]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - include/linux/mmzone.h
Add a configure option to group pages by mobility
[linux-2.6-omap-h63xx.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_MOVABLE       1
39 #define MIGRATE_TYPES         2
40 #else
41 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
42 #define MIGRATE_MOVABLE       0
43 #define MIGRATE_TYPES         1
44 #endif
45
46 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
47         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
48                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
49
50 struct free_area {
51         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
52         unsigned long           nr_free;
53 };
54
55 struct pglist_data;
56
57 /*
58  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
59  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
60  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
61  * consumption is not a concern here.
62  */
63 #if defined(CONFIG_SMP)
64 struct zone_padding {
65         char x[0];
66 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
67 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
68 #else
69 #define ZONE_PADDING(name)
70 #endif
71
72 enum zone_stat_item {
73         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
74         NR_FREE_PAGES,
75         NR_INACTIVE,
76         NR_ACTIVE,
77         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
78         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
79                            only modified from process context */
80         NR_FILE_PAGES,
81         NR_FILE_DIRTY,
82         NR_WRITEBACK,
83         /* Second 128 byte cacheline */
84         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
85         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
86         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
87         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
88         NR_BOUNCE,
89         NR_VMSCAN_WRITE,
90 #ifdef CONFIG_NUMA
91         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
92         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
93         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
94         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
95         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
96         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
97 #endif
98         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
99
100 struct per_cpu_pages {
101         int count;              /* number of pages in the list */
102         int high;               /* high watermark, emptying needed */
103         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
104         struct list_head list;  /* the list of pages */
105 };
106
107 struct per_cpu_pageset {
108         struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
109 #ifdef CONFIG_NUMA
110         s8 expire;
111 #endif
112 #ifdef CONFIG_SMP
113         s8 stat_threshold;
114         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
115 #endif
116 } ____cacheline_aligned_in_smp;
117
118 #ifdef CONFIG_NUMA
119 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
120 #else
121 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
122 #endif
123
124 enum zone_type {
125 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
126         /*
127          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
128          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
129          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
130          * The range is arch specific.
131          *
132          * Some examples
133          *
134          * Architecture         Limit
135          * ---------------------------
136          * parisc, ia64, sparc  <4G
137          * s390                 <2G
138          * arm                  Various
139          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
140          *
141          * i386, x86_64 and multiple other arches
142          *                      <16M.
143          */
144         ZONE_DMA,
145 #endif
146 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
147         /*
148          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
149          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
150          * can only do DMA areas below 4G.
151          */
152         ZONE_DMA32,
153 #endif
154         /*
155          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
156          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
157          * transfers to all addressable memory.
158          */
159         ZONE_NORMAL,
160 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
161         /*
162          * A memory area that is only addressable by the kernel through
163          * mapping portions into its own address space. This is for example
164          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
165          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
166          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
167          * access.
168          */
169         ZONE_HIGHMEM,
170 #endif
171         ZONE_MOVABLE,
172         MAX_NR_ZONES
173 };
174
175 /*
176  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
177  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
178  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
179  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
180  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
181  */
182
183 /*
184  * Count the active zones.  Note that the use of defined(X) outside
185  * #if and family is not necessarily defined so ensure we cannot use
186  * it later.  Use __ZONE_COUNT to work out how many shift bits we need.
187  */
188 #define __ZONE_COUNT (                  \
189           defined(CONFIG_ZONE_DMA)      \
190         + defined(CONFIG_ZONE_DMA32)    \
191         + 1                             \
192         + defined(CONFIG_HIGHMEM)       \
193         + 1                             \
194 )
195 #if __ZONE_COUNT < 2
196 #define ZONES_SHIFT 0
197 #elif __ZONE_COUNT <= 2
198 #define ZONES_SHIFT 1
199 #elif __ZONE_COUNT <= 4
200 #define ZONES_SHIFT 2
201 #else
202 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
203 #endif
204 #undef __ZONE_COUNT
205
206 struct zone {
207         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
208         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
209         /*
210          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
211          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
212          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
213          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
214          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
215          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
216          */
217         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
218
219 #ifdef CONFIG_NUMA
220         int node;
221         /*
222          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
223          */
224         unsigned long           min_unmapped_pages;
225         unsigned long           min_slab_pages;
226         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
227 #else
228         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
229 #endif
230         /*
231          * free areas of different sizes
232          */
233         spinlock_t              lock;
234 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
235         /* see spanned/present_pages for more description */
236         seqlock_t               span_seqlock;
237 #endif
238         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
239
240 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
241         /*
242          * Flags for a MAX_ORDER_NR_PAGES block. See pageblock-flags.h.
243          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
244          */
245         unsigned long           *pageblock_flags;
246 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
247
248
249         ZONE_PADDING(_pad1_)
250
251         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
252         spinlock_t              lru_lock;       
253         struct list_head        active_list;
254         struct list_head        inactive_list;
255         unsigned long           nr_scan_active;
256         unsigned long           nr_scan_inactive;
257         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
258         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
259
260         /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
261         atomic_t                reclaim_in_progress;
262
263         /* Zone statistics */
264         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
265
266         /*
267          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
268          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
269          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
270          * invokation.
271          *
272          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
273          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
274          * pages.
275          *
276          * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
277          * it is expected to average out OK.
278          */
279         int prev_priority;
280
281
282         ZONE_PADDING(_pad2_)
283         /* Rarely used or read-mostly fields */
284
285         /*
286          * wait_table           -- the array holding the hash table
287          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
288          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
289          *
290          * The purpose of all these is to keep track of the people
291          * waiting for a page to become available and make them
292          * runnable again when possible. The trouble is that this
293          * consumes a lot of space, especially when so few things
294          * wait on pages at a given time. So instead of using
295          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
296          *
297          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
298          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
299          * When something wakes, it must check to be sure its page is
300          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
301          * collision is great, but given the expected load of the
302          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
303          * benefits from the saved space.
304          *
305          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
306          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
307          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
308          */
309         wait_queue_head_t       * wait_table;
310         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
311         unsigned long           wait_table_bits;
312
313         /*
314          * Discontig memory support fields.
315          */
316         struct pglist_data      *zone_pgdat;
317         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
318         unsigned long           zone_start_pfn;
319
320         /*
321          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
322          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
323          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
324          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
325          *
326          * The lock is declared along with zone->lock because it is
327          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
328          * give them a chance of being in the same cacheline.
329          */
330         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
331         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
332
333         /*
334          * rarely used fields:
335          */
336         const char              *name;
337 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
338
339 /*
340  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
341  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
342  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
343  */
344 #define DEF_PRIORITY 12
345
346 /* Maximum number of zones on a zonelist */
347 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
348
349 #ifdef CONFIG_NUMA
350
351 /*
352  * The NUMA zonelists are doubled becausse we need zonelists that restrict the
353  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
354  *
355  * [0 .. MAX_NR_ZONES -1]               : Zonelists with fallback
356  * [MAZ_NR_ZONES ... MAZ_ZONELISTS -1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
357  */
358 #define MAX_ZONELISTS (2 * MAX_NR_ZONES)
359
360
361 /*
362  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
363  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
364  *
365  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
366  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
367  *    we zero'd fullzones.
368  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
369  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
370  *    set in the current tasks mems_allowed.
371  *
372  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
373  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
374  *
375  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
376  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
377  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
378  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
379  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
380  *
381  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
382  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
383  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
384  *
385  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
386  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
387  * memory momentarilly ago.
388  *
389  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
390  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
391  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
392  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
393  * multiple variable length members is more mechanism than we want
394  * here.  We resort to some special case hackery instead.
395  *
396  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
397  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
398  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
399  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
400  *
401  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
402  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
403  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
404  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
405  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
406  * to know that the zonelist cache is not there.
407  *
408  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
409  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
410  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
411  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
412  *
413  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
414  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
415  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
416  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
417  */
418
419
420 struct zonelist_cache {
421         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
422         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
423         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
424 };
425 #else
426 #define MAX_ZONELISTS MAX_NR_ZONES
427 struct zonelist_cache;
428 #endif
429
430 /*
431  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
432  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
433  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
434  * priority.
435  *
436  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
437  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
438  */
439
440 struct zonelist {
441         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
442         struct zone *zones[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];      // NULL delimited
443 #ifdef CONFIG_NUMA
444         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
445 #endif
446 };
447
448 #ifdef CONFIG_NUMA
449 /*
450  * Only custom zonelists like MPOL_BIND need to be filtered as part of
451  * policies. As described in the comment for struct zonelist_cache, these
452  * zonelists will not have a zlcache so zlcache_ptr will not be set. Use
453  * that to determine if the zonelists needs to be filtered or not.
454  */
455 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
456 {
457         return !zonelist->zlcache_ptr;
458 }
459 #else
460 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
461 {
462         return 0;
463 }
464 #endif /* CONFIG_NUMA */
465
466 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
467 struct node_active_region {
468         unsigned long start_pfn;
469         unsigned long end_pfn;
470         int nid;
471 };
472 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
473
474 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
475 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
476 extern struct page *mem_map;
477 #endif
478
479 /*
480  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
481  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
482  * zone denotes.
483  *
484  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
485  * it's memory layout.
486  *
487  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
488  * per-zone basis.
489  */
490 struct bootmem_data;
491 typedef struct pglist_data {
492         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
493         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
494         int nr_zones;
495 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
496         struct page *node_mem_map;
497 #endif
498         struct bootmem_data *bdata;
499 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
500         /*
501          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
502          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
503          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
504          *
505          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
506          */
507         spinlock_t node_size_lock;
508 #endif
509         unsigned long node_start_pfn;
510         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
511         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
512                                              range, including holes */
513         int node_id;
514         wait_queue_head_t kswapd_wait;
515         struct task_struct *kswapd;
516         int kswapd_max_order;
517 } pg_data_t;
518
519 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
520 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
521 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
522 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
523 #else
524 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
525 #endif
526 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
527
528 #include <linux/memory_hotplug.h>
529
530 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
531                         unsigned long *free);
532 void build_all_zonelists(void);
533 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
534 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
535                 int classzone_idx, int alloc_flags);
536 enum memmap_context {
537         MEMMAP_EARLY,
538         MEMMAP_HOTPLUG,
539 };
540 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
541                                      unsigned long size,
542                                      enum memmap_context context);
543
544 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
545 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
546 #else
547 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
548 #endif
549
550 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
551 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
552 #endif
553
554 /*
555  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
556  */
557 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
558
559 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
560 {
561         return (!!zone->present_pages);
562 }
563
564 extern int movable_zone;
565
566 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
567 {
568 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
569         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
570 #else
571         return 0;
572 #endif
573 }
574
575 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
576 {
577 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
578         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
579                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
580 #else
581         return 0;
582 #endif
583 }
584
585 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
586 {
587         return (idx == ZONE_NORMAL);
588 }
589
590 /**
591  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
592  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
593  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
594  * @zone - pointer to struct zone variable
595  */
596 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
597 {
598 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
599         int zone_idx = zone - zone->zone_pgdat->node_zones;
600         return zone_idx == ZONE_HIGHMEM ||
601                 (zone_idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem());
602 #else
603         return 0;
604 #endif
605 }
606
607 static inline int is_normal(struct zone *zone)
608 {
609         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
610 }
611
612 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
613 {
614 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
615         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
616 #else
617         return 0;
618 #endif
619 }
620
621 static inline int is_dma(struct zone *zone)
622 {
623 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
624         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
625 #else
626         return 0;
627 #endif
628 }
629
630 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
631 struct ctl_table;
632 struct file;
633 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
634                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
635 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
636 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
637                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
638 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
639                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
640 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
641                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
642 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
643                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
644
645 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
646                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
647 extern char numa_zonelist_order[];
648 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
649
650 #include <linux/topology.h>
651 /* Returns the number of the current Node. */
652 #ifndef numa_node_id
653 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
654 #endif
655
656 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
657
658 extern struct pglist_data contig_page_data;
659 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
660 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
661 #define MAX_NODES_SHIFT         1
662
663 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
664
665 #include <asm/mmzone.h>
666
667 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
668
669 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
670 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
671 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
672
673 /**
674  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
675  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
676  */
677 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
678         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
679              pgdat;                                     \
680              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
681 /**
682  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
683  * @zone - pointer to struct zone variable
684  *
685  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
686  * fills it in.
687  */
688 #define for_each_zone(zone)                             \
689         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
690              zone;                                      \
691              zone = next_zone(zone))
692
693 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
694 #include <asm/sparsemem.h>
695 #endif
696
697 #if BITS_PER_LONG == 32
698 /*
699  * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
700  * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
701  */
702 #define FLAGS_RESERVED          9
703
704 #elif BITS_PER_LONG == 64
705 /*
706  * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
707  */
708 #define FLAGS_RESERVED          32
709
710 #else
711
712 #error BITS_PER_LONG not defined
713
714 #endif
715
716 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
717         !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
718 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
719 #endif
720
721 #ifdef CONFIG_FLATMEM
722 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
723 #endif
724
725 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
726 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
727
728 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
729
730 /*
731  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
732  *
733  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
734  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
735  */
736 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
737
738 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
739 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
740
741 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
742
743 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
744 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
745
746 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
747                 ((SECTION_SIZE_BITS - (MAX_ORDER-1)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
748
749 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
750 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
751 #endif
752
753 struct page;
754 struct mem_section {
755         /*
756          * This is, logically, a pointer to an array of struct
757          * pages.  However, it is stored with some other magic.
758          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
759          *
760          * Additionally during early boot we encode node id of
761          * the location of the section here to guide allocation.
762          * (see sparse.c::memory_present())
763          *
764          * Making it a UL at least makes someone do a cast
765          * before using it wrong.
766          */
767         unsigned long section_mem_map;
768         DECLARE_BITMAP(pageblock_flags, SECTION_BLOCKFLAGS_BITS);
769 };
770
771 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
772 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
773 #else
774 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
775 #endif
776
777 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
778 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
779 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
780
781 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
782 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
783 #else
784 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
785 #endif
786
787 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
788 {
789         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
790                 return NULL;
791         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
792 }
793 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
794
795 /*
796  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
797  * a little bit of information.  There should be at least
798  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
799  */
800 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
801 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
802 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
803 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
804 #define SECTION_NID_SHIFT       2
805
806 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
807 {
808         unsigned long map = section->section_mem_map;
809         map &= SECTION_MAP_MASK;
810         return (struct page *)map;
811 }
812
813 static inline int present_section(struct mem_section *section)
814 {
815         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
816 }
817
818 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
819 {
820         return present_section(__nr_to_section(nr));
821 }
822
823 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
824 {
825         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
826 }
827
828 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
829 {
830         return valid_section(__nr_to_section(nr));
831 }
832
833 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
834 {
835         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
836 }
837
838 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
839 {
840         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
841                 return 0;
842         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
843 }
844
845 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
846 {
847         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
848                 return 0;
849         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
850 }
851
852 /*
853  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
854  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
855  * this restriction.
856  */
857 #ifdef CONFIG_NUMA
858 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
859 ({                                                                      \
860         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
861         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
862 })
863 #else
864 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
865 #endif
866
867 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
868 void sparse_init(void);
869 #else
870 #define sparse_init()   do {} while (0)
871 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
872 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
873
874 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
875 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
876 #else
877 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
878 #endif
879
880 #ifndef early_pfn_valid
881 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
882 #endif
883
884 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
885 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
886
887 /*
888  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
889  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
890  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
891  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
892  */
893 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
894 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
895 #else
896 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
897 #endif
898
899 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
900 #endif /* __KERNEL__ */
901 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */