Fix corruption of memmap on IA64 SPARSEMEM when mem_section is not a power of 2
[safe/jmp/linux-2.6] / include / linux / mmzone.h
1 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
2 #define _LINUX_MMZONE_H
3
4 #ifdef __KERNEL__
5 #ifndef __ASSEMBLY__
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/wait.h>
10 #include <linux/cache.h>
11 #include <linux/threads.h>
12 #include <linux/numa.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/seqlock.h>
15 #include <linux/nodemask.h>
16 #include <linux/pageblock-flags.h>
17 #include <asm/atomic.h>
18 #include <asm/page.h>
19
20 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
21 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
22 #define MAX_ORDER 11
23 #else
24 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
25 #endif
26 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
27
28 /*
29  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
30  * costly to service.  That is between allocation orders which should
31  * coelesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
32  * will not.
33  */
34 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
35
36 #ifdef CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
37 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
38 #define MIGRATE_RECLAIMABLE   1
39 #define MIGRATE_MOVABLE       2
40 #define MIGRATE_HIGHATOMIC    3
41 #define MIGRATE_TYPES         4
42 #else
43 #define MIGRATE_UNMOVABLE     0
44 #define MIGRATE_UNRECLAIMABLE 0
45 #define MIGRATE_MOVABLE       0
46 #define MIGRATE_HIGHATOMIC    0
47 #define MIGRATE_TYPES         1
48 #endif
49
50 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
51         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
52                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
53
54 struct free_area {
55         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
56         unsigned long           nr_free;
57 };
58
59 struct pglist_data;
60
61 /*
62  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
63  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
64  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
65  * consumption is not a concern here.
66  */
67 #if defined(CONFIG_SMP)
68 struct zone_padding {
69         char x[0];
70 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
71 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
72 #else
73 #define ZONE_PADDING(name)
74 #endif
75
76 enum zone_stat_item {
77         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
78         NR_FREE_PAGES,
79         NR_INACTIVE,
80         NR_ACTIVE,
81         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
82         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
83                            only modified from process context */
84         NR_FILE_PAGES,
85         NR_FILE_DIRTY,
86         NR_WRITEBACK,
87         /* Second 128 byte cacheline */
88         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
89         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
90         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
91         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
92         NR_BOUNCE,
93         NR_VMSCAN_WRITE,
94 #ifdef CONFIG_NUMA
95         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
96         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
97         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
98         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
99         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
100         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
101 #endif
102         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
103
104 struct per_cpu_pages {
105         int count;              /* number of pages in the list */
106         int high;               /* high watermark, emptying needed */
107         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
108         struct list_head list;  /* the list of pages */
109 };
110
111 struct per_cpu_pageset {
112         struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
113 #ifdef CONFIG_NUMA
114         s8 expire;
115 #endif
116 #ifdef CONFIG_SMP
117         s8 stat_threshold;
118         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
119 #endif
120 } ____cacheline_aligned_in_smp;
121
122 #ifdef CONFIG_NUMA
123 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
124 #else
125 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
126 #endif
127
128 enum zone_type {
129 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
130         /*
131          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
132          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
133          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
134          * The range is arch specific.
135          *
136          * Some examples
137          *
138          * Architecture         Limit
139          * ---------------------------
140          * parisc, ia64, sparc  <4G
141          * s390                 <2G
142          * arm                  Various
143          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
144          *
145          * i386, x86_64 and multiple other arches
146          *                      <16M.
147          */
148         ZONE_DMA,
149 #endif
150 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
151         /*
152          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
153          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
154          * can only do DMA areas below 4G.
155          */
156         ZONE_DMA32,
157 #endif
158         /*
159          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
160          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
161          * transfers to all addressable memory.
162          */
163         ZONE_NORMAL,
164 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
165         /*
166          * A memory area that is only addressable by the kernel through
167          * mapping portions into its own address space. This is for example
168          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
169          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
170          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
171          * access.
172          */
173         ZONE_HIGHMEM,
174 #endif
175         ZONE_MOVABLE,
176         MAX_NR_ZONES
177 };
178
179 /*
180  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
181  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
182  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
183  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
184  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
185  */
186
187 /*
188  * Count the active zones.  Note that the use of defined(X) outside
189  * #if and family is not necessarily defined so ensure we cannot use
190  * it later.  Use __ZONE_COUNT to work out how many shift bits we need.
191  */
192 #define __ZONE_COUNT (                  \
193           defined(CONFIG_ZONE_DMA)      \
194         + defined(CONFIG_ZONE_DMA32)    \
195         + 1                             \
196         + defined(CONFIG_HIGHMEM)       \
197         + 1                             \
198 )
199 #if __ZONE_COUNT < 2
200 #define ZONES_SHIFT 0
201 #elif __ZONE_COUNT <= 2
202 #define ZONES_SHIFT 1
203 #elif __ZONE_COUNT <= 4
204 #define ZONES_SHIFT 2
205 #else
206 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
207 #endif
208 #undef __ZONE_COUNT
209
210 struct zone {
211         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
212         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
213         /*
214          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
215          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
216          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
217          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
218          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
219          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
220          */
221         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
222
223 #ifdef CONFIG_NUMA
224         int node;
225         /*
226          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
227          */
228         unsigned long           min_unmapped_pages;
229         unsigned long           min_slab_pages;
230         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
231 #else
232         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
233 #endif
234         /*
235          * free areas of different sizes
236          */
237         spinlock_t              lock;
238 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
239         /* see spanned/present_pages for more description */
240         seqlock_t               span_seqlock;
241 #endif
242         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
243
244 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
245         /*
246          * Flags for a MAX_ORDER_NR_PAGES block. See pageblock-flags.h.
247          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
248          */
249         unsigned long           *pageblock_flags;
250 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
251
252
253         ZONE_PADDING(_pad1_)
254
255         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
256         spinlock_t              lru_lock;       
257         struct list_head        active_list;
258         struct list_head        inactive_list;
259         unsigned long           nr_scan_active;
260         unsigned long           nr_scan_inactive;
261         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
262         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
263
264         /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
265         atomic_t                reclaim_in_progress;
266
267         /* Zone statistics */
268         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
269
270         /*
271          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
272          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
273          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
274          * invokation.
275          *
276          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
277          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
278          * pages.
279          *
280          * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
281          * it is expected to average out OK.
282          */
283         int prev_priority;
284
285
286         ZONE_PADDING(_pad2_)
287         /* Rarely used or read-mostly fields */
288
289         /*
290          * wait_table           -- the array holding the hash table
291          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
292          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
293          *
294          * The purpose of all these is to keep track of the people
295          * waiting for a page to become available and make them
296          * runnable again when possible. The trouble is that this
297          * consumes a lot of space, especially when so few things
298          * wait on pages at a given time. So instead of using
299          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
300          *
301          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
302          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
303          * When something wakes, it must check to be sure its page is
304          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
305          * collision is great, but given the expected load of the
306          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
307          * benefits from the saved space.
308          *
309          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
310          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
311          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
312          */
313         wait_queue_head_t       * wait_table;
314         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
315         unsigned long           wait_table_bits;
316
317         /*
318          * Discontig memory support fields.
319          */
320         struct pglist_data      *zone_pgdat;
321         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
322         unsigned long           zone_start_pfn;
323
324         /*
325          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
326          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
327          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
328          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
329          *
330          * The lock is declared along with zone->lock because it is
331          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
332          * give them a chance of being in the same cacheline.
333          */
334         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
335         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
336
337         /*
338          * rarely used fields:
339          */
340         const char              *name;
341 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
342
343 /*
344  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
345  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
346  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
347  */
348 #define DEF_PRIORITY 12
349
350 /* Maximum number of zones on a zonelist */
351 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
352
353 #ifdef CONFIG_NUMA
354
355 /*
356  * The NUMA zonelists are doubled becausse we need zonelists that restrict the
357  * allocations to a single node for GFP_THISNODE.
358  *
359  * [0 .. MAX_NR_ZONES -1]               : Zonelists with fallback
360  * [MAZ_NR_ZONES ... MAZ_ZONELISTS -1]  : No fallback (GFP_THISNODE)
361  */
362 #define MAX_ZONELISTS (2 * MAX_NR_ZONES)
363
364
365 /*
366  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
367  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
368  *
369  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
370  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
371  *    we zero'd fullzones.
372  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
373  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
374  *    set in the current tasks mems_allowed.
375  *
376  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
377  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
378  *
379  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
380  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
381  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
382  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
383  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
384  *
385  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
386  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
387  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
388  *
389  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
390  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
391  * memory momentarilly ago.
392  *
393  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
394  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
395  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
396  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
397  * multiple variable length members is more mechanism than we want
398  * here.  We resort to some special case hackery instead.
399  *
400  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
401  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
402  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
403  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
404  *
405  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
406  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
407  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
408  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
409  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
410  * to know that the zonelist cache is not there.
411  *
412  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
413  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
414  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
415  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
416  *
417  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
418  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
419  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
420  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
421  */
422
423
424 struct zonelist_cache {
425         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
426         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
427         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
428 };
429 #else
430 #define MAX_ZONELISTS MAX_NR_ZONES
431 struct zonelist_cache;
432 #endif
433
434 /*
435  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
436  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
437  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
438  * priority.
439  *
440  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
441  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
442  */
443
444 struct zonelist {
445         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
446         struct zone *zones[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];      // NULL delimited
447 #ifdef CONFIG_NUMA
448         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
449 #endif
450 };
451
452 #ifdef CONFIG_NUMA
453 /*
454  * Only custom zonelists like MPOL_BIND need to be filtered as part of
455  * policies. As described in the comment for struct zonelist_cache, these
456  * zonelists will not have a zlcache so zlcache_ptr will not be set. Use
457  * that to determine if the zonelists needs to be filtered or not.
458  */
459 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
460 {
461         return !zonelist->zlcache_ptr;
462 }
463 #else
464 static inline int alloc_should_filter_zonelist(struct zonelist *zonelist)
465 {
466         return 0;
467 }
468 #endif /* CONFIG_NUMA */
469
470 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
471 struct node_active_region {
472         unsigned long start_pfn;
473         unsigned long end_pfn;
474         int nid;
475 };
476 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
477
478 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
479 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
480 extern struct page *mem_map;
481 #endif
482
483 /*
484  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
485  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
486  * zone denotes.
487  *
488  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
489  * it's memory layout.
490  *
491  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
492  * per-zone basis.
493  */
494 struct bootmem_data;
495 typedef struct pglist_data {
496         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
497         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
498         int nr_zones;
499 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
500         struct page *node_mem_map;
501 #endif
502         struct bootmem_data *bdata;
503 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
504         /*
505          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
506          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
507          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
508          *
509          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
510          */
511         spinlock_t node_size_lock;
512 #endif
513         unsigned long node_start_pfn;
514         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
515         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
516                                              range, including holes */
517         int node_id;
518         wait_queue_head_t kswapd_wait;
519         struct task_struct *kswapd;
520         int kswapd_max_order;
521 } pg_data_t;
522
523 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
524 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
525 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
526 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
527 #else
528 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
529 #endif
530 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
531
532 #include <linux/memory_hotplug.h>
533
534 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
535                         unsigned long *free);
536 void build_all_zonelists(void);
537 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
538 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
539                 int classzone_idx, int alloc_flags);
540 enum memmap_context {
541         MEMMAP_EARLY,
542         MEMMAP_HOTPLUG,
543 };
544 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
545                                      unsigned long size,
546                                      enum memmap_context context);
547
548 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
549 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
550 #else
551 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
552 #endif
553
554 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
555 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
556 #endif
557
558 /*
559  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
560  */
561 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
562
563 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
564 {
565         return (!!zone->present_pages);
566 }
567
568 extern int movable_zone;
569
570 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
571 {
572 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
573         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
574 #else
575         return 0;
576 #endif
577 }
578
579 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
580 {
581 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
582         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
583                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
584 #else
585         return 0;
586 #endif
587 }
588
589 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
590 {
591         return (idx == ZONE_NORMAL);
592 }
593
594 /**
595  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
596  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
597  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
598  * @zone - pointer to struct zone variable
599  */
600 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
601 {
602 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
603         int zone_idx = zone - zone->zone_pgdat->node_zones;
604         return zone_idx == ZONE_HIGHMEM ||
605                 (zone_idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem());
606 #else
607         return 0;
608 #endif
609 }
610
611 static inline int is_normal(struct zone *zone)
612 {
613         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
614 }
615
616 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
617 {
618 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
619         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
620 #else
621         return 0;
622 #endif
623 }
624
625 static inline int is_dma(struct zone *zone)
626 {
627 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
628         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
629 #else
630         return 0;
631 #endif
632 }
633
634 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
635 struct ctl_table;
636 struct file;
637 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
638                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
639 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
640 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
641                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
642 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
643                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
644 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
645                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
646 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
647                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
648
649 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
650                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
651 extern char numa_zonelist_order[];
652 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
653
654 #include <linux/topology.h>
655 /* Returns the number of the current Node. */
656 #ifndef numa_node_id
657 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
658 #endif
659
660 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
661
662 extern struct pglist_data contig_page_data;
663 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
664 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
665 #define MAX_NODES_SHIFT         1
666
667 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
668
669 #include <asm/mmzone.h>
670
671 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
672
673 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
674 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
675 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
676
677 /**
678  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
679  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
680  */
681 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
682         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
683              pgdat;                                     \
684              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
685 /**
686  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
687  * @zone - pointer to struct zone variable
688  *
689  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
690  * fills it in.
691  */
692 #define for_each_zone(zone)                             \
693         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
694              zone;                                      \
695              zone = next_zone(zone))
696
697 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
698 #include <asm/sparsemem.h>
699 #endif
700
701 #if BITS_PER_LONG == 32
702 /*
703  * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
704  * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
705  */
706 #define FLAGS_RESERVED          9
707
708 #elif BITS_PER_LONG == 64
709 /*
710  * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
711  */
712 #define FLAGS_RESERVED          32
713
714 #else
715
716 #error BITS_PER_LONG not defined
717
718 #endif
719
720 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
721         !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
722 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
723 #endif
724
725 #ifdef CONFIG_FLATMEM
726 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
727 #endif
728
729 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
730 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
731
732 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
733
734 /*
735  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
736  *
737  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
738  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
739  */
740 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
741
742 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
743 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
744
745 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
746
747 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
748 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
749
750 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
751                 ((1 << (PFN_SECTION_SHIFT - (MAX_ORDER-1))) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
752
753 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
754 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
755 #endif
756
757 struct page;
758 struct mem_section {
759         /*
760          * This is, logically, a pointer to an array of struct
761          * pages.  However, it is stored with some other magic.
762          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
763          *
764          * Additionally during early boot we encode node id of
765          * the location of the section here to guide allocation.
766          * (see sparse.c::memory_present())
767          *
768          * Making it a UL at least makes someone do a cast
769          * before using it wrong.
770          */
771         unsigned long section_mem_map;
772
773         /* See declaration of similar field in struct zone */
774         unsigned long *pageblock_flags;
775 };
776
777 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
778 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
779 #else
780 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
781 #endif
782
783 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
784 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
785 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
786
787 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
788 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
789 #else
790 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
791 #endif
792
793 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
794 {
795         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
796                 return NULL;
797         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
798 }
799 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
800
801 /*
802  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
803  * a little bit of information.  There should be at least
804  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
805  */
806 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
807 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
808 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
809 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
810 #define SECTION_NID_SHIFT       2
811
812 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
813 {
814         unsigned long map = section->section_mem_map;
815         map &= SECTION_MAP_MASK;
816         return (struct page *)map;
817 }
818
819 static inline int present_section(struct mem_section *section)
820 {
821         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
822 }
823
824 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
825 {
826         return present_section(__nr_to_section(nr));
827 }
828
829 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
830 {
831         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
832 }
833
834 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
835 {
836         return valid_section(__nr_to_section(nr));
837 }
838
839 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
840 {
841         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
842 }
843
844 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
845 {
846         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
847                 return 0;
848         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
849 }
850
851 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
852 {
853         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
854                 return 0;
855         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
856 }
857
858 /*
859  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
860  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
861  * this restriction.
862  */
863 #ifdef CONFIG_NUMA
864 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
865 ({                                                                      \
866         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
867         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
868 })
869 #else
870 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
871 #endif
872
873 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
874 void sparse_init(void);
875 #else
876 #define sparse_init()   do {} while (0)
877 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
878 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
879
880 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
881 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
882 #else
883 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
884 #endif
885
886 #ifndef early_pfn_valid
887 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
888 #endif
889
890 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
891 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
892
893 /*
894  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
895  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
896  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
897  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
898  */
899 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
900 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
901 #else
902 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
903 #endif
904
905 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
906 #endif /* __KERNEL__ */
907 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */