         struct page *page, struct zone *zone);
1267 #else
1268 static inline bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1269                                         struct page *page, struct zone *zone)
1270 {
1271         return true;
1272 }
1273 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1274
1275 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1276 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1277 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */