mm: Add NR_WRITEBACK_TEMP counter
[pandora-kernel.git] / include / linux / mmzone.h
1 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
2 #define _LINUX_MMZONE_H
3
4 #ifdef __KERNEL__
5 #ifndef __ASSEMBLY__
6 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
7
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/wait.h>
11 #include <linux/bitops.h>
12 #include <linux/cache.h>
13 #include <linux/threads.h>
14 #include <linux/numa.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/seqlock.h>
17 #include <linux/nodemask.h>
18 #include <linux/pageblock-flags.h>
19 #include <linux/bounds.h>
20 #include <asm/atomic.h>
21 #include <asm/page.h>
22
23 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
24 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
25 #define MAX_ORDER 11
26 #else
27 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
28 #endif
29 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
30
31 /*
32  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
33  * costly to service.  That is between allocation orders which should
34  * coelesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
35  * will not.
36  */
37 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
38
39 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
40 #define MIGRATE_RECLAIMABLE   1
41 #define MIGRATE_MOVABLE       2
42 #define MIGRATE_RESERVE       3
43 #define MIGRATE_ISOLATE       4 /* can't allocate from here */
44 #define MIGRATE_TYPES         5
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 extern int page_group_by_mobility_disabled;
51
52 static inline int get_pageblock_migratetype(struct page *page)
53 {
54         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
55                 return MIGRATE_UNMOVABLE;
56
57         return get_pageblock_flags_group(page, PB_migrate, PB_migrate_end);
58 }
59
60 struct free_area {
61         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
62         unsigned long           nr_free;
63 };
64
65 struct pglist_data;
66
67 /*
68  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
69  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
70  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
71  * consumption is not a concern here.
72  */
73 #if defined(CONFIG_SMP)
74 struct zone_padding {
75         char x[0];
76 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
77 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
78 #else
79 #define ZONE_PADDING(name)
80 #endif
81
82 enum zone_stat_item {
83         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
84         NR_FREE_PAGES,
85         NR_INACTIVE,
86         NR_ACTIVE,
87         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
88         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
89                            only modified from process context */
90         NR_FILE_PAGES,
91         NR_FILE_DIRTY,
92         NR_WRITEBACK,
93         /* Second 128 byte cacheline */
94         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
95         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
96         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
97         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
98         NR_BOUNCE,
99         NR_VMSCAN_WRITE,
100         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
101 #ifdef CONFIG_NUMA
102         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
103         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
104         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
105         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
106         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
107         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
108 #endif
109         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
110
111 struct per_cpu_pages {
112         int count;              /* number of pages in the list */
113         int high;               /* high watermark, emptying needed */
114         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
115         struct list_head list;  /* the list of pages */
116 };
117
118 struct per_cpu_pageset {
119         struct per_cpu_pages pcp;
120 #ifdef CONFIG_NUMA
121         s8 expire;
122 #endif
123 #ifdef CONFIG_SMP
124         s8 stat_threshold;
125         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
126 #endif
127 } ____cacheline_aligned_in_smp;
128
129 #ifdef CONFIG_NUMA
130 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
131 #else
132 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
133 #endif
134
135 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
136
137 enum zone_type {
138 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
139         /*
140          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
141          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
142          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
143          * The range is arch specific.
144          *
145          * Some examples
146          *
147          * Architecture         Limit
148          * ---------------------------
149          * parisc, ia64, sparc  <4G
150          * s390                 <2G
151          * arm                  Various
152          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
153          *
154          * i386, x86_64 and multiple other arches
155          *                      <16M.
156          */
157         ZONE_DMA,
158 #endif
159 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
160         /*
161          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
162          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
163          * can only do DMA areas below 4G.
164          */
165         ZONE_DMA32,
166 #endif
167         /*
168          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
169          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
170          * transfers to all addressable memory.
171          */
172         ZONE_NORMAL,
173 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
174         /*
175          * A memory area that is only addressable by the kernel through
176          * mapping portions into its own address space. This is for example
177          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
178          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
179          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
180          * access.
181          */
182         ZONE_HIGHMEM,
183 #endif
184         ZONE_MOVABLE,
185         __MAX_NR_ZONES
186 };
187
188 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
189
190 /*
191  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
192  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
193  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
194  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
195  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
196  */
197
198 #if MAX_NR_ZONES < 2
199 #define ZONES_SHIFT 0
200 #elif MAX_NR_ZONES <= 2
201 #define ZONES_SHIFT 1
202 #elif MAX_NR_ZONES <= 4
203 #define ZONES_SHIFT 2
204 #else
205 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
206 #endif
207
208 struct zone {
209         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
210         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
211         /*
212          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
213          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
214          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
215          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
216          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
217          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
218          */
219         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
220
221 #ifdef CONFIG_NUMA
222         int node;
223         /*
224          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
225          */
226         unsigned long           min_unmapped_pages;
227         unsigned long           min_slab_pages;
228         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
229 #else
230         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
231 #endif
232         /*
233          * free areas of different sizes
234          */
235         spinlock_t              lock;
236 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
237         /* see spanned/present_pages for more description */
238         seqlock_t               span_seqlock;
239 #endif
240         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
241
242 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
243         /*
244          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
245          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
246          */
247         unsigned long           *pageblock_flags;
248 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
249
250
251         ZONE_PADDING(_pad1_)
252
253         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
254         spinlock_t              lru_lock;       
255         struct list_head        active_list;
256         struct list_head        inactive_list;
257         unsigned long           nr_scan_active;
258         unsigned long           nr_scan_inactive;
259         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
260         unsigned long           flags;             /* zone flags, see below */
261
262         /* Zone statistics */
263         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
264
265         /*
266          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
267          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
268          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
269          * invokation.
270          *
271          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
272          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
273          * pages.
274          *
275          * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
276          * it is expected to average out OK.
277          */
278         int prev_priority;
279
280
281         ZONE_PADDING(_pad2_)
282         /* Rarely used or read-mostly fields */
283
284         /*
285          * wait_table           -- the array holding the hash table
286          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
287          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
288          *
289          * The purpose of all these is to keep track of the people
290          * waiting for a page to become available and make them
291          * runnable again when possible. The trouble is that this
292          * consumes a lot of space, especially when so few things
293          * wait on pages at a given time. So instead of using
294          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
295          *
296          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
297          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
298          * When something wakes, it must check to be sure its page is
299          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
300          * collision is great, but given the expected load of the
301          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
302          * benefits from the saved space.
303          *
304          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
305          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
306          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
307          */
308         wait_queue_head_t       * wait_table;
309         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
310         unsigned long           wait_table_bits;
311
312         /*
313          * Discontig memory support fields.
314          */
315         struct pglist_data      *zone_pgdat;
316         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
317         unsigned long           zone_start_pfn;
318
319         /*
320          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
321          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
322          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
323          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
324          *
325          * The lock is declared along with zone->lock because it is
326          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
327          * give them a chance of being in the same cacheline.
328          */
329         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
330         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
331
332         /*
333          * rarely used fields:
334          */
335         const char              *name;
336 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
337
338 typedef enum {
339         ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE,         /* all pages pinned */
340         ZONE_RECLAIM_LOCKED,            /* prevents concurrent reclaim */
341         ZONE_OOM_LOCKED,                /* zone is in OOM killer zonelist */
342 } zone_flags_t;
343
344 static inline void zone_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
345 {
346         set_bit(flag, &zone->flags);
347 }
348
349 static inline int zone_test_and_set_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
350 {
351         return test_and_set_bit(flag, &zone->flags);
352 }
353
354 static inline void zone_clear_flag(struct zone *zone, zone_flags_t flag)
355 {
356         clear_bit(flag, &zone->flags);
357 }
358
359 static inline int zone_is_all_unreclaimable(const struct zone *zone)
360 {
361         return test_bit(ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE, &zone->flags);
362 }
363
364 static inline int zone_is_reclaim_locked(const struct zone *zone)
365 {
366         return test_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags);
367 }
368
369 static inline int zone_is_oom_locked(const struct zone *zone)
370 {
371         return test_bit(ZONE_OOM_LOCKED, &zone->flags);
372 }
373
374 /*
375  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
376  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
377  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
378  */
379 #define DEF_PRIORITY 12
380
381 /* Maximum number of zones on a zonelist */
382 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
383
384 #ifdef CONFIG_NUMA
385
386 /*
387  * The NUMA zonelists are doubled becausse we need zonelists that restrict the
388  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
389  *
390  * [0]  : Zonelist with fallback
391  * [1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
392  */
393 #define MAX_ZONELISTS 2
394
395
396 /*
397  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
398  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
399  *
400  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
401  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
402  *    we zero'd fullzones.
403  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
404  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
405  *    set in the current tasks mems_allowed.
406  *
407  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
408  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
409  *
410  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
411  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
412  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
413  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
414  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
415  *
416  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
417  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
418  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
419  *
420  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
421  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
422  * memory momentarilly ago.
423  *
424  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
425  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
426  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
427  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
428  * multiple variable length members is more mechanism than we want
429  * here.  We resort to some special case hackery instead.
430  *
431  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
432  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
433  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
434  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
435  *
436  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
437  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
438  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
439  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
440  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
441  * to know that the zonelist cache is not there.
442  *
443  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
444  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
445  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
446  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
447  *
448  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
449  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
450  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
451  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
452  */
453
454
455 struct zonelist_cache {
456         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
457         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
458         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
459 };
460 #else
461 #define MAX_ZONELISTS 1
462 struct zonelist_cache;
463 #endif
464
465 /*
466  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
467  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
468  */
469 struct zoneref {
470         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
471         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
472 };
473
474 /*
475  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
476  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
477  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
478  * priority.
479  *
480  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
481  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
482  * *
483  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
484  * of the entry being read. Helper functions to access information given
485  * a struct zoneref are
486  *
487  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
488  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
489  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
490  */
491 struct zonelist {
492         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
493         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
494 #ifdef CONFIG_NUMA
495         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
496 #endif
497 };
498
499 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
500 struct node_active_region {
501         unsigned long start_pfn;
502         unsigned long end_pfn;
503         int nid;
504 };
505 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
506
507 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
508 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
509 extern struct page *mem_map;
510 #endif
511
512 /*
513  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
514  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
515  * zone denotes.
516  *
517  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
518  * it's memory layout.
519  *
520  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
521  * per-zone basis.
522  */
523 struct bootmem_data;
524 typedef struct pglist_data {
525         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
526         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
527         int nr_zones;
528 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
529         struct page *node_mem_map;
530 #endif
531         struct bootmem_data *bdata;
532 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
533         /*
534          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
535          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
536          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
537          *
538          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
539          */
540         spinlock_t node_size_lock;
541 #endif
542         unsigned long node_start_pfn;
543         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
544         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
545                                              range, including holes */
546         int node_id;
547         wait_queue_head_t kswapd_wait;
548         struct task_struct *kswapd;
549         int kswapd_max_order;
550 } pg_data_t;
551
552 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
553 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
554 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
555 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
556 #else
557 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
558 #endif
559 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
560
561 #include <linux/memory_hotplug.h>
562
563 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
564                         unsigned long *free);
565 void build_all_zonelists(void);
566 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
567 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
568                 int classzone_idx, int alloc_flags);
569 enum memmap_context {
570         MEMMAP_EARLY,
571         MEMMAP_HOTPLUG,
572 };
573 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
574                                      unsigned long size,
575                                      enum memmap_context context);
576
577 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
578 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
579 #else
580 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
581 #endif
582
583 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
584 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
585 #endif
586
587 /*
588  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
589  */
590 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
591
592 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
593 {
594         return (!!zone->present_pages);
595 }
596
597 extern int movable_zone;
598
599 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
600 {
601 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
602         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
603 #else
604         return 0;
605 #endif
606 }
607
608 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
609 {
610 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
611         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
612                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
613 #else
614         return 0;
615 #endif
616 }
617
618 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
619 {
620         return (idx == ZONE_NORMAL);
621 }
622
623 /**
624  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
625  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
626  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
627  * @zone - pointer to struct zone variable
628  */
629 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
630 {
631 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
632         int zone_off = (char *)zone - (char *)zone->zone_pgdat->node_zones;
633         return zone_off == ZONE_HIGHMEM * sizeof(*zone) ||
634                (zone_off == ZONE_MOVABLE * sizeof(*zone) &&
635                 zone_movable_is_highmem());
636 #else
637         return 0;
638 #endif
639 }
640
641 static inline int is_normal(struct zone *zone)
642 {
643         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
644 }
645
646 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
647 {
648 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
649         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
650 #else
651         return 0;
652 #endif
653 }
654
655 static inline int is_dma(struct zone *zone)
656 {
657 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
658         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
659 #else
660         return 0;
661 #endif
662 }
663
664 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
665 struct ctl_table;
666 struct file;
667 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
668                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
669 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
670 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
671                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
672 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
673                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
674 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
675                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
676 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
677                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
678
679 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
680                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
681 extern char numa_zonelist_order[];
682 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
683
684 #include <linux/topology.h>
685 /* Returns the number of the current Node. */
686 #ifndef numa_node_id
687 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
688 #endif
689
690 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
691
692 extern struct pglist_data contig_page_data;
693 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
694 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
695
696 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
697
698 #include <asm/mmzone.h>
699
700 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
701
702 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
703 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
704 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
705
706 /**
707  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
708  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
709  */
710 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
711         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
712              pgdat;                                     \
713              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
714 /**
715  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
716  * @zone - pointer to struct zone variable
717  *
718  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
719  * fills it in.
720  */
721 #define for_each_zone(zone)                             \
722         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
723              zone;                                      \
724              zone = next_zone(zone))
725
726 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
727 {
728         return zoneref->zone;
729 }
730
731 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
732 {
733         return zoneref->zone_idx;
734 }
735
736 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
737 {
738 #ifdef CONFIG_NUMA
739         /* zone_to_nid not available in this context */
740         return zoneref->zone->node;
741 #else
742         return 0;
743 #endif /* CONFIG_NUMA */
744 }
745
746 /**
747  * next_zones_zonelist - Returns the next zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask using a cursor within a zonelist as a starting point
748  * @z - The cursor used as a starting point for the search
749  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
750  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
751  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
752  *
753  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
754  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
755  * search. The zoneref returned is a cursor that is used as the next starting
756  * point for future calls to next_zones_zonelist().
757  */
758 struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
759                                         enum zone_type highest_zoneidx,
760                                         nodemask_t *nodes,
761                                         struct zone **zone);
762
763 /**
764  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
765  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
766  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
767  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
768  * @zone - The first suitable zone found is returned via this parameter
769  *
770  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
771  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
772  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist. The cursor should
773  * not be used by the caller as it does not match the value of the zone
774  * returned.
775  */
776 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
777                                         enum zone_type highest_zoneidx,
778                                         nodemask_t *nodes,
779                                         struct zone **zone)
780 {
781         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs, highest_zoneidx, nodes,
782                                                                 zone);
783 }
784
785 /**
786  * for_each_zone_zonelist_nodemask - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index and within a nodemask
787  * @zone - The current zone in the iterator
788  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
789  * @zlist - The zonelist being iterated
790  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
791  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
792  *
793  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
794  * within a given nodemask
795  */
796 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
797         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask, &zone); \
798                 zone;                                                   \
799                 z = next_zones_zonelist(z, highidx, nodemask, &zone))   \
800
801 /**
802  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
803  * @zone - The current zone in the iterator
804  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
805  * @zlist - The zonelist being iterated
806  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
807  *
808  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
809  */
810 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
811         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
812
813 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
814 #include <asm/sparsemem.h>
815 #endif
816
817 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
818         !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
819 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
820 {
821         return 0;
822 }
823 #endif
824
825 #ifdef CONFIG_FLATMEM
826 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
827 #endif
828
829 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
830 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
831
832 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
833
834 /*
835  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
836  *
837  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
838  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
839  */
840 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
841
842 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
843 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
844
845 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
846
847 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
848 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
849
850 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
851         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
852
853 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
854 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
855 #endif
856
857 struct page;
858 struct mem_section {
859         /*
860          * This is, logically, a pointer to an array of struct
861          * pages.  However, it is stored with some other magic.
862          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
863          *
864          * Additionally during early boot we encode node id of
865          * the location of the section here to guide allocation.
866          * (see sparse.c::memory_present())
867          *
868          * Making it a UL at least makes someone do a cast
869          * before using it wrong.
870          */
871         unsigned long section_mem_map;
872
873         /* See declaration of similar field in struct zone */
874         unsigned long *pageblock_flags;
875 };
876
877 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
878 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
879 #else
880 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
881 #endif
882
883 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
884 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
885 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
886
887 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
888 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
889 #else
890 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
891 #endif
892
893 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
894 {
895         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
896                 return NULL;
897         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
898 }
899 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
900 extern unsigned long usemap_size(void);
901
902 /*
903  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
904  * a little bit of information.  There should be at least
905  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
906  */
907 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
908 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
909 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
910 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
911 #define SECTION_NID_SHIFT       2
912
913 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
914 {
915         unsigned long map = section->section_mem_map;
916         map &= SECTION_MAP_MASK;
917         return (struct page *)map;
918 }
919
920 static inline int present_section(struct mem_section *section)
921 {
922         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
923 }
924
925 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
926 {
927         return present_section(__nr_to_section(nr));
928 }
929
930 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
931 {
932         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
933 }
934
935 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
936 {
937         return valid_section(__nr_to_section(nr));
938 }
939
940 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
941 {
942         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
943 }
944
945 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
946 {
947         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
948                 return 0;
949         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
950 }
951
952 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
953 {
954         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
955                 return 0;
956         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
957 }
958
959 /*
960  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
961  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
962  * this restriction.
963  */
964 #ifdef CONFIG_NUMA
965 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
966 ({                                                                      \
967         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
968         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
969 })
970 #else
971 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
972 #endif
973
974 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
975 void sparse_init(void);
976 #else
977 #define sparse_init()   do {} while (0)
978 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
979 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
980
981 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
982 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
983 #else
984 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
985 #endif
986
987 #ifndef early_pfn_valid
988 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
989 #endif
990
991 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
992 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
993
994 /*
995  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
996  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
997  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
998  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
999  */
1000 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1001 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1002 #else
1003 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1004 #endif
1005
1006 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1007 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1008 #endif /* __KERNEL__ */
1009 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */