afdec8117458a8728cef2d3163e4753290be8219
[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 #ifdef CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
37 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
38 #define MIGRATE_RECLAIMABLE   1
39 #define MIGRATE_MOVABLE       2
40 #define MIGRATE_HIGHATOMIC    3
41 #define MIGRATE_RESERVE       4
42 #define MIGRATE_TYPES         5
43 #else
44 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
45 #define MIGRATE_UNRECLAIMABLE 0
46 #define MIGRATE_MOVABLE       0
47 #define MIGRATE_HIGHATOMIC    0
48 #define MIGRATE_RESERVE       0
49 #define MIGRATE_TYPES         1
50 #endif
51
52 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
53         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
54                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
55
56 struct free_area {
57         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
58         unsigned long           nr_free;
59 };
60
61 struct pglist_data;
62
63 /*
64  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
65  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
66  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
67  * consumption is not a concern here.
68  */
69 #if defined(CONFIG_SMP)
70 struct zone_padding {
71         char x[0];
72 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
73 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
74 #else
75 #define ZONE_PADDING(name)
76 #endif
77
78 enum zone_stat_item {
79         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
80         NR_FREE_PAGES,
81         NR_INACTIVE,
82         NR_ACTIVE,
83         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
84         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
85                            only modified from process context */
86         NR_FILE_PAGES,
87         NR_FILE_DIRTY,
88         NR_WRITEBACK,
89         /* Second 128 byte cacheline */
90         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
91         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
92         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
93         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
94         NR_BOUNCE,
95         NR_VMSCAN_WRITE,
96 #ifdef CONFIG_NUMA
97         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
98         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
99         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
100         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
101         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
102         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
103 #endif
104         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
105
106 struct per_cpu_pages {
107         int count;              /* number of pages in the list */
108         int high;               /* high watermark, emptying needed */
109         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
110         struct list_head list;  /* the list of pages */
111 };
112
113 struct per_cpu_pageset {
114         struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
115 #ifdef CONFIG_NUMA
116         s8 expire;
117 #endif
118 #ifdef CONFIG_SMP
119         s8 stat_threshold;
120         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
121 #endif
122 } ____cacheline_aligned_in_smp;
123
124 #ifdef CONFIG_NUMA
125 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
126 #else
127 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
128 #endif
129
130 enum zone_type {
131 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
132         /*
133          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
134          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
135          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
136          * The range is arch specific.
137          *
138          * Some examples
139          *
140          * Architecture         Limit
141          * ---------------------------
142          * parisc, ia64, sparc  <4G
143          * s390                 <2G
144          * arm                  Various
145          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
146          *
147          * i386, x86_64 and multiple other arches
148          *                      <16M.
149          */
150         ZONE_DMA,
151 #endif
152 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
153         /*
154          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
155          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
156          * can only do DMA areas below 4G.
157          */
158         ZONE_DMA32,
159 #endif
160         /*
161          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
162          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
163          * transfers to all addressable memory.
164          */
165         ZONE_NORMAL,
166 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
167         /*
168          * A memory area that is only addressable by the kernel through
169          * mapping portions into its own address space. This is for example
170          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
171          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
172          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
173          * access.
174          */
175         ZONE_HIGHMEM,
176 #endif
177         ZONE_MOVABLE,
178         MAX_NR_ZONES
179 };
180
181 /*
182  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
183  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
184  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
185  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
186  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
187  */
188
189 /*
190  * Count the active zones.  Note that the use of defined(X) outside
191  * #if and family is not necessarily defined so ensure we cannot use
192  * it later.  Use __ZONE_COUNT to work out how many shift bits we need.
193  */
194 #define __ZONE_COUNT (                  \
195           defined(CONFIG_ZONE_DMA)      \
196         + defined(CONFIG_ZONE_DMA32)    \
197         + 1                             \
198         + defined(CONFIG_HIGHMEM)       \
199         + 1                             \
200 )
201 #if __ZONE_COUNT < 2
202 #define ZONES_SHIFT 0
203 #elif __ZONE_COUNT <= 2
204 #define ZONES_SHIFT 1
205 #elif __ZONE_COUNT <= 4
206 #define ZONES_SHIFT 2
207 #else
208 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
209 #endif
210 #undef __ZONE_COUNT
211
212 struct zone {
213         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
214         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
215         /*
216          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
217          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
218          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
219          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
220          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
221          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
222          */
223         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
224
225 #ifdef CONFIG_NUMA
226         int node;
227         /*
228          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
229          */
230         unsigned long           min_unmapped_pages;
231         unsigned long           min_slab_pages;
232         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
233 #else
234         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
235 #endif
236         /*
237          * free areas of different sizes
238          */
239         spinlock_t              lock;
240 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
241         /* see spanned/present_pages for more description */
242         seqlock_t               span_seqlock;
243 #endif
244         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
245
246 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
247         /*
248          * Flags for a MAX_ORDER_NR_PAGES block. See pageblock-flags.h.
249          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
250          */
251         unsigned long           *pageblock_flags;
252 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
253
254
255         ZONE_PADDING(_pad1_)
256
257         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
258         spinlock_t              lru_lock;       
259         struct list_head        active_list;
260         struct list_head        inactive_list;
261         unsigned long           nr_scan_active;
262         unsigned long           nr_scan_inactive;
263         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
264         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
265
266         /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
267         atomic_t                reclaim_in_progress;
268
269         /* Zone statistics */
270         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
271
272         /*
273          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
274          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
275          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
276          * invokation.
277          *
278          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
279          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
280          * pages.
281          *
282          * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
283          * it is expected to average out OK.
284          */
285         int prev_priority;
286
287
288         ZONE_PADDING(_pad2_)
289         /* Rarely used or read-mostly fields */
290
291         /*
292          * wait_table           -- the array holding the hash table
293          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
294          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
295          *
296          * The purpose of all these is to keep track of the people
297          * waiting for a page to become available and make them
298          * runnable again when possible. The trouble is that this
299          * consumes a lot of space, especially when so few things
300          * wait on pages at a given time. So instead of using
301          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
302          *
303          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
304          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
305          * When something wakes, it must check to be sure its page is
306          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
307          * collision is great, but given the expected load of the
308          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
309          * benefits from the saved space.
310          *
311          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
312          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
313          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
314          */
315         wait_queue_head_t       * wait_table;
316         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
317         unsigned long           wait_table_bits;
318
319         /*
320          * Discontig memory support fields.
321          */
322         struct pglist_data      *zone_pgdat;
323         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
324         unsigned long           zone_start_pfn;
325
326         /*
327          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
328          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
329          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
330          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
331          *
332          * The lock is declared along with zone->lock because it is
333          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
334          * give them a chance of being in the same cacheline.
335          */
336         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
337         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
338
339         /*
340          * rarely used fields:
341          */
342         const char              *name;
343 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
344
345 /*
346  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
347  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
348  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
349  */
350 #define DEF_PRIORITY 12
351
352 /* Maximum number of zones on a zonelist */
353 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
354
355 #ifdef CONFIG_NUMA
356
357 /*
358  * The NUMA zonelists are doubled becausse we need zonelists that restrict the
359  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
360  *
361  * [0 .. MAX_NR_ZONES -1]               : Zonelists with fallback
362  * [MAZ_NR_ZONES ... MAZ_ZONELISTS -1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
363  */
364 #define MAX_ZONELISTS (2 * MAX_NR_ZONES)
365
366
367 /*
368  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
369  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
370  *
371  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
372  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
373  *    we zero'd fullzones.
374  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
375  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
376  *    set in the current tasks mems_allowed.
377  *
378  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
379  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
380  *
381  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
382  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
383  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
384  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
385  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
386  *
387  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
388  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
389  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
390  *
391  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
392  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
393  * memory momentarilly ago.
394  *
395  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
396  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
397  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
398  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
399  * multiple variable length members is more mechanism than we want
400  * here.  We resort to some special case hackery instead.
401  *
402  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
403  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
404  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
405  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
406  *
407  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
408  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
409  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
410  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
411  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
412  * to know that the zonelist cache is not there.
413  *
414  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
415  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
416  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
417  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
418  *
419  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
420  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
421  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
422  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
423  */
424
425
426 struct zonelist_cache {
427         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
428         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
429         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
430 };
431 #else
432 #define MAX_ZONELISTS MAX_NR_ZONES
433 struct zonelist_cache;
434 #endif
435
436 /*
437  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
438  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
439  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
440  * priority.
441  *
442  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
443  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
444  */
445
446 struct zonelist {
447         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
448         struct zone *zones[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];      // NULL delimited
449 #ifdef CONFIG_NUMA
450         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
451 #endif
452 };
453
454 #ifdef CONFIG_NUMA
455 /*
456  * Only custom zonelists like MPOL_BIND need to be filtered as part of
457  * policies. As described in the comment for struct zonelist_cache, these
458  * zonelists will not have a zlcache so zlcache_ptr will not be set. Use
459  * that to determine if the zonelists needs to be filtered or not.
460  */
461 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
462 {
463         return !zonelist->zlcache_ptr;
464 }
465 #else
466 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
467 {
468         return 0;
469 }
470 #endif /* CONFIG_NUMA */
471
472 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
473 struct node_active_region {
474         unsigned long start_pfn;
475         unsigned long end_pfn;
476         int nid;
477 };
478 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
479
480 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
481 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
482 extern struct page *mem_map;
483 #endif
484
485 /*
486  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
487  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
488  * zone denotes.
489  *
490  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
491  * it's memory layout.
492  *
493  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
494  * per-zone basis.
495  */
496 struct bootmem_data;
497 typedef struct pglist_data {
498         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
499         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
500         int nr_zones;
501 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
502         struct page *node_mem_map;
503 #endif
504         struct bootmem_data *bdata;
505 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
506         /*
507          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
508          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
509          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
510          *
511          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
512          */
513         spinlock_t node_size_lock;
514 #endif
515         unsigned long node_start_pfn;
516         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
517         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
518                                              range, including holes */
519         int node_id;
520         wait_queue_head_t kswapd_wait;
521         struct task_struct *kswapd;
522         int kswapd_max_order;
523 } pg_data_t;
524
525 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
526 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
527 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
528 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
529 #else
530 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
531 #endif
532 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
533
534 #include <linux/memory_hotplug.h>
535
536 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
537                         unsigned long *free);
538 void build_all_zonelists(void);
539 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
540 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
541                 int classzone_idx, int alloc_flags);
542 enum memmap_context {
543         MEMMAP_EARLY,
544         MEMMAP_HOTPLUG,
545 };
546 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
547                                      unsigned long size,
548                                      enum memmap_context context);
549
550 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
551 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
552 #else
553 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
554 #endif
555
556 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
557 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
558 #endif
559
560 /*
561  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
562  */
563 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
564
565 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
566 {
567         return (!!zone->present_pages);
568 }
569
570 extern int movable_zone;
571
572 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
573 {
574 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
575         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
576 #else
577         return 0;
578 #endif
579 }
580
581 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
582 {
583 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
584         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
585                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
586 #else
587         return 0;
588 #endif
589 }
590
591 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
592 {
593         return (idx == ZONE_NORMAL);
594 }
595
596 /**
597  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
598  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
599  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
600  * @zone - pointer to struct zone variable
601  */
602 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
603 {
604 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
605         int zone_idx = zone - zone->zone_pgdat->node_zones;
606         return zone_idx == ZONE_HIGHMEM ||
607                 (zone_idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem());
608 #else
609         return 0;
610 #endif
611 }
612
613 static inline int is_normal(struct zone *zone)
614 {
615         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
616 }
617
618 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
619 {
620 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
621         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
622 #else
623         return 0;
624 #endif
625 }
626
627 static inline int is_dma(struct zone *zone)
628 {
629 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
630         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
631 #else
632         return 0;
633 #endif
634 }
635
636 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
637 struct ctl_table;
638 struct file;
639 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
640                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
641 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
642 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
643                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
644 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
645                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
646 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
647                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
648 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
649                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
650
651 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
652                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
653 extern char numa_zonelist_order[];
654 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
655
656 #include <linux/topology.h>
657 /* Returns the number of the current Node. */
658 #ifndef numa_node_id
659 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
660 #endif
661
662 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
663
664 extern struct pglist_data contig_page_data;
665 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
666 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
667 #define MAX_NODES_SHIFT         1
668
669 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
670
671 #include <asm/mmzone.h>
672
673 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
674
675 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
676 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
677 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
678
679 /**
680  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
681  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
682  */
683 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
684         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
685              pgdat;                                     \
686              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
687 /**
688  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
689  * @zone - pointer to struct zone variable
690  *
691  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
692  * fills it in.
693  */
694 #define for_each_zone(zone)                             \
695         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
696              zone;                                      \
697              zone = next_zone(zone))
698
699 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
700 #include <asm/sparsemem.h>
701 #endif
702
703 #if BITS_PER_LONG == 32
704 /*
705  * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
706  * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
707  */
708 #define FLAGS_RESERVED          9
709
710 #elif BITS_PER_LONG == 64
711 /*
712  * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
713  */
714 #define FLAGS_RESERVED          32
715
716 #else
717
718 #error BITS_PER_LONG not defined
719
720 #endif
721
722 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
723         !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
724 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
725 #endif
726
727 #ifdef CONFIG_FLATMEM
728 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
729 #endif
730
731 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
732 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
733
734 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
735
736 /*
737  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
738  *
739  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
740  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
741  */
742 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
743
744 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
745 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
746
747 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
748
749 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
750 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
751
752 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
753                 ((1 << (PFN_SECTION_SHIFT - (MAX_ORDER-1))) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
754
755 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
756 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
757 #endif
758
759 struct page;
760 struct mem_section {
761         /*
762          * This is, logically, a pointer to an array of struct
763          * pages.  However, it is stored with some other magic.
764          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
765          *
766          * Additionally during early boot we encode node id of
767          * the location of the section here to guide allocation.
768          * (see sparse.c::memory_present())
769          *
770          * Making it a UL at least makes someone do a cast
771          * before using it wrong.
772          */
773         unsigned long section_mem_map;
774
775         /* See declaration of similar field in struct zone */
776         unsigned long *pageblock_flags;
777 };
778
779 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
780 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
781 #else
782 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
783 #endif
784
785 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
786 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
787 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
788
789 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
790 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
791 #else
792 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
793 #endif
794
795 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
796 {
797         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
798                 return NULL;
799         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
800 }
801 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
802
803 /*
804  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
805  * a little bit of information.  There should be at least
806  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
807  */
808 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
809 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
810 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
811 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
812 #define SECTION_NID_SHIFT       2
813
814 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
815 {
816         unsigned long map = section->section_mem_map;
817         map &= SECTION_MAP_MASK;
818         return (struct page *)map;
819 }
820
821 static inline int present_section(struct mem_section *section)
822 {
823         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
824 }
825
826 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
827 {
828         return present_section(__nr_to_section(nr));
829 }
830
831 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
832 {
833         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
834 }
835
836 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
837 {
838         return valid_section(__nr_to_section(nr));
839 }
840
841 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
842 {
843         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
844 }
845
846 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
847 {
848         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
849                 return 0;
850         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
851 }
852
853 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
854 {
855         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
856                 return 0;
857         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
858 }
859
860 /*
861  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
862  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
863  * this restriction.
864  */
865 #ifdef CONFIG_NUMA
866 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
867 ({                                                                      \
868         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
869         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
870 })
871 #else
872 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
873 #endif
874
875 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
876 void sparse_init(void);
877 #else
878 #define sparse_init()   do {} while (0)
879 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
880 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
881
882 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
883 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
884 #else
885 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
886 #endif
887
888 #ifndef early_pfn_valid
889 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
890 #endif
891
892 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
893 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
894
895 /*
896  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
897  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
898  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
899  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
900  */
901 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
902 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
903 #else
904 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
905 #endif
906
907 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
908 #endif /* __KERNEL__ */
909 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */