]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mmzone.h
mm, mmzone: clarify the usage of zone padding
[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_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_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
119         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
120                            only modified from process context */
121         NR_FILE_PAGES,
122         NR_FILE_DIRTY,
123         NR_WRITEBACK,
124         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
125         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
126         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
127         NR_KERNEL_STACK,
128         /* Second 128 byte cacheline */
129         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
130         NR_BOUNCE,
131         NR_VMSCAN_WRITE,
132         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
133         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
134         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
135         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
136         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
137 #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
138         NR_ZSPAGES,             /* allocated in zsmalloc */
139 #endif
140 #ifdef CONFIG_NUMA
141         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
142         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
143         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
144         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
145         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
146         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
147 #endif
148         WORKINGSET_REFAULT,
149         WORKINGSET_ACTIVATE,
150         WORKINGSET_NODERECLAIM,
151         NR_ANON_THPS,
152         NR_SHMEM_THPS,
153         NR_SHMEM_PMDMAPPED,
154         NR_FREE_CMA_PAGES,
155         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
156
157 enum node_stat_item {
158         NR_LRU_BASE,
159         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
160         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
161         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
162         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
163         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
164         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
165         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
166         NR_PAGES_SCANNED,       /* pages scanned since last reclaim */
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         /*
367          * This is a per-zone reserve of pages that are not available
368          * to userspace allocations.
369          */
370         unsigned long           totalreserve_pages;
371
372 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
373         /*
374          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
375          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
376          */
377         unsigned long           *pageblock_flags;
378 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
379
380 #ifdef CONFIG_NUMA
381         /*
382          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
383          */
384         unsigned long           min_unmapped_pages;
385         unsigned long           min_slab_pages;
386 #endif /* CONFIG_NUMA */
387
388         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
389         unsigned long           zone_start_pfn;
390
391         /*
392          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
393          * holes, which is calculated as:
394          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
395          *
396          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
397          * is calculated as:
398          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
399          *
400          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
401          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
402          * bootmem allocator):
403          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
404          *
405          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
406          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
407          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
408          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
409          * and thresholds.
410          *
411          * Locking rules:
412          *
413          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
414          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
415          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
416          * quite infrequently.
417          *
418          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
419          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
420          * give them a chance of being in the same cacheline.
421          *
422          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
423          * mem_hotplug_begin/end(). Any reader who can't tolerant drift of
424          * present_pages should get_online_mems() to get a stable value.
425          *
426          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
427          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
428          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
429          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
430          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
431          */
432         unsigned long           managed_pages;
433         unsigned long           spanned_pages;
434         unsigned long           present_pages;
435
436         const char              *name;
437
438 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
439         /*
440          * Number of isolated pageblock. It is used to solve incorrect
441          * freepage counting problem due to racy retrieving migratetype
442          * of pageblock. Protected by zone->lock.
443          */
444         unsigned long           nr_isolate_pageblock;
445 #endif
446
447 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
448         /* see spanned/present_pages for more description */
449         seqlock_t               span_seqlock;
450 #endif
451
452         /*
453          * wait_table           -- the array holding the hash table
454          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
455          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
456          *
457          * The purpose of all these is to keep track of the people
458          * waiting for a page to become available and make them
459          * runnable again when possible. The trouble is that this
460          * consumes a lot of space, especially when so few things
461          * wait on pages at a given time. So instead of using
462          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
463          *
464          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
465          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
466          * When something wakes, it must check to be sure its page is
467          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
468          * collision is great, but given the expected load of the
469          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
470          * benefits from the saved space.
471          *
472          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
473          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
474          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
475          */
476         wait_queue_head_t       *wait_table;
477         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
478         unsigned long           wait_table_bits;
479
480         /* Write-intensive fields used from the page allocator */
481         ZONE_PADDING(_pad1_)
482
483         /* free areas of different sizes */
484         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
485
486         /* zone flags, see below */
487         unsigned long           flags;
488
489         /* Primarily protects free_area */
490         spinlock_t              lock;
491
492         /* Write-intensive fields used by compaction and vmstats. */
493         ZONE_PADDING(_pad2_)
494
495         /*
496          * When free pages are below this point, additional steps are taken
497          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
498          * drift allowing watermarks to be breached
499          */
500         unsigned long percpu_drift_mark;
501
502 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
503         /* pfn where compaction free scanner should start */
504         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
505         /* pfn where async and sync compaction migration scanner should start */
506         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn[2];
507 #endif
508
509 #ifdef CONFIG_COMPACTION
510         /*
511          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
512          * are skipped before trying again. The number attempted since
513          * last failure is tracked with compact_considered.
514          */
515         unsigned int            compact_considered;
516         unsigned int            compact_defer_shift;
517         int                     compact_order_failed;
518 #endif
519
520 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
521         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
522         bool                    compact_blockskip_flush;
523 #endif
524
525         bool                    contiguous;
526
527         ZONE_PADDING(_pad3_)
528         /* Zone statistics */
529         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
530 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
531
532 enum zone_flags {
533         ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
534         ZONE_FAIR_DEPLETED,             /* fair zone policy batch depleted */
535 };
536
537 enum pgdat_flags {
538         PGDAT_CONGESTED,                /* pgdat has many dirty pages backed by
539                                          * a congested BDI
540                                          */
541         PGDAT_DIRTY,                    /* reclaim scanning has recently found
542                                          * many dirty file pages at the tail
543                                          * of the LRU.
544                                          */
545         PGDAT_WRITEBACK,                /* reclaim scanning has recently found
546                                          * many pages under writeback
547                                          */
548 };
549
550 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
551 {
552         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
553 }
554
555 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
556 {
557         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
558 }
559
560 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
561 {
562         return !!zone->wait_table;
563 }
564
565 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
566 {
567         return zone->spanned_pages == 0;
568 }
569
570 /*
571  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
572  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
573  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
574  */
575 #define DEF_PRIORITY 12
576
577 /* Maximum number of zones on a zonelist */
578 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
579
580 enum {
581         ZONELIST_FALLBACK,      /* zonelist with fallback */
582 #ifdef CONFIG_NUMA
583         /*
584          * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that
585          * restrict the allocations to a single node for __GFP_THISNODE.
586          */
587         ZONELIST_NOFALLBACK,    /* zonelist without fallback (__GFP_THISNODE) */
588 #endif
589         MAX_ZONELISTS
590 };
591
592 /*
593  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
594  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
595  */
596 struct zoneref {
597         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
598         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
599 };
600
601 /*
602  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
603  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
604  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
605  * priority.
606  *
607  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
608  * of the entry being read. Helper functions to access information given
609  * a struct zoneref are
610  *
611  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
612  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
613  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
614  */
615 struct zonelist {
616         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
617 };
618
619 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
620 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
621 extern struct page *mem_map;
622 #endif
623
624 /*
625  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
626  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
627  * zone denotes.
628  *
629  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
630  * it's memory layout.
631  *
632  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
633  * per-zone basis.
634  */
635 struct bootmem_data;
636 typedef struct pglist_data {
637         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
638         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
639         int nr_zones;
640 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
641         struct page *node_mem_map;
642 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
643         struct page_ext *node_page_ext;
644 #endif
645 #endif
646 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
647         struct bootmem_data *bdata;
648 #endif
649 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
650         /*
651          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
652          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
653          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
654          *
655          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
656          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG.
657          *
658          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
659          */
660         spinlock_t node_size_lock;
661 #endif
662         unsigned long node_start_pfn;
663         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
664         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
665                                              range, including holes */
666         int node_id;
667         wait_queue_head_t kswapd_wait;
668         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
669         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by
670                                            mem_hotplug_begin/end() */
671         int kswapd_max_order;
672         enum zone_type classzone_idx;
673 #ifdef CONFIG_COMPACTION
674         int kcompactd_max_order;
675         enum zone_type kcompactd_classzone_idx;
676         wait_queue_head_t kcompactd_wait;
677         struct task_struct *kcompactd;
678 #endif
679 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
680         /* Lock serializing the migrate rate limiting window */
681         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
682
683         /* Rate limiting time interval */
684         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
685
686         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
687         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
688 #endif
689         /* Write-intensive fields used by page reclaim */
690         ZONE_PADDING(_pad1_)
691         spinlock_t              lru_lock;
692
693 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
694         /*
695          * If memory initialisation on large machines is deferred then this
696          * is the first PFN that needs to be initialised.
697          */
698         unsigned long first_deferred_pfn;
699 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
700
701 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
702         spinlock_t split_queue_lock;
703         struct list_head split_queue;
704         unsigned long split_queue_len;
705 #endif
706
707         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
708         struct lruvec           lruvec;
709
710         /*
711          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
712          * this node's LRU.  Maintained by the pageout code.
713          */
714         unsigned int inactive_ratio;
715
716         unsigned long           flags;
717
718         ZONE_PADDING(_pad2_)
719
720         /* Per-node vmstats */
721         struct per_cpu_nodestat __percpu *per_cpu_nodestats;
722         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
723 } pg_data_t;
724
725 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
726 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
727 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
728 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
729 #else
730 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
731 #endif
732 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
733
734 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
735 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
736 static inline spinlock_t *zone_lru_lock(struct zone *zone)
737 {
738         return &zone->zone_pgdat->lru_lock;
739 }
740
741 static inline struct lruvec *zone_lruvec(struct zone *zone)
742 {
743         return &zone->zone_pgdat->lruvec;
744 }
745
746 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
747 {
748         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
749 }
750
751 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
752 {
753         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
754 }
755
756 static inline int zone_id(const struct zone *zone)
757 {
758         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
759
760         return zone - pgdat->node_zones;
761 }
762
763 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
764 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
765 {
766         return zone_id(zone) == ZONE_DEVICE;
767 }
768 #else
769 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
770 {
771         return false;
772 }
773 #endif
774
775 #include <linux/memory_hotplug.h>
776
777 extern struct mutex zonelists_mutex;
778 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
779 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
780 bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order, unsigned long mark,
781                          int classzone_idx, unsigned int alloc_flags,
782                          long free_pages);
783 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order,
784                 unsigned long mark, int classzone_idx,
785                 unsigned int alloc_flags);
786 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, unsigned int order,
787                 unsigned long mark, int classzone_idx);
788 enum memmap_context {
789         MEMMAP_EARLY,
790         MEMMAP_HOTPLUG,
791 };
792 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
793                                      unsigned long size);
794
795 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
796
797 static inline struct pglist_data *lruvec_pgdat(struct lruvec *lruvec)
798 {
799 #ifdef CONFIG_MEMCG
800         return lruvec->pgdat;
801 #else
802         return container_of(lruvec, struct pglist_data, lruvec);
803 #endif
804 }
805
806 extern unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru);
807
808 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
809 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
810 #else
811 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
812 #endif
813
814 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
815 int local_memory_node(int node_id);
816 #else
817 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
818 #endif
819
820 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
821 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
822 #endif
823
824 /*
825  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
826  */
827 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
828
829 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
830 {
831         return (!!zone->present_pages);
832 }
833
834 extern int movable_zone;
835
836 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
837 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
838 {
839 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
840         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
841 #else
842         return (ZONE_MOVABLE - 1) == ZONE_HIGHMEM;
843 #endif
844 }
845 #endif
846
847 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
848 {
849 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
850         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
851                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
852 #else
853         return 0;
854 #endif
855 }
856
857 /**
858  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
859  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
860  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
861  * @zone - pointer to struct zone variable
862  */
863 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
864 {
865 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
866         return is_highmem_idx(zone_idx(zone));
867 #else
868         return 0;
869 #endif
870 }
871
872 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
873 struct ctl_table;
874 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
875                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
876 int watermark_scale_factor_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
877                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
878 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
879 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
880                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
881 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
882                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
883 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
884                         void __user *, size_t *, loff_t *);
885 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
886                         void __user *, size_t *, loff_t *);
887
888 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
889                         void __user *, size_t *, loff_t *);
890 extern char numa_zonelist_order[];
891 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
892
893 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
894
895 extern struct pglist_data contig_page_data;
896 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
897 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
898
899 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
900
901 #include <asm/mmzone.h>
902
903 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
904
905 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
906 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
907 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
908
909 /**
910  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
911  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
912  */
913 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
914         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
915              pgdat;                                     \
916              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
917 /**
918  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
919  * @zone - pointer to struct zone variable
920  *
921  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
922  * fills it in.
923  */
924 #define for_each_zone(zone)                             \
925         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
926              zone;                                      \
927              zone = next_zone(zone))
928
929 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
930         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
931              zone;                                      \
932              zone = next_zone(zone))                    \
933                 if (!populated_zone(zone))              \
934                         ; /* do nothing */              \
935                 else
936
937 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
938 {
939         return zoneref->zone;
940 }
941
942 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
943 {
944         return zoneref->zone_idx;
945 }
946
947 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
948 {
949 #ifdef CONFIG_NUMA
950         /* zone_to_nid not available in this context */
951         return zoneref->zone->node;
952 #else
953         return 0;
954 #endif /* CONFIG_NUMA */
955 }
956
957 struct zoneref *__next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
958                                         enum zone_type highest_zoneidx,
959                                         nodemask_t *nodes);
960
961 /**
962  * 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
963  * @z - The cursor used as a starting point for the search
964  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
965  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
966  *
967  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
968  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
969  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
970  * being examined. It should be advanced by one before calling
971  * next_zones_zonelist again.
972  */
973 static __always_inline struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
974                                         enum zone_type highest_zoneidx,
975                                         nodemask_t *nodes)
976 {
977         if (likely(!nodes && zonelist_zone_idx(z) <= highest_zoneidx))
978                 return z;
979         return __next_zones_zonelist(z, highest_zoneidx, nodes);
980 }
981
982 /**
983  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
984  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
985  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
986  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
987  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
988  *
989  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
990  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
991  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
992  * one before calling.
993  */
994 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
995                                         enum zone_type highest_zoneidx,
996                                         nodemask_t *nodes)
997 {
998         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs,
999                                                         highest_zoneidx, nodes);
1000 }
1001
1002 /**
1003  * 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
1004  * @zone - The current zone in the iterator
1005  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1006  * @zlist - The zonelist being iterated
1007  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1008  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1009  *
1010  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1011  * within a given nodemask
1012  */
1013 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1014         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask), zone = zonelist_zone(z);       \
1015                 zone;                                                   \
1016                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1017                         zone = zonelist_zone(z))
1018
1019 #define for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1020         for (zone = z->zone;    \
1021                 zone;                                                   \
1022                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1023                         zone = zonelist_zone(z))
1024
1025
1026 /**
1027  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1028  * @zone - The current zone in the iterator
1029  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1030  * @zlist - The zonelist being iterated
1031  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1032  *
1033  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1034  */
1035 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1036         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1037
1038 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1039 #include <asm/sparsemem.h>
1040 #endif
1041
1042 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1043         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1044 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1045 {
1046         return 0;
1047 }
1048 #endif
1049
1050 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1051 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1052 #endif
1053
1054 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1055
1056 /*
1057  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1058  *
1059  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1060  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1061  */
1062 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1063 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1064
1065 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1066
1067 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1068 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1069
1070 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1071         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1072
1073 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1074 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1075 #endif
1076
1077 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1078 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1079
1080 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1081 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1082
1083 struct page;
1084 struct page_ext;
1085 struct mem_section {
1086         /*
1087          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1088          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1089          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1090          *
1091          * Additionally during early boot we encode node id of
1092          * the location of the section here to guide allocation.
1093          * (see sparse.c::memory_present())
1094          *
1095          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1096          * before using it wrong.
1097          */
1098         unsigned long section_mem_map;
1099
1100         /* See declaration of similar field in struct zone */
1101         unsigned long *pageblock_flags;
1102 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
1103         /*
1104          * If SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_ext pointer. We use
1105          * section. (see page_ext.h about this.)
1106          */
1107         struct page_ext *page_ext;
1108         unsigned long pad;
1109 #endif
1110         /*
1111          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1112          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1113          */
1114 };
1115
1116 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1117 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1118 #else
1119 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1120 #endif
1121
1122 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1123 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1124 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1125
1126 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1127 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1128 #else
1129 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1130 #endif
1131
1132 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1133 {
1134         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1135                 return NULL;
1136         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1137 }
1138 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1139 extern unsigned long usemap_size(void);
1140
1141 /*
1142  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1143  * a little bit of information.  There should be at least
1144  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1145  */
1146 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1147 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1148 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
1149 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1150 #define SECTION_NID_SHIFT       2
1151
1152 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1153 {
1154         unsigned long map = section->section_mem_map;
1155         map &= SECTION_MAP_MASK;
1156         return (struct page *)map;
1157 }
1158
1159 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1160 {
1161         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1162 }
1163
1164 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1165 {
1166         return present_section(__nr_to_section(nr));
1167 }
1168
1169 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1170 {
1171         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1172 }
1173
1174 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1175 {
1176         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1177 }
1178
1179 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1180 {
1181         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1182 }
1183
1184 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1185 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1186 {
1187         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1188                 return 0;
1189         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1190 }
1191 #endif
1192
1193 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1194 {
1195         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1196                 return 0;
1197         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1198 }
1199
1200 /*
1201  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1202  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1203  * this restriction.
1204  */
1205 #ifdef CONFIG_NUMA
1206 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1207 ({                                                                      \
1208         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1209         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1210 })
1211 #else
1212 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1213 #endif
1214
1215 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1216 void sparse_init(void);
1217 #else
1218 #define sparse_init()   do {} while (0)
1219 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1220 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1221
1222 /*
1223  * During memory init memblocks map pfns to nids. The search is expensive and
1224  * this caches recent lookups. The implementation of __early_pfn_to_nid
1225  * may treat start/end as pfns or sections.
1226  */
1227 struct mminit_pfnnid_cache {
1228         unsigned long last_start;
1229         unsigned long last_end;
1230         int last_nid;
1231 };
1232
1233 #ifndef early_pfn_valid
1234 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1235 #endif
1236
1237 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1238 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1239
1240 /*
1241  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1242  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1243  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1244  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1245  */
1246 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1247 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1248 #else
1249 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1250 #endif
1251
1252 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1253 /*
1254  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1255  * associated with it or not. In FLATMEM, it is expected that holes always
1256  * have valid memmap as long as there is valid PFNs either side of the hole.
1257  * In SPARSEMEM, it is assumed that a valid section has a memmap for the
1258  * entire section.
1259  *
1260  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1261  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1262  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1263  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1264  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1265  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1266  * of the full memmap are extremely rare.
1267  */
1268 bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1269                                         struct page *page, struct zone *zone);
1270 #else
1271 static inline bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1272                                         struct page *page, struct zone *zone)
1273 {
1274         return true;
1275 }
1276 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1277
1278 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1279 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1280 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */