]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mmzone.h
Merge tag 'pwm/for-4.13-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/thierry...
[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 migratetype {
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 #  define is_migrate_cma_page(_page) (get_pageblock_migratetype(_page) == MIGRATE_CMA)
72 #else
73 #  define is_migrate_cma(migratetype) false
74 #  define is_migrate_cma_page(_page) false
75 #endif
76
77 static inline bool is_migrate_movable(int mt)
78 {
79         return is_migrate_cma(mt) || mt == MIGRATE_MOVABLE;
80 }
81
82 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
83         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
84                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
85
86 extern int page_group_by_mobility_disabled;
87
88 #define NR_MIGRATETYPE_BITS (PB_migrate_end - PB_migrate + 1)
89 #define MIGRATETYPE_MASK ((1UL << NR_MIGRATETYPE_BITS) - 1)
90
91 #define get_pageblock_migratetype(page)                                 \
92         get_pfnblock_flags_mask(page, page_to_pfn(page),                \
93                         PB_migrate_end, MIGRATETYPE_MASK)
94
95 struct free_area {
96         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
97         unsigned long           nr_free;
98 };
99
100 struct pglist_data;
101
102 /*
103  * zone->lock and the zone lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
104  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
105  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
106  * consumption is not a concern here.
107  */
108 #if defined(CONFIG_SMP)
109 struct zone_padding {
110         char x[0];
111 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
112 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
113 #else
114 #define ZONE_PADDING(name)
115 #endif
116
117 enum zone_stat_item {
118         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
119         NR_FREE_PAGES,
120         NR_ZONE_LRU_BASE, /* Used only for compaction and reclaim retry */
121         NR_ZONE_INACTIVE_ANON = NR_ZONE_LRU_BASE,
122         NR_ZONE_ACTIVE_ANON,
123         NR_ZONE_INACTIVE_FILE,
124         NR_ZONE_ACTIVE_FILE,
125         NR_ZONE_UNEVICTABLE,
126         NR_ZONE_WRITE_PENDING,  /* Count of dirty, writeback and unstable pages */
127         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
128         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
129         NR_KERNEL_STACK_KB,     /* measured in KiB */
130         /* Second 128 byte cacheline */
131         NR_BOUNCE,
132 #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
133         NR_ZSPAGES,             /* allocated in zsmalloc */
134 #endif
135 #ifdef CONFIG_NUMA
136         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
137         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
138         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
139         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
140         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
141         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
142 #endif
143         NR_FREE_CMA_PAGES,
144         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
145
146 enum node_stat_item {
147         NR_LRU_BASE,
148         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
149         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
150         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
151         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
152         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
153         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
154         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
155         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
156         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
157         WORKINGSET_REFAULT,
158         WORKINGSET_ACTIVATE,
159         WORKINGSET_NODERECLAIM,
160         NR_ANON_MAPPED, /* Mapped anonymous pages */
161         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
162                            only modified from process context */
163         NR_FILE_PAGES,
164         NR_FILE_DIRTY,
165         NR_WRITEBACK,
166         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
167         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
168         NR_SHMEM_THPS,
169         NR_SHMEM_PMDMAPPED,
170         NR_ANON_THPS,
171         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
172         NR_VMSCAN_WRITE,
173         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
174         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
175         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
176         NR_VM_NODE_STAT_ITEMS
177 };
178
179 /*
180  * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
181  * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
182  * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
183  * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
184  *
185  * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
186  * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
187  */
188 #define LRU_BASE 0
189 #define LRU_ACTIVE 1
190 #define LRU_FILE 2
191
192 enum lru_list {
193         LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
194         LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
195         LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
196         LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
197         LRU_UNEVICTABLE,
198         NR_LRU_LISTS
199 };
200
201 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
202
203 #define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
204
205 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
206 {
207         return (lru == LRU_INACTIVE_FILE || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
208 }
209
210 static inline int is_active_lru(enum lru_list lru)
211 {
212         return (lru == LRU_ACTIVE_ANON || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
213 }
214
215 struct zone_reclaim_stat {
216         /*
217          * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
218          * mem/swap backed and file backed pages are referenced.
219          * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
220          * that cache is.
221          *
222          * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
223          */
224         unsigned long           recent_rotated[2];
225         unsigned long           recent_scanned[2];
226 };
227
228 struct lruvec {
229         struct list_head                lists[NR_LRU_LISTS];
230         struct zone_reclaim_stat        reclaim_stat;
231         /* Evictions & activations on the inactive file list */
232         atomic_long_t                   inactive_age;
233         /* Refaults at the time of last reclaim cycle */
234         unsigned long                   refaults;
235 #ifdef CONFIG_MEMCG
236         struct pglist_data *pgdat;
237 #endif
238 };
239
240 /* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
241 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
242 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
243 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
244
245 /* Isolate unmapped file */
246 #define ISOLATE_UNMAPPED        ((__force isolate_mode_t)0x2)
247 /* Isolate for asynchronous migration */
248 #define ISOLATE_ASYNC_MIGRATE   ((__force isolate_mode_t)0x4)
249 /* Isolate unevictable pages */
250 #define ISOLATE_UNEVICTABLE     ((__force isolate_mode_t)0x8)
251
252 /* LRU Isolation modes. */
253 typedef unsigned __bitwise isolate_mode_t;
254
255 enum zone_watermarks {
256         WMARK_MIN,
257         WMARK_LOW,
258         WMARK_HIGH,
259         NR_WMARK
260 };
261
262 #define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
263 #define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
264 #define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
265
266 struct per_cpu_pages {
267         int count;              /* number of pages in the list */
268         int high;               /* high watermark, emptying needed */
269         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
270
271         /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
272         struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
273 };
274
275 struct per_cpu_pageset {
276         struct per_cpu_pages pcp;
277 #ifdef CONFIG_NUMA
278         s8 expire;
279 #endif
280 #ifdef CONFIG_SMP
281         s8 stat_threshold;
282         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
283 #endif
284 };
285
286 struct per_cpu_nodestat {
287         s8 stat_threshold;
288         s8 vm_node_stat_diff[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
289 };
290
291 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
292
293 enum zone_type {
294 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
295         /*
296          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
297          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
298          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
299          * The range is arch specific.
300          *
301          * Some examples
302          *
303          * Architecture         Limit
304          * ---------------------------
305          * parisc, ia64, sparc  <4G
306          * s390                 <2G
307          * arm                  Various
308          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
309          *
310          * i386, x86_64 and multiple other arches
311          *                      <16M.
312          */
313         ZONE_DMA,
314 #endif
315 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
316         /*
317          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
318          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
319          * can only do DMA areas below 4G.
320          */
321         ZONE_DMA32,
322 #endif
323         /*
324          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
325          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
326          * transfers to all addressable memory.
327          */
328         ZONE_NORMAL,
329 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
330         /*
331          * A memory area that is only addressable by the kernel through
332          * mapping portions into its own address space. This is for example
333          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
334          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
335          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
336          * access.
337          */
338         ZONE_HIGHMEM,
339 #endif
340         ZONE_MOVABLE,
341 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
342         ZONE_DEVICE,
343 #endif
344         __MAX_NR_ZONES
345
346 };
347
348 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
349
350 struct zone {
351         /* Read-mostly fields */
352
353         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
354         unsigned long watermark[NR_WMARK];
355
356         unsigned long nr_reserved_highatomic;
357
358         /*
359          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be
360          * freeable or/and it will be released eventually, so to avoid totally
361          * wasting several GB of ram we must reserve some of the lower zone
362          * memory (otherwise we risk to run OOM on the lower zones despite
363          * there being tons of freeable ram on the higher zones).  This array is
364          * recalculated at runtime if the sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl
365          * changes.
366          */
367         long lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
368
369 #ifdef CONFIG_NUMA
370         int node;
371 #endif
372         struct pglist_data      *zone_pgdat;
373         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
374
375 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
376         /*
377          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
378          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
379          */
380         unsigned long           *pageblock_flags;
381 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
382
383         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
384         unsigned long           zone_start_pfn;
385
386         /*
387          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
388          * holes, which is calculated as:
389          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
390          *
391          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
392          * is calculated as:
393          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
394          *
395          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
396          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
397          * bootmem allocator):
398          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
399          *
400          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
401          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
402          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
403          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
404          * and thresholds.
405          *
406          * Locking rules:
407          *
408          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
409          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
410          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
411          * quite infrequently.
412          *
413          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
414          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
415          * give them a chance of being in the same cacheline.
416          *
417          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
418          * mem_hotplug_begin/end(). Any reader who can't tolerant drift of
419          * present_pages should get_online_mems() to get a stable value.
420          *
421          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
422          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
423          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
424          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
425          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
426          */
427         unsigned long           managed_pages;
428         unsigned long           spanned_pages;
429         unsigned long           present_pages;
430
431         const char              *name;
432
433 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
434         /*
435          * Number of isolated pageblock. It is used to solve incorrect
436          * freepage counting problem due to racy retrieving migratetype
437          * of pageblock. Protected by zone->lock.
438          */
439         unsigned long           nr_isolate_pageblock;
440 #endif
441
442 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
443         /* see spanned/present_pages for more description */
444         seqlock_t               span_seqlock;
445 #endif
446
447         int initialized;
448
449         /* Write-intensive fields used from the page allocator */
450         ZONE_PADDING(_pad1_)
451
452         /* free areas of different sizes */
453         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
454
455         /* zone flags, see below */
456         unsigned long           flags;
457
458         /* Primarily protects free_area */
459         spinlock_t              lock;
460
461         /* Write-intensive fields used by compaction and vmstats. */
462         ZONE_PADDING(_pad2_)
463
464         /*
465          * When free pages are below this point, additional steps are taken
466          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
467          * drift allowing watermarks to be breached
468          */
469         unsigned long percpu_drift_mark;
470
471 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
472         /* pfn where compaction free scanner should start */
473         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
474         /* pfn where async and sync compaction migration scanner should start */
475         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn[2];
476 #endif
477
478 #ifdef CONFIG_COMPACTION
479         /*
480          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
481          * are skipped before trying again. The number attempted since
482          * last failure is tracked with compact_considered.
483          */
484         unsigned int            compact_considered;
485         unsigned int            compact_defer_shift;
486         int                     compact_order_failed;
487 #endif
488
489 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
490         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
491         bool                    compact_blockskip_flush;
492 #endif
493
494         bool                    contiguous;
495
496         ZONE_PADDING(_pad3_)
497         /* Zone statistics */
498         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
499 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
500
501 enum pgdat_flags {
502         PGDAT_CONGESTED,                /* pgdat has many dirty pages backed by
503                                          * a congested BDI
504                                          */
505         PGDAT_DIRTY,                    /* reclaim scanning has recently found
506                                          * many dirty file pages at the tail
507                                          * of the LRU.
508                                          */
509         PGDAT_WRITEBACK,                /* reclaim scanning has recently found
510                                          * many pages under writeback
511                                          */
512         PGDAT_RECLAIM_LOCKED,           /* prevents concurrent reclaim */
513 };
514
515 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
516 {
517         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
518 }
519
520 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
521 {
522         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
523 }
524
525 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
526 {
527         return zone->initialized;
528 }
529
530 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
531 {
532         return zone->spanned_pages == 0;
533 }
534
535 /*
536  * Return true if [start_pfn, start_pfn + nr_pages) range has a non-empty
537  * intersection with the given zone
538  */
539 static inline bool zone_intersects(struct zone *zone,
540                 unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
541 {
542         if (zone_is_empty(zone))
543                 return false;
544         if (start_pfn >= zone_end_pfn(zone) ||
545             start_pfn + nr_pages <= zone->zone_start_pfn)
546                 return false;
547
548         return true;
549 }
550
551 /*
552  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
553  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
554  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
555  */
556 #define DEF_PRIORITY 12
557
558 /* Maximum number of zones on a zonelist */
559 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
560
561 enum {
562         ZONELIST_FALLBACK,      /* zonelist with fallback */
563 #ifdef CONFIG_NUMA
564         /*
565          * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that
566          * restrict the allocations to a single node for __GFP_THISNODE.
567          */
568         ZONELIST_NOFALLBACK,    /* zonelist without fallback (__GFP_THISNODE) */
569 #endif
570         MAX_ZONELISTS
571 };
572
573 /*
574  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
575  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
576  */
577 struct zoneref {
578         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
579         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
580 };
581
582 /*
583  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
584  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
585  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
586  * priority.
587  *
588  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
589  * of the entry being read. Helper functions to access information given
590  * a struct zoneref are
591  *
592  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
593  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
594  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
595  */
596 struct zonelist {
597         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
598 };
599
600 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
601 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
602 extern struct page *mem_map;
603 #endif
604
605 /*
606  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
607  * it's memory layout. On UMA machines there is a single pglist_data which
608  * describes the whole memory.
609  *
610  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
611  * per-zone basis.
612  */
613 struct bootmem_data;
614 typedef struct pglist_data {
615         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
616         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
617         int nr_zones;
618 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
619         struct page *node_mem_map;
620 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
621         struct page_ext *node_page_ext;
622 #endif
623 #endif
624 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
625         struct bootmem_data *bdata;
626 #endif
627 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
628         /*
629          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
630          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
631          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
632          *
633          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
634          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG.
635          *
636          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
637          */
638         spinlock_t node_size_lock;
639 #endif
640         unsigned long node_start_pfn;
641         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
642         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
643                                              range, including holes */
644         int node_id;
645         wait_queue_head_t kswapd_wait;
646         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
647         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by
648                                            mem_hotplug_begin/end() */
649         int kswapd_order;
650         enum zone_type kswapd_classzone_idx;
651
652         int kswapd_failures;            /* Number of 'reclaimed == 0' runs */
653
654 #ifdef CONFIG_COMPACTION
655         int kcompactd_max_order;
656         enum zone_type kcompactd_classzone_idx;
657         wait_queue_head_t kcompactd_wait;
658         struct task_struct *kcompactd;
659 #endif
660 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
661         /* Lock serializing the migrate rate limiting window */
662         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
663
664         /* Rate limiting time interval */
665         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
666
667         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
668         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
669 #endif
670         /*
671          * This is a per-node reserve of pages that are not available
672          * to userspace allocations.
673          */
674         unsigned long           totalreserve_pages;
675
676 #ifdef CONFIG_NUMA
677         /*
678          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
679          */
680         unsigned long           min_unmapped_pages;
681         unsigned long           min_slab_pages;
682 #endif /* CONFIG_NUMA */
683
684         /* Write-intensive fields used by page reclaim */
685         ZONE_PADDING(_pad1_)
686         spinlock_t              lru_lock;
687
688 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
689         /*
690          * If memory initialisation on large machines is deferred then this
691          * is the first PFN that needs to be initialised.
692          */
693         unsigned long first_deferred_pfn;
694         unsigned long static_init_size;
695 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
696
697 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
698         spinlock_t split_queue_lock;
699         struct list_head split_queue;
700         unsigned long split_queue_len;
701 #endif
702
703         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
704         struct lruvec           lruvec;
705
706         /*
707          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
708          * this node's LRU.  Maintained by the pageout code.
709          */
710         unsigned int inactive_ratio;
711
712         unsigned long           flags;
713
714         ZONE_PADDING(_pad2_)
715
716         /* Per-node vmstats */
717         struct per_cpu_nodestat __percpu *per_cpu_nodestats;
718         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
719 } pg_data_t;
720
721 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
722 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
723 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
724 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
725 #else
726 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
727 #endif
728 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
729
730 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
731 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
732 static inline spinlock_t *zone_lru_lock(struct zone *zone)
733 {
734         return &zone->zone_pgdat->lru_lock;
735 }
736
737 static inline struct lruvec *node_lruvec(struct pglist_data *pgdat)
738 {
739         return &pgdat->lruvec;
740 }
741
742 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
743 {
744         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
745 }
746
747 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
748 {
749         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
750 }
751
752 static inline int zone_id(const struct zone *zone)
753 {
754         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
755
756         return zone - pgdat->node_zones;
757 }
758
759 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
760 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
761 {
762         return zone_id(zone) == ZONE_DEVICE;
763 }
764 #else
765 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
766 {
767         return false;
768 }
769 #endif
770
771 #include <linux/memory_hotplug.h>
772
773 extern struct mutex zonelists_mutex;
774 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone);
775 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
776 bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order, unsigned long mark,
777                          int classzone_idx, unsigned int alloc_flags,
778                          long free_pages);
779 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order,
780                 unsigned long mark, int classzone_idx,
781                 unsigned int alloc_flags);
782 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, unsigned int order,
783                 unsigned long mark, int classzone_idx);
784 enum memmap_context {
785         MEMMAP_EARLY,
786         MEMMAP_HOTPLUG,
787 };
788 extern void init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
789                                      unsigned long size);
790
791 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
792
793 static inline struct pglist_data *lruvec_pgdat(struct lruvec *lruvec)
794 {
795 #ifdef CONFIG_MEMCG
796         return lruvec->pgdat;
797 #else
798         return container_of(lruvec, struct pglist_data, lruvec);
799 #endif
800 }
801
802 extern unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru, int zone_idx);
803
804 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
805 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
806 #else
807 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
808 #endif
809
810 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
811 int local_memory_node(int node_id);
812 #else
813 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
814 #endif
815
816 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
817 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
818 #endif
819
820 /*
821  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
822  */
823 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
824
825 /*
826  * Returns true if a zone has pages managed by the buddy allocator.
827  * All the reclaim decisions have to use this function rather than
828  * populated_zone(). If the whole zone is reserved then we can easily
829  * end up with populated_zone() && !managed_zone().
830  */
831 static inline bool managed_zone(struct zone *zone)
832 {
833         return zone->managed_pages;
834 }
835
836 /* Returns true if a zone has memory */
837 static inline bool populated_zone(struct zone *zone)
838 {
839         return zone->present_pages;
840 }
841
842 extern int movable_zone;
843
844 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
845 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
846 {
847 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
848         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
849 #else
850         return (ZONE_MOVABLE - 1) == ZONE_HIGHMEM;
851 #endif
852 }
853 #endif
854
855 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
856 {
857 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
858         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
859                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
860 #else
861         return 0;
862 #endif
863 }
864
865 /**
866  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
867  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
868  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
869  * @zone - pointer to struct zone variable
870  */
871 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
872 {
873 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
874         return is_highmem_idx(zone_idx(zone));
875 #else
876         return 0;
877 #endif
878 }
879
880 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
881 struct ctl_table;
882 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
883                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
884 int watermark_scale_factor_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
885                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
886 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
887 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
888                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
889 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
890                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
891 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
892                         void __user *, size_t *, loff_t *);
893 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
894                         void __user *, size_t *, loff_t *);
895
896 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
897                         void __user *, size_t *, loff_t *);
898 extern char numa_zonelist_order[];
899 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
900
901 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
902
903 extern struct pglist_data contig_page_data;
904 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
905 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
906
907 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
908
909 #include <asm/mmzone.h>
910
911 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
912
913 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
914 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
915 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
916
917 /**
918  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
919  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
920  */
921 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
922         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
923              pgdat;                                     \
924              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
925 /**
926  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
927  * @zone - pointer to struct zone variable
928  *
929  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
930  * fills it in.
931  */
932 #define for_each_zone(zone)                             \
933         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
934              zone;                                      \
935              zone = next_zone(zone))
936
937 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
938         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
939              zone;                                      \
940              zone = next_zone(zone))                    \
941                 if (!populated_zone(zone))              \
942                         ; /* do nothing */              \
943                 else
944
945 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
946 {
947         return zoneref->zone;
948 }
949
950 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
951 {
952         return zoneref->zone_idx;
953 }
954
955 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
956 {
957 #ifdef CONFIG_NUMA
958         /* zone_to_nid not available in this context */
959         return zoneref->zone->node;
960 #else
961         return 0;
962 #endif /* CONFIG_NUMA */
963 }
964
965 struct zoneref *__next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
966                                         enum zone_type highest_zoneidx,
967                                         nodemask_t *nodes);
968
969 /**
970  * 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
971  * @z - The cursor used as a starting point for the search
972  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
973  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
974  *
975  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
976  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
977  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
978  * being examined. It should be advanced by one before calling
979  * next_zones_zonelist again.
980  */
981 static __always_inline struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
982                                         enum zone_type highest_zoneidx,
983                                         nodemask_t *nodes)
984 {
985         if (likely(!nodes && zonelist_zone_idx(z) <= highest_zoneidx))
986                 return z;
987         return __next_zones_zonelist(z, highest_zoneidx, nodes);
988 }
989
990 /**
991  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
992  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
993  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
994  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
995  * @return - Zoneref pointer for the first suitable zone found (see below)
996  *
997  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
998  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
999  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
1000  * one before calling.
1001  *
1002  * When no eligible zone is found, zoneref->zone is NULL (zoneref itself is
1003  * never NULL). This may happen either genuinely, or due to concurrent nodemask
1004  * update due to cpuset modification.
1005  */
1006 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
1007                                         enum zone_type highest_zoneidx,
1008                                         nodemask_t *nodes)
1009 {
1010         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs,
1011                                                         highest_zoneidx, nodes);
1012 }
1013
1014 /**
1015  * 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
1016  * @zone - The current zone in the iterator
1017  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1018  * @zlist - The zonelist being iterated
1019  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1020  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1021  *
1022  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1023  * within a given nodemask
1024  */
1025 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1026         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask), zone = zonelist_zone(z);       \
1027                 zone;                                                   \
1028                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1029                         zone = zonelist_zone(z))
1030
1031 #define for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1032         for (zone = z->zone;    \
1033                 zone;                                                   \
1034                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1035                         zone = zonelist_zone(z))
1036
1037
1038 /**
1039  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1040  * @zone - The current zone in the iterator
1041  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1042  * @zlist - The zonelist being iterated
1043  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1044  *
1045  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1046  */
1047 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1048         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1049
1050 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1051 #include <asm/sparsemem.h>
1052 #endif
1053
1054 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1055         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1056 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1057 {
1058         BUILD_BUG_ON(IS_ENABLED(CONFIG_NUMA));
1059         return 0;
1060 }
1061 #endif
1062
1063 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1064 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1065 #endif
1066
1067 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1068
1069 /*
1070  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1071  *
1072  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1073  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1074  */
1075 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1076 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1077
1078 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1079
1080 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1081 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1082
1083 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1084         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1085
1086 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1087 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1088 #endif
1089
1090 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1091 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1092
1093 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1094 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1095
1096 struct page;
1097 struct page_ext;
1098 struct mem_section {
1099         /*
1100          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1101          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1102          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1103          *
1104          * Additionally during early boot we encode node id of
1105          * the location of the section here to guide allocation.
1106          * (see sparse.c::memory_present())
1107          *
1108          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1109          * before using it wrong.
1110          */
1111         unsigned long section_mem_map;
1112
1113         /* See declaration of similar field in struct zone */
1114         unsigned long *pageblock_flags;
1115 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
1116         /*
1117          * If SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_ext pointer. We use
1118          * section. (see page_ext.h about this.)
1119          */
1120         struct page_ext *page_ext;
1121         unsigned long pad;
1122 #endif
1123         /*
1124          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1125          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1126          */
1127 };
1128
1129 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1130 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1131 #else
1132 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1133 #endif
1134
1135 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1136 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1137 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1138
1139 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1140 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1141 #else
1142 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1143 #endif
1144
1145 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1146 {
1147         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1148                 return NULL;
1149         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1150 }
1151 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1152 extern unsigned long usemap_size(void);
1153
1154 /*
1155  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1156  * a little bit of information.  There should be at least
1157  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1158  */
1159 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1160 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1161 #define SECTION_IS_ONLINE       (1UL<<2)
1162 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<3)
1163 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1164 #define SECTION_NID_SHIFT       3
1165
1166 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1167 {
1168         unsigned long map = section->section_mem_map;
1169         map &= SECTION_MAP_MASK;
1170         return (struct page *)map;
1171 }
1172
1173 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1174 {
1175         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1176 }
1177
1178 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1179 {
1180         return present_section(__nr_to_section(nr));
1181 }
1182
1183 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1184 {
1185         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1186 }
1187
1188 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1189 {
1190         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1191 }
1192
1193 static inline int online_section(struct mem_section *section)
1194 {
1195         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_IS_ONLINE));
1196 }
1197
1198 static inline int online_section_nr(unsigned long nr)
1199 {
1200         return online_section(__nr_to_section(nr));
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1204 void online_mem_sections(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
1205 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1206 void offline_mem_sections(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
1207 #endif
1208 #endif
1209
1210 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1211 {
1212         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1213 }
1214
1215 extern int __highest_present_section_nr;
1216
1217 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1218 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1219 {
1220         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1221                 return 0;
1222         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1223 }
1224 #endif
1225
1226 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1227 {
1228         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1229                 return 0;
1230         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1231 }
1232
1233 /*
1234  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1235  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1236  * this restriction.
1237  */
1238 #ifdef CONFIG_NUMA
1239 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1240 ({                                                                      \
1241         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1242         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1243 })
1244 #else
1245 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1246 #endif
1247
1248 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1249 void sparse_init(void);
1250 #else
1251 #define sparse_init()   do {} while (0)
1252 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1253 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1254
1255 /*
1256  * During memory init memblocks map pfns to nids. The search is expensive and
1257  * this caches recent lookups. The implementation of __early_pfn_to_nid
1258  * may treat start/end as pfns or sections.
1259  */
1260 struct mminit_pfnnid_cache {
1261         unsigned long last_start;
1262         unsigned long last_end;
1263         int last_nid;
1264 };
1265
1266 #ifndef early_pfn_valid
1267 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1268 #endif
1269
1270 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1271 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1272
1273 /*
1274  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1275  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1276  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1277  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1278  */
1279 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1280 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1281 #else
1282 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1283 #endif
1284
1285 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1286 /*
1287  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1288  * associated with it or not. This means that a struct page exists for this
1289  * pfn. The caller cannot assume the page is fully initialized in general.
1290  * Hotplugable pages might not have been onlined yet. pfn_to_online_page()
1291  * will ensure the struct page is fully online and initialized. Special pages
1292  * (e.g. ZONE_DEVICE) are never onlined and should be treated accordingly.
1293  *
1294  * In FLATMEM, it is expected that holes always have valid memmap as long as
1295  * there is valid PFNs either side of the hole. In SPARSEMEM, it is assumed
1296  * that a valid section has a memmap for the entire section.
1297  *
1298  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1299  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1300  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1301  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1302  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1303  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1304  * of the full memmap are extremely rare.
1305  */
1306 bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1307                                         struct page *page, struct zone *zone);
1308 #else
1309 static inline bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1310                                         struct page *page, struct zone *zone)
1311 {
1312         return true;
1313 }
1314 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1315
1316 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1317 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1318 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */