remove PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
[sfrench/cifs-2.6.git] / include / linux / mmzone.h
1 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
2 #define _LINUX_MMZONE_H
3
4 #ifdef __KERNEL__
5 #ifndef __ASSEMBLY__
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/wait.h>
10 #include <linux/cache.h>
11 #include <linux/threads.h>
12 #include <linux/numa.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/seqlock.h>
15 #include <linux/nodemask.h>
16 #include <linux/pageblock-flags.h>
17 #include <asm/atomic.h>
18 #include <asm/page.h>
19
20 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
21 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
22 #define MAX_ORDER 11
23 #else
24 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
25 #endif
26 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
27
28 /*
29  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
30  * costly to service.  That is between allocation orders which should
31  * coelesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
32  * will not.
33  */
34 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
35
36 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
37 #define MIGRATE_RECLAIMABLE   1
38 #define MIGRATE_MOVABLE       2
39 #define MIGRATE_HIGHATOMIC    3
40 #define MIGRATE_RESERVE       4
41 #define MIGRATE_TYPES         5
42
43 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
44         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
45                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
46
47 struct free_area {
48         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
49         unsigned long           nr_free;
50 };
51
52 struct pglist_data;
53
54 /*
55  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
56  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
57  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
58  * consumption is not a concern here.
59  */
60 #if defined(CONFIG_SMP)
61 struct zone_padding {
62         char x[0];
63 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
64 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
65 #else
66 #define ZONE_PADDING(name)
67 #endif
68
69 enum zone_stat_item {
70         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
71         NR_FREE_PAGES,
72         NR_INACTIVE,
73         NR_ACTIVE,
74         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
75         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
76                            only modified from process context */
77         NR_FILE_PAGES,
78         NR_FILE_DIRTY,
79         NR_WRITEBACK,
80         /* Second 128 byte cacheline */
81         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
82         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
83         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
84         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
85         NR_BOUNCE,
86         NR_VMSCAN_WRITE,
87 #ifdef CONFIG_NUMA
88         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
89         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
90         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
91         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
92         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
93         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
94 #endif
95         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
96
97 struct per_cpu_pages {
98         int count;              /* number of pages in the list */
99         int high;               /* high watermark, emptying needed */
100         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
101         struct list_head list;  /* the list of pages */
102 };
103
104 struct per_cpu_pageset {
105         struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
106 #ifdef CONFIG_NUMA
107         s8 expire;
108 #endif
109 #ifdef CONFIG_SMP
110         s8 stat_threshold;
111         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
112 #endif
113 } ____cacheline_aligned_in_smp;
114
115 #ifdef CONFIG_NUMA
116 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
117 #else
118 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
119 #endif
120
121 enum zone_type {
122 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
123         /*
124          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
125          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
126          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
127          * The range is arch specific.
128          *
129          * Some examples
130          *
131          * Architecture         Limit
132          * ---------------------------
133          * parisc, ia64, sparc  <4G
134          * s390                 <2G
135          * arm                  Various
136          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
137          *
138          * i386, x86_64 and multiple other arches
139          *                      <16M.
140          */
141         ZONE_DMA,
142 #endif
143 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
144         /*
145          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
146          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
147          * can only do DMA areas below 4G.
148          */
149         ZONE_DMA32,
150 #endif
151         /*
152          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
153          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
154          * transfers to all addressable memory.
155          */
156         ZONE_NORMAL,
157 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
158         /*
159          * A memory area that is only addressable by the kernel through
160          * mapping portions into its own address space. This is for example
161          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
162          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
163          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
164          * access.
165          */
166         ZONE_HIGHMEM,
167 #endif
168         ZONE_MOVABLE,
169         MAX_NR_ZONES
170 };
171
172 /*
173  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
174  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
175  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
176  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
177  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
178  */
179
180 /*
181  * Count the active zones.  Note that the use of defined(X) outside
182  * #if and family is not necessarily defined so ensure we cannot use
183  * it later.  Use __ZONE_COUNT to work out how many shift bits we need.
184  */
185 #define __ZONE_COUNT (                  \
186           defined(CONFIG_ZONE_DMA)      \
187         + defined(CONFIG_ZONE_DMA32)    \
188         + 1                             \
189         + defined(CONFIG_HIGHMEM)       \
190         + 1                             \
191 )
192 #if __ZONE_COUNT < 2
193 #define ZONES_SHIFT 0
194 #elif __ZONE_COUNT <= 2
195 #define ZONES_SHIFT 1
196 #elif __ZONE_COUNT <= 4
197 #define ZONES_SHIFT 2
198 #else
199 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
200 #endif
201 #undef __ZONE_COUNT
202
203 struct zone {
204         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
205         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
206         /*
207          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
208          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
209          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
210          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
211          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
212          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
213          */
214         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
215
216 #ifdef CONFIG_NUMA
217         int node;
218         /*
219          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
220          */
221         unsigned long           min_unmapped_pages;
222         unsigned long           min_slab_pages;
223         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
224 #else
225         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
226 #endif
227         /*
228          * free areas of different sizes
229          */
230         spinlock_t              lock;
231 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
232         /* see spanned/present_pages for more description */
233         seqlock_t               span_seqlock;
234 #endif
235         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
236
237 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
238         /*
239          * Flags for a MAX_ORDER_NR_PAGES block. See pageblock-flags.h.
240          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
241          */
242         unsigned long           *pageblock_flags;
243 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
244
245
246         ZONE_PADDING(_pad1_)
247
248         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
249         spinlock_t              lru_lock;       
250         struct list_head        active_list;
251         struct list_head        inactive_list;
252         unsigned long           nr_scan_active;
253         unsigned long           nr_scan_inactive;
254         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
255         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
256
257         /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
258         atomic_t                reclaim_in_progress;
259
260         /* Zone statistics */
261         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
262
263         /*
264          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
265          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
266          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
267          * invokation.
268          *
269          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
270          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
271          * pages.
272          *
273          * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
274          * it is expected to average out OK.
275          */
276         int prev_priority;
277
278
279         ZONE_PADDING(_pad2_)
280         /* Rarely used or read-mostly fields */
281
282         /*
283          * wait_table           -- the array holding the hash table
284          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
285          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
286          *
287          * The purpose of all these is to keep track of the people
288          * waiting for a page to become available and make them
289          * runnable again when possible. The trouble is that this
290          * consumes a lot of space, especially when so few things
291          * wait on pages at a given time. So instead of using
292          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
293          *
294          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
295          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
296          * When something wakes, it must check to be sure its page is
297          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
298          * collision is great, but given the expected load of the
299          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
300          * benefits from the saved space.
301          *
302          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
303          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
304          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
305          */
306         wait_queue_head_t       * wait_table;
307         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
308         unsigned long           wait_table_bits;
309
310         /*
311          * Discontig memory support fields.
312          */
313         struct pglist_data      *zone_pgdat;
314         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
315         unsigned long           zone_start_pfn;
316
317         /*
318          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
319          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
320          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
321          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
322          *
323          * The lock is declared along with zone->lock because it is
324          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
325          * give them a chance of being in the same cacheline.
326          */
327         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
328         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
329
330         /*
331          * rarely used fields:
332          */
333         const char              *name;
334 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
335
336 /*
337  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
338  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
339  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
340  */
341 #define DEF_PRIORITY 12
342
343 /* Maximum number of zones on a zonelist */
344 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
345
346 #ifdef CONFIG_NUMA
347
348 /*
349  * The NUMA zonelists are doubled becausse we need zonelists that restrict the
350  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
351  *
352  * [0 .. MAX_NR_ZONES -1]               : Zonelists with fallback
353  * [MAZ_NR_ZONES ... MAZ_ZONELISTS -1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
354  */
355 #define MAX_ZONELISTS (2 * MAX_NR_ZONES)
356
357
358 /*
359  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
360  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
361  *
362  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
363  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
364  *    we zero'd fullzones.
365  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
366  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
367  *    set in the current tasks mems_allowed.
368  *
369  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
370  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
371  *
372  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
373  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
374  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
375  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
376  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
377  *
378  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
379  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
380  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
381  *
382  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
383  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
384  * memory momentarilly ago.
385  *
386  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
387  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
388  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
389  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
390  * multiple variable length members is more mechanism than we want
391  * here.  We resort to some special case hackery instead.
392  *
393  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
394  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
395  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
396  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
397  *
398  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
399  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
400  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
401  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
402  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
403  * to know that the zonelist cache is not there.
404  *
405  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
406  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
407  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
408  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
409  *
410  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
411  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
412  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
413  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
414  */
415
416
417 struct zonelist_cache {
418         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
419         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
420         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
421 };
422 #else
423 #define MAX_ZONELISTS MAX_NR_ZONES
424 struct zonelist_cache;
425 #endif
426
427 /*
428  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
429  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
430  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
431  * priority.
432  *
433  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
434  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
435  */
436
437 struct zonelist {
438         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
439         struct zone *zones[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];      // NULL delimited
440 #ifdef CONFIG_NUMA
441         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
442 #endif
443 };
444
445 #ifdef CONFIG_NUMA
446 /*
447  * Only custom zonelists like MPOL_BIND need to be filtered as part of
448  * policies. As described in the comment for struct zonelist_cache, these
449  * zonelists will not have a zlcache so zlcache_ptr will not be set. Use
450  * that to determine if the zonelists needs to be filtered or not.
451  */
452 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
453 {
454         return !zonelist->zlcache_ptr;
455 }
456 #else
457 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
458 {
459         return 0;
460 }
461 #endif /* CONFIG_NUMA */
462
463 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
464 struct node_active_region {
465         unsigned long start_pfn;
466         unsigned long end_pfn;
467         int nid;
468 };
469 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
470
471 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
472 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
473 extern struct page *mem_map;
474 #endif
475
476 /*
477  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
478  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
479  * zone denotes.
480  *
481  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
482  * it's memory layout.
483  *
484  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
485  * per-zone basis.
486  */
487 struct bootmem_data;
488 typedef struct pglist_data {
489         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
490         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
491         int nr_zones;
492 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
493         struct page *node_mem_map;
494 #endif
495         struct bootmem_data *bdata;
496 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
497         /*
498          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
499          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
500          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
501          *
502          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
503          */
504         spinlock_t node_size_lock;
505 #endif
506         unsigned long node_start_pfn;
507         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
508         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
509                                              range, including holes */
510         int node_id;
511         wait_queue_head_t kswapd_wait;
512         struct task_struct *kswapd;
513         int kswapd_max_order;
514 } pg_data_t;
515
516 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
517 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
518 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
519 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
520 #else
521 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
522 #endif
523 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
524
525 #include <linux/memory_hotplug.h>
526
527 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
528                         unsigned long *free);
529 void build_all_zonelists(void);
530 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
531 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
532                 int classzone_idx, int alloc_flags);
533 enum memmap_context {
534         MEMMAP_EARLY,
535         MEMMAP_HOTPLUG,
536 };
537 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
538                                      unsigned long size,
539                                      enum memmap_context context);
540
541 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
542 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
543 #else
544 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
545 #endif
546
547 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
548 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
549 #endif
550
551 /*
552  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
553  */
554 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
555
556 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
557 {
558         return (!!zone->present_pages);
559 }
560
561 extern int movable_zone;
562
563 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
564 {
565 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
566         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
567 #else
568         return 0;
569 #endif
570 }
571
572 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
573 {
574 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
575         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
576                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
583 {
584         return (idx == ZONE_NORMAL);
585 }
586
587 /**
588  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
589  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
590  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
591  * @zone - pointer to struct zone variable
592  */
593 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
594 {
595 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
596         int zone_idx = zone - zone->zone_pgdat->node_zones;
597         return zone_idx == ZONE_HIGHMEM ||
598                 (zone_idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem());
599 #else
600         return 0;
601 #endif
602 }
603
604 static inline int is_normal(struct zone *zone)
605 {
606         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
607 }
608
609 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
610 {
611 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
612         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
613 #else
614         return 0;
615 #endif
616 }
617
618 static inline int is_dma(struct zone *zone)
619 {
620 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
621         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
622 #else
623         return 0;
624 #endif
625 }
626
627 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
628 struct ctl_table;
629 struct file;
630 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
631                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
632 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
633 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
634                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
635 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
636                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
637 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
638                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
639 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
640                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
641
642 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
643                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
644 extern char numa_zonelist_order[];
645 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
646
647 #include <linux/topology.h>
648 /* Returns the number of the current Node. */
649 #ifndef numa_node_id
650 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
651 #endif
652
653 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
654
655 extern struct pglist_data contig_page_data;
656 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
657 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
658 #define MAX_NODES_SHIFT         1
659
660 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
661
662 #include <asm/mmzone.h>
663
664 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
665
666 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
667 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
668 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
669
670 /**
671  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
672  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
673  */
674 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
675         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
676              pgdat;                                     \
677              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
678 /**
679  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
680  * @zone - pointer to struct zone variable
681  *
682  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
683  * fills it in.
684  */
685 #define for_each_zone(zone)                             \
686         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
687              zone;                                      \
688              zone = next_zone(zone))
689
690 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
691 #include <asm/sparsemem.h>
692 #endif
693
694 #if BITS_PER_LONG == 32
695 /*
696  * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
697  * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
698  */
699 #define FLAGS_RESERVED          9
700
701 #elif BITS_PER_LONG == 64
702 /*
703  * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
704  */
705 #define FLAGS_RESERVED          32
706
707 #else
708
709 #error BITS_PER_LONG not defined
710
711 #endif
712
713 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
714         !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
715 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
716 #endif
717
718 #ifdef CONFIG_FLATMEM
719 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
720 #endif
721
722 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
723 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
724
725 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
726
727 /*
728  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
729  *
730  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
731  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
732  */
733 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
734
735 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
736 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
737
738 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
739
740 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
741 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
742
743 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
744                 ((1 << (PFN_SECTION_SHIFT - (MAX_ORDER-1))) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
745
746 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
747 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
748 #endif
749
750 struct page;
751 struct mem_section {
752         /*
753          * This is, logically, a pointer to an array of struct
754          * pages.  However, it is stored with some other magic.
755          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
756          *
757          * Additionally during early boot we encode node id of
758          * the location of the section here to guide allocation.
759          * (see sparse.c::memory_present())
760          *
761          * Making it a UL at least makes someone do a cast
762          * before using it wrong.
763          */
764         unsigned long section_mem_map;
765
766         /* See declaration of similar field in struct zone */
767         unsigned long *pageblock_flags;
768 };
769
770 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
771 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
772 #else
773 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
774 #endif
775
776 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
777 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
778 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
779
780 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
781 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
782 #else
783 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
784 #endif
785
786 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
787 {
788         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
789                 return NULL;
790         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
791 }
792 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
793
794 /*
795  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
796  * a little bit of information.  There should be at least
797  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
798  */
799 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
800 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
801 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
802 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
803 #define SECTION_NID_SHIFT       2
804
805 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
806 {
807         unsigned long map = section->section_mem_map;
808         map &= SECTION_MAP_MASK;
809         return (struct page *)map;
810 }
811
812 static inline int present_section(struct mem_section *section)
813 {
814         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
815 }
816
817 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
818 {
819         return present_section(__nr_to_section(nr));
820 }
821
822 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
823 {
824         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
825 }
826
827 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
828 {
829         return valid_section(__nr_to_section(nr));
830 }
831
832 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
833 {
834         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
835 }
836
837 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
838 {
839         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
840                 return 0;
841         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
842 }
843
844 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
845 {
846         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
847                 return 0;
848         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
849 }
850
851 /*
852  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
853  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
854  * this restriction.
855  */
856 #ifdef CONFIG_NUMA
857 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
858 ({                                                                      \
859         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
860         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
861 })
862 #else
863 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
864 #endif
865
866 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
867 void sparse_init(void);
868 #else
869 #define sparse_init()   do {} while (0)
870 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
871 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
872
873 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
874 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
875 #else
876 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
877 #endif
878
879 #ifndef early_pfn_valid
880 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
881 #endif
882
883 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
884 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
885
886 /*
887  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
888  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
889  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
890  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
891  */
892 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
893 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
894 #else
895 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
896 #endif
897
898 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
899 #endif /* __KERNEL__ */
900 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */