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 <asm/atomic.h>
  17 #include <asm/page.h>
  18
  19 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
  20 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
  21 #define MAX_ORDER 11
  22 #else
  23 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
  24 #endif
  25 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
  26
  27 struct free_area {
  28         struct list_head        free_list;
  29         unsigned long           nr_free;
  30 };
  31
  32 struct pglist_data;
  33
  34 /*
  35  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
  36  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
  37  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
  38  * consumption is not a concern here.
  39  */
  40 #if defined(CONFIG_SMP)
  41 struct zone_padding {
  42         char x[0];
  43 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
  44 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
  45 #else
  46 #define ZONE_PADDING(name)
  47 #endif
  48
  49 enum zone_stat_item {
  50         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
  51         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
  52                            only modified from process context */
  53         NR_FILE_PAGES,
  54         NR_SLAB,        /* Pages used by slab allocator */
  55         NR_PAGETABLE,   /* used for pagetables */
  56         NR_FILE_DIRTY,
  57         NR_WRITEBACK,
  58         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
  59         NR_BOUNCE,
  60 #ifdef CONFIG_NUMA
  61         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
  62         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
  63         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
  64         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
  65         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
  66         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
  67 #endif
  68         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
  69
  70 struct per_cpu_pages {
  71         int count;              /* number of pages in the list */
  72         int high;               /* high watermark, emptying needed */
  73         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
  74         struct list_head list;  /* the list of pages */
  75 };
  76
  77 struct per_cpu_pageset {
  78         struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
  79 #ifdef CONFIG_SMP
  80         s8 stat_threshold;
  81         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
  82 #endif
  83 } ____cacheline_aligned_in_smp;
  84
  85 #ifdef CONFIG_NUMA
  86 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
  87 #else
  88 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
  89 #endif
  90
  91 enum zone_type {
  92         /*
  93          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
  94          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
  95          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
  96          * The range is arch specific.
  97          *
  98          * Some examples
  99          *
 100          * Architecture         Limit
 101          * ---------------------------
 102          * parisc, ia64, sparc  <4G
 103          * s390                 <2G
 104          * arm26                <48M
 105          * arm                  Various
 106          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
 107          *
 108          * i386, x86_64 and multiple other arches
 109          *                      <16M.
 110          */
 111         ZONE_DMA,
 112 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
 113         /*
 114          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
 115          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
 116          * can only do DMA areas below 4G.
 117          */
 118         ZONE_DMA32,
 119 #endif
 120         /*
 121          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
 122          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
 123          * transfers to all addressable memory.
 124          */
 125         ZONE_NORMAL,
 126 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 127         /*
 128          * A memory area that is only addressable by the kernel through
 129          * mapping portions into its own address space. This is for example
 130          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
 131          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
 132          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
 133          * access.
 134          */
 135         ZONE_HIGHMEM,
 136 #endif
 137         MAX_NR_ZONES
 138 };
 139
 140
 141 /*
 142  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
 143  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
 144  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
 145  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
 146  * match the requested limits.  GFP_ZONEMASK defines which bits within
 147  * the gfp_mask should be considered as zone modifiers.  Each valid
 148  * combination of the zone modifier bits has a corresponding list
 149  * of zones (in node_zonelists).  Thus for two zone modifiers there
 150  * will be a maximum of 4 (2 ** 2) zonelists, for 3 modifiers there will
 151  * be 8 (2 ** 3) zonelists.  GFP_ZONETYPES defines the number of possible
 152  * combinations of zone modifiers in "zone modifier space".
 153  *
 154  * As an optimisation any zone modifier bits which are only valid when
 155  * no other zone modifier bits are set (loners) should be placed in
 156  * the highest order bits of this field.  This allows us to reduce the
 157  * extent of the zonelists thus saving space.  For example in the case
 158  * of three zone modifier bits, we could require up to eight zonelists.
 159  * If the left most zone modifier is a "loner" then the highest valid
 160  * zonelist would be four allowing us to allocate only five zonelists.
 161  * Use the first form for GFP_ZONETYPES when the left most bit is not
 162  * a "loner", otherwise use the second.
 163  *
 164  * NOTE! Make sure this matches the zones in <linux/gfp.h>
 165  */
 166
 167 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
 168
 169 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 170 #define GFP_ZONETYPES           ((GFP_ZONEMASK + 1) / 2 + 1)    /* Loner */
 171 #define GFP_ZONEMASK            0x07
 172 #define ZONES_SHIFT             2       /* ceil(log2(MAX_NR_ZONES)) */
 173 #else
 174 #define GFP_ZONETYPES           ((0x07 + 1) / 2 + 1)    /* Loner */
 175 /* Mask __GFP_HIGHMEM */
 176 #define GFP_ZONEMASK            0x05
 177 #define ZONES_SHIFT             2
 178 #endif
 179
 180 #else
 181 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 182
 183 #define GFP_ZONEMASK            0x03
 184 #define ZONES_SHIFT             2
 185 #define GFP_ZONETYPES           3
 186
 187 #else
 188
 189 #define GFP_ZONEMASK            0x01
 190 #define ZONES_SHIFT             1
 191 #define GFP_ZONETYPES           2
 192
 193 #endif
 194 #endif
 195
 196 struct zone {
 197         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
 198         unsigned long           free_pages;
 199         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
 200         /*
 201          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
 202          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
 203          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
 204          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
 205          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
 206          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
 207          */
 208         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
 209
 210 #ifdef CONFIG_NUMA
 211         /*
 212          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
 213          */
 214         unsigned long           min_unmapped_ratio;
 215         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
 216 #else
 217         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
 218 #endif
 219         /*
 220          * free areas of different sizes
 221          */
 222         spinlock_t              lock;
 223 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 224         /* see spanned/present_pages for more description */
 225         seqlock_t               span_seqlock;
 226 #endif
 227         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
 228
 229
 230         ZONE_PADDING(_pad1_)
 231
 232         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
 233         spinlock_t              lru_lock;
 234         struct list_head        active_list;
 235         struct list_head        inactive_list;
 236         unsigned long           nr_scan_active;
 237         unsigned long           nr_scan_inactive;
 238         unsigned long           nr_active;
 239         unsigned long           nr_inactive;
 240         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
 241         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
 242
 243         /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
 244         atomic_t                reclaim_in_progress;
 245
 246         /* Zone statistics */
 247         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
 248
 249         /*
 250          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
 251          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
 252          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
 253          * invokation.
 254          *
 255          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
 256          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
 257          * pages.
 258          *
 259          * temp_priority is used to remember the scanning priority at which
 260          * this zone was successfully refilled to free_pages == pages_high.
 261          *
 262          * Access to both these fields is quite racy even on uniprocessor.  But
 263          * it is expected to average out OK.
 264          */
 265         int temp_priority;
 266         int prev_priority;
 267
 268
 269         ZONE_PADDING(_pad2_)
 270         /* Rarely used or read-mostly fields */
 271
 272         /*
 273          * wait_table           -- the array holding the hash table
 274          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
 275          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
 276          *
 277          * The purpose of all these is to keep track of the people
 278          * waiting for a page to become available and make them
 279          * runnable again when possible. The trouble is that this
 280          * consumes a lot of space, especially when so few things
 281          * wait on pages at a given time. So instead of using
 282          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
 283          *
 284          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
 285          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
 286          * When something wakes, it must check to be sure its page is
 287          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
 288          * collision is great, but given the expected load of the
 289          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
 290          * benefits from the saved space.
 291          *
 292          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
 293          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
 294          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
 295          */
 296         wait_queue_head_t       * wait_table;
 297         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
 298         unsigned long           wait_table_bits;
 299
 300         /*
 301          * Discontig memory support fields.
 302          */
 303         struct pglist_data      *zone_pgdat;
 304         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
 305         unsigned long           zone_start_pfn;
 306
 307         /*
 308          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
 309          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
 310          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
 311          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
 312          *
 313          * The lock is declared along with zone->lock because it is
 314          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
 315          * give them a chance of being in the same cacheline.
 316          */
 317         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
 318         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
 319
 320         /*
 321          * rarely used fields:
 322          */
 323         char                    *name;
 324 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
 325
 326 /*
 327  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
 328  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
 329  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
 330  */
 331 #define DEF_PRIORITY 12
 332
 333 /*
 334  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
 335  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
 336  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
 337  * priority.
 338  *
 339  * Right now a zonelist takes up less than a cacheline. We never
 340  * modify it apart from boot-up, and only a few indices are used,
 341  * so despite the zonelist table being relatively big, the cache
 342  * footprint of this construct is very small.
 343  */
 344 struct zonelist {
 345         struct zone *zones[MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES + 1]; // NULL delimited
 346 };
 347
 348
 349 /*
 350  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
 351  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
 352  * zone denotes.
 353  *
 354  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
 355  * it's memory layout.
 356  *
 357  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
 358  * per-zone basis.
 359  */
 360 struct bootmem_data;
 361 typedef struct pglist_data {
 362         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
 363         struct zonelist node_zonelists[GFP_ZONETYPES];
 364         int nr_zones;
 365 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
 366         struct page *node_mem_map;
 367 #endif
 368         struct bootmem_data *bdata;
 369 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 370         /*
 371          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
 372          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
 373          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
 374          *
 375          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
 376          */
 377         spinlock_t node_size_lock;
 378 #endif
 379         unsigned long node_start_pfn;
 380         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
 381         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
 382                                              range, including holes */
 383         int node_id;
 384         wait_queue_head_t kswapd_wait;
 385         struct task_struct *kswapd;
 386         int kswapd_max_order;
 387 } pg_data_t;
 388
 389 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
 390 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
 391 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
 392 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
 393 #else
 394 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
 395 #endif
 396 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
 397
 398 #include <linux/memory_hotplug.h>
 399
 400 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
 401                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat);
 402 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
 403                         unsigned long *free);
 404 void build_all_zonelists(void);
 405 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
 406 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
 407                 int classzone_idx, int alloc_flags);
 408
 409 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 410                                      unsigned long size);
 411
 412 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
 413 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
 414 #else
 415 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
 416 #endif
 417
 418 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
 419 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
 420 #endif
 421
 422 /*
 423  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
 424  */
 425 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
 426
 427 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
 428 {
 429         return (!!zone->present_pages);
 430 }
 431
 432 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
 433 {
 434 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 435         return (idx == ZONE_HIGHMEM);
 436 #else
 437         return 0;
 438 #endif
 439 }
 440
 441 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
 442 {
 443         return (idx == ZONE_NORMAL);
 444 }
 445
 446 /**
 447  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a
 448  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
 449  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
 450  * @zone - pointer to struct zone variable
 451  */
 452 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
 453 {
 454 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 455         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
 456 #else
 457         return 0;
 458 #endif
 459 }
 460
 461 static inline int is_normal(struct zone *zone)
 462 {
 463         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
 464 }
 465
 466 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
 467 {
 468 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
 469         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
 470 #else
 471         return 0;
 472 #endif
 473 }
 474
 475 static inline int is_dma(struct zone *zone)
 476 {
 477         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
 478 }
 479
 480 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
 481 struct ctl_table;
 482 struct file;
 483 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
 484                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
 485 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
 486 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
 487                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
 488 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
 489                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
 490 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
 491                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
 492
 493 #include <linux/topology.h>
 494 /* Returns the number of the current Node. */
 495 #ifndef numa_node_id
 496 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
 497 #endif
 498
 499 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
 500
 501 extern struct pglist_data contig_page_data;
 502 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
 503 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
 504 #define MAX_NODES_SHIFT         1
 505
 506 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
 507
 508 #include <asm/mmzone.h>
 509
 510 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
 511
 512 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
 513 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
 514 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
 515
 516 /**
 517  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
 518  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
 519  */
 520 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
 521         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
 522              pgdat;                                     \
 523              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
 524 /**
 525  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
 526  * @zone - pointer to struct zone variable
 527  *
 528  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
 529  * fills it in.
 530  */
 531 #define for_each_zone(zone)                             \
 532         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
 533              zone;                                      \
 534              zone = next_zone(zone))
 535
 536 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 537 #include <asm/sparsemem.h>
 538 #endif
 539
 540 #if BITS_PER_LONG == 32
 541 /*
 542  * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
 543  * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
 544  */
 545 #define FLAGS_RESERVED          9
 546
 547 #elif BITS_PER_LONG == 64
 548 /*
 549  * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
 550  */
 551 #define FLAGS_RESERVED          32
 552
 553 #else
 554
 555 #error BITS_PER_LONG not defined
 556
 557 #endif
 558
 559 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
 560 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
 561 #endif
 562
 563 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 564 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
 565 #endif
 566
 567 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
 568 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
 569
 570 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 571
 572 /*
 573  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
 574  *
 575  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
 576  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
 577  */
 578 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
 579
 580 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
 581 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
 582
 583 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
 584
 585 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
 586 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
 587
 588 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
 589 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
 590 #endif
 591
 592 struct page;
 593 struct mem_section {
 594         /*
 595          * This is, logically, a pointer to an array of struct
 596          * pages.  However, it is stored with some other magic.
 597          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
 598          *
 599          * Additionally during early boot we encode node id of
 600          * the location of the section here to guide allocation.
 601          * (see sparse.c::memory_present())
 602          *
 603          * Making it a UL at least makes someone do a cast
 604          * before using it wrong.
 605          */
 606         unsigned long section_mem_map;
 607 };
 608
 609 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
 610 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
 611 #else
 612 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
 613 #endif
 614
 615 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
 616 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
 617 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
 618
 619 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
 620 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
 621 #else
 622 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
 623 #endif
 624
 625 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
 626 {
 627         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
 628                 return NULL;
 629         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
 630 }
 631 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
 632
 633 /*
 634  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
 635  * a little bit of information.  There should be at least
 636  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
 637  */
 638 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
 639 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
 640 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
 641 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
 642 #define SECTION_NID_SHIFT       2
 643
 644 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
 645 {
 646         unsigned long map = section->section_mem_map;
 647         map &= SECTION_MAP_MASK;
 648         return (struct page *)map;
 649 }
 650
 651 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
 652 {
 653         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
 654 }
 655
 656 static inline int section_has_mem_map(struct mem_section *section)
 657 {
 658         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
 659 }
 660
 661 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
 662 {
 663         return valid_section(__nr_to_section(nr));
 664 }
 665
 666 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
 667 {
 668         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
 669 }
 670
 671 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
 672 {
 673         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
 674                 return 0;
 675         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
 676 }
 677
 678 /*
 679  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
 680  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
 681  * this restriction.
 682  */
 683 #ifdef CONFIG_NUMA
 684 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
 685 ({                                                                      \
 686         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
 687         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
 688 })
 689 #else
 690 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
 691 #endif
 692
 693 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
 694 void sparse_init(void);
 695 #else
 696 #define sparse_init()   do {} while (0)
 697 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
 698 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
 699
 700 #ifndef early_pfn_valid
 701 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
 702 #endif
 703
 704 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
 705 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
 706
 707 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 708 #endif /* __KERNEL__ */
 709 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */