Remove the arm26 port
[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 <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 /*
28  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
29  * costly to service.  That is between allocation orders which should
30  * coelesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
31  * will not.
32  */
33 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
34
35 struct free_area {
36         struct list_head        free_list;
37         unsigned long           nr_free;
38 };
39
40 struct pglist_data;
41
42 /*
43  * zone->lock and zone->lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
44  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
45  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
46  * consumption is not a concern here.
47  */
48 #if defined(CONFIG_SMP)
49 struct zone_padding {
50         char x[0];
51 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
52 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
53 #else
54 #define ZONE_PADDING(name)
55 #endif
56
57 enum zone_stat_item {
58         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
59         NR_FREE_PAGES,
60         NR_INACTIVE,
61         NR_ACTIVE,
62         NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
63         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
64                            only modified from process context */
65         NR_FILE_PAGES,
66         NR_FILE_DIRTY,
67         NR_WRITEBACK,
68         /* Second 128 byte cacheline */
69         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
70         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
71         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
72         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
73         NR_BOUNCE,
74         NR_VMSCAN_WRITE,
75 #ifdef CONFIG_NUMA
76         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
77         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
78         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
79         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
80         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
81         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
82 #endif
83         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
84
85 struct per_cpu_pages {
86         int count;              /* number of pages in the list */
87         int high;               /* high watermark, emptying needed */
88         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
89         struct list_head list;  /* the list of pages */
90 };
91
92 struct per_cpu_pageset {
93         struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
94 #ifdef CONFIG_NUMA
95         s8 expire;
96 #endif
97 #ifdef CONFIG_SMP
98         s8 stat_threshold;
99         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
100 #endif
101 } ____cacheline_aligned_in_smp;
102
103 #ifdef CONFIG_NUMA
104 #define zone_pcp(__z, __cpu) ((__z)->pageset[(__cpu)])
105 #else
106 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
107 #endif
108
109 enum zone_type {
110 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
111         /*
112          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
113          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
114          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
115          * The range is arch specific.
116          *
117          * Some examples
118          *
119          * Architecture         Limit
120          * ---------------------------
121          * parisc, ia64, sparc  <4G
122          * s390                 <2G
123          * arm                  Various
124          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
125          *
126          * i386, x86_64 and multiple other arches
127          *                      <16M.
128          */
129         ZONE_DMA,
130 #endif
131 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
132         /*
133          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
134          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
135          * can only do DMA areas below 4G.
136          */
137         ZONE_DMA32,
138 #endif
139         /*
140          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
141          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
142          * transfers to all addressable memory.
143          */
144         ZONE_NORMAL,
145 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
146         /*
147          * A memory area that is only addressable by the kernel through
148          * mapping portions into its own address space. This is for example
149          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
150          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
151          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
152          * access.
153          */
154         ZONE_HIGHMEM,
155 #endif
156         ZONE_MOVABLE,
157         MAX_NR_ZONES
158 };
159
160 /*
161  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
162  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
163  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
164  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
165  * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
166  */
167
168 /*
169  * Count the active zones.  Note that the use of defined(X) outside
170  * #if and family is not necessarily defined so ensure we cannot use
171  * it later.  Use __ZONE_COUNT to work out how many shift bits we need.
172  */
173 #define __ZONE_COUNT (                  \
174           defined(CONFIG_ZONE_DMA)      \
175         + defined(CONFIG_ZONE_DMA32)    \
176         + 1                             \
177         + defined(CONFIG_HIGHMEM)       \
178         + 1                             \
179 )
180 #if __ZONE_COUNT < 2
181 #define ZONES_SHIFT 0
182 #elif __ZONE_COUNT <= 2
183 #define ZONES_SHIFT 1
184 #elif __ZONE_COUNT <= 4
185 #define ZONES_SHIFT 2
186 #else
187 #error ZONES_SHIFT -- too many zones configured adjust calculation
188 #endif
189 #undef __ZONE_COUNT
190
191 struct zone {
192         /* Fields commonly accessed by the page allocator */
193         unsigned long           pages_min, pages_low, pages_high;
194         /*
195          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable
196          * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several
197          * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk
198          * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram
199          * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the
200          * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.
201          */
202         unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
203
204 #ifdef CONFIG_NUMA
205         int node;
206         /*
207          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
208          */
209         unsigned long           min_unmapped_pages;
210         unsigned long           min_slab_pages;
211         struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
212 #else
213         struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
214 #endif
215         /*
216          * free areas of different sizes
217          */
218         spinlock_t              lock;
219 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
220         /* see spanned/present_pages for more description */
221         seqlock_t               span_seqlock;
222 #endif
223         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
224
225
226         ZONE_PADDING(_pad1_)
227
228         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
229         spinlock_t              lru_lock;       
230         struct list_head        active_list;
231         struct list_head        inactive_list;
232         unsigned long           nr_scan_active;
233         unsigned long           nr_scan_inactive;
234         unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
235         int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
236
237         /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
238         atomic_t                reclaim_in_progress;
239
240         /* Zone statistics */
241         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
242
243         /*
244          * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
245          * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
246          * target at the previous try_to_free_pages() or balance_pgdat()
247          * invokation.
248          *
249          * We use prev_priority as a measure of how much stress page reclaim is
250          * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
251          * pages.
252          *
253          * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
254          * it is expected to average out OK.
255          */
256         int prev_priority;
257
258
259         ZONE_PADDING(_pad2_)
260         /* Rarely used or read-mostly fields */
261
262         /*
263          * wait_table           -- the array holding the hash table
264          * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
265          * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
266          *
267          * The purpose of all these is to keep track of the people
268          * waiting for a page to become available and make them
269          * runnable again when possible. The trouble is that this
270          * consumes a lot of space, especially when so few things
271          * wait on pages at a given time. So instead of using
272          * per-page waitqueues, we use a waitqueue hash table.
273          *
274          * The bucket discipline is to sleep on the same queue when
275          * colliding and wake all in that wait queue when removing.
276          * When something wakes, it must check to be sure its page is
277          * truly available, a la thundering herd. The cost of a
278          * collision is great, but given the expected load of the
279          * table, they should be so rare as to be outweighed by the
280          * benefits from the saved space.
281          *
282          * __wait_on_page_locked() and unlock_page() in mm/filemap.c, are the
283          * primary users of these fields, and in mm/page_alloc.c
284          * free_area_init_core() performs the initialization of them.
285          */
286         wait_queue_head_t       * wait_table;
287         unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
288         unsigned long           wait_table_bits;
289
290         /*
291          * Discontig memory support fields.
292          */
293         struct pglist_data      *zone_pgdat;
294         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
295         unsigned long           zone_start_pfn;
296
297         /*
298          * zone_start_pfn, spanned_pages and present_pages are all
299          * protected by span_seqlock.  It is a seqlock because it has
300          * to be read outside of zone->lock, and it is done in the main
301          * allocator path.  But, it is written quite infrequently.
302          *
303          * The lock is declared along with zone->lock because it is
304          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
305          * give them a chance of being in the same cacheline.
306          */
307         unsigned long           spanned_pages;  /* total size, including holes */
308         unsigned long           present_pages;  /* amount of memory (excluding holes) */
309
310         /*
311          * rarely used fields:
312          */
313         const char              *name;
314 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
315
316 /*
317  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
318  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
319  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
320  */
321 #define DEF_PRIORITY 12
322
323 /* Maximum number of zones on a zonelist */
324 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
325
326 #ifdef CONFIG_NUMA
327 /*
328  * We cache key information from each zonelist for smaller cache
329  * footprint when scanning for free pages in get_page_from_freelist().
330  *
331  * 1) The BITMAP fullzones tracks which zones in a zonelist have come
332  *    up short of free memory since the last time (last_fullzone_zap)
333  *    we zero'd fullzones.
334  * 2) The array z_to_n[] maps each zone in the zonelist to its node
335  *    id, so that we can efficiently evaluate whether that node is
336  *    set in the current tasks mems_allowed.
337  *
338  * Both fullzones and z_to_n[] are one-to-one with the zonelist,
339  * indexed by a zones offset in the zonelist zones[] array.
340  *
341  * The get_page_from_freelist() routine does two scans.  During the
342  * first scan, we skip zones whose corresponding bit in 'fullzones'
343  * is set or whose corresponding node in current->mems_allowed (which
344  * comes from cpusets) is not set.  During the second scan, we bypass
345  * this zonelist_cache, to ensure we look methodically at each zone.
346  *
347  * Once per second, we zero out (zap) fullzones, forcing us to
348  * reconsider nodes that might have regained more free memory.
349  * The field last_full_zap is the time we last zapped fullzones.
350  *
351  * This mechanism reduces the amount of time we waste repeatedly
352  * reexaming zones for free memory when they just came up low on
353  * memory momentarilly ago.
354  *
355  * The zonelist_cache struct members logically belong in struct
356  * zonelist.  However, the mempolicy zonelists constructed for
357  * MPOL_BIND are intentionally variable length (and usually much
358  * shorter).  A general purpose mechanism for handling structs with
359  * multiple variable length members is more mechanism than we want
360  * here.  We resort to some special case hackery instead.
361  *
362  * The MPOL_BIND zonelists don't need this zonelist_cache (in good
363  * part because they are shorter), so we put the fixed length stuff
364  * at the front of the zonelist struct, ending in a variable length
365  * zones[], as is needed by MPOL_BIND.
366  *
367  * Then we put the optional zonelist cache on the end of the zonelist
368  * struct.  This optional stuff is found by a 'zlcache_ptr' pointer in
369  * the fixed length portion at the front of the struct.  This pointer
370  * both enables us to find the zonelist cache, and in the case of
371  * MPOL_BIND zonelists, (which will just set the zlcache_ptr to NULL)
372  * to know that the zonelist cache is not there.
373  *
374  * The end result is that struct zonelists come in two flavors:
375  *  1) The full, fixed length version, shown below, and
376  *  2) The custom zonelists for MPOL_BIND.
377  * The custom MPOL_BIND zonelists have a NULL zlcache_ptr and no zlcache.
378  *
379  * Even though there may be multiple CPU cores on a node modifying
380  * fullzones or last_full_zap in the same zonelist_cache at the same
381  * time, we don't lock it.  This is just hint data - if it is wrong now
382  * and then, the allocator will still function, perhaps a bit slower.
383  */
384
385
386 struct zonelist_cache {
387         unsigned short z_to_n[MAX_ZONES_PER_ZONELIST];          /* zone->nid */
388         DECLARE_BITMAP(fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);      /* zone full? */
389         unsigned long last_full_zap;            /* when last zap'd (jiffies) */
390 };
391 #else
392 struct zonelist_cache;
393 #endif
394
395 /*
396  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
397  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
398  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
399  * priority.
400  *
401  * If zlcache_ptr is not NULL, then it is just the address of zlcache,
402  * as explained above.  If zlcache_ptr is NULL, there is no zlcache.
403  */
404
405 struct zonelist {
406         struct zonelist_cache *zlcache_ptr;                  // NULL or &zlcache
407         struct zone *zones[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];      // NULL delimited
408 #ifdef CONFIG_NUMA
409         struct zonelist_cache zlcache;                       // optional ...
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
414 struct node_active_region {
415         unsigned long start_pfn;
416         unsigned long end_pfn;
417         int nid;
418 };
419 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
420
421 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
422 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
423 extern struct page *mem_map;
424 #endif
425
426 /*
427  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
428  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the
429  * zone denotes.
430  *
431  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
432  * it's memory layout.
433  *
434  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
435  * per-zone basis.
436  */
437 struct bootmem_data;
438 typedef struct pglist_data {
439         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
440         struct zonelist node_zonelists[MAX_NR_ZONES];
441         int nr_zones;
442 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
443         struct page *node_mem_map;
444 #endif
445         struct bootmem_data *bdata;
446 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
447         /*
448          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
449          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
450          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
451          *
452          * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock.
453          */
454         spinlock_t node_size_lock;
455 #endif
456         unsigned long node_start_pfn;
457         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
458         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
459                                              range, including holes */
460         int node_id;
461         wait_queue_head_t kswapd_wait;
462         struct task_struct *kswapd;
463         int kswapd_max_order;
464 } pg_data_t;
465
466 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
467 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
468 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
469 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
470 #else
471 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
472 #endif
473 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
474
475 #include <linux/memory_hotplug.h>
476
477 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
478                         unsigned long *free);
479 void build_all_zonelists(void);
480 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
481 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
482                 int classzone_idx, int alloc_flags);
483 enum memmap_context {
484         MEMMAP_EARLY,
485         MEMMAP_HOTPLUG,
486 };
487 extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
488                                      unsigned long size,
489                                      enum memmap_context context);
490
491 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
492 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
493 #else
494 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
495 #endif
496
497 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
498 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
499 #endif
500
501 /*
502  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
503  */
504 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
505
506 static inline int populated_zone(struct zone *zone)
507 {
508         return (!!zone->present_pages);
509 }
510
511 extern int movable_zone;
512
513 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
514 {
515 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
516         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
517 #else
518         return 0;
519 #endif
520 }
521
522 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
523 {
524 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
525         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
526                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
527 #else
528         return 0;
529 #endif
530 }
531
532 static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
533 {
534         return (idx == ZONE_NORMAL);
535 }
536
537 /**
538  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
539  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
540  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
541  * @zone - pointer to struct zone variable
542  */
543 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
544 {
545 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
546         int zone_idx = zone - zone->zone_pgdat->node_zones;
547         return zone_idx == ZONE_HIGHMEM ||
548                 (zone_idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem());
549 #else
550         return 0;
551 #endif
552 }
553
554 static inline int is_normal(struct zone *zone)
555 {
556         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
557 }
558
559 static inline int is_dma32(struct zone *zone)
560 {
561 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
562         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
563 #else
564         return 0;
565 #endif
566 }
567
568 static inline int is_dma(struct zone *zone)
569 {
570 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
571         return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
572 #else
573         return 0;
574 #endif
575 }
576
577 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
578 struct ctl_table;
579 struct file;
580 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *, 
581                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
582 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
583 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
584                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
585 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
586                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
587 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
588                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
589 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
590                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
591
592 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
593                         struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
594 extern char numa_zonelist_order[];
595 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16      /* string buffer size */
596
597 #include <linux/topology.h>
598 /* Returns the number of the current Node. */
599 #ifndef numa_node_id
600 #define numa_node_id()          (cpu_to_node(raw_smp_processor_id()))
601 #endif
602
603 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
604
605 extern struct pglist_data contig_page_data;
606 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
607 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
608 #define MAX_NODES_SHIFT         1
609
610 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
611
612 #include <asm/mmzone.h>
613
614 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
615
616 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
617 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
618 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
619
620 /**
621  * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
622  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
623  */
624 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
625         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
626              pgdat;                                     \
627              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
628 /**
629  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
630  * @zone - pointer to struct zone variable
631  *
632  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
633  * fills it in.
634  */
635 #define for_each_zone(zone)                             \
636         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
637              zone;                                      \
638              zone = next_zone(zone))
639
640 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
641 #include <asm/sparsemem.h>
642 #endif
643
644 #if BITS_PER_LONG == 32
645 /*
646  * with 32 bit page->flags field, we reserve 9 bits for node/zone info.
647  * there are 4 zones (3 bits) and this leaves 9-3=6 bits for nodes.
648  */
649 #define FLAGS_RESERVED          9
650
651 #elif BITS_PER_LONG == 64
652 /*
653  * with 64 bit flags field, there's plenty of room.
654  */
655 #define FLAGS_RESERVED          32
656
657 #else
658
659 #error BITS_PER_LONG not defined
660
661 #endif
662
663 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
664         !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
665 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
666 #endif
667
668 #ifdef CONFIG_FLATMEM
669 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
670 #endif
671
672 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
673 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
674
675 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
676
677 /*
678  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
679  *
680  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
681  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
682  */
683 #define SECTIONS_SHIFT          (MAX_PHYSMEM_BITS - SECTION_SIZE_BITS)
684
685 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
686 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
687
688 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
689
690 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
691 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
692
693 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
694 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
695 #endif
696
697 struct page;
698 struct mem_section {
699         /*
700          * This is, logically, a pointer to an array of struct
701          * pages.  However, it is stored with some other magic.
702          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
703          *
704          * Additionally during early boot we encode node id of
705          * the location of the section here to guide allocation.
706          * (see sparse.c::memory_present())
707          *
708          * Making it a UL at least makes someone do a cast
709          * before using it wrong.
710          */
711         unsigned long section_mem_map;
712 };
713
714 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
715 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
716 #else
717 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
718 #endif
719
720 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
721 #define NR_SECTION_ROOTS        (NR_MEM_SECTIONS / SECTIONS_PER_ROOT)
722 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
723
724 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
725 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
726 #else
727 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
728 #endif
729
730 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
731 {
732         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
733                 return NULL;
734         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
735 }
736 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
737
738 /*
739  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
740  * a little bit of information.  There should be at least
741  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
742  */
743 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
744 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
745 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<2)
746 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
747 #define SECTION_NID_SHIFT       2
748
749 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
750 {
751         unsigned long map = section->section_mem_map;
752         map &= SECTION_MAP_MASK;
753         return (struct page *)map;
754 }
755
756 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
757 {
758         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
759 }
760
761 static inline int section_has_mem_map(struct mem_section *section)
762 {
763         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
764 }
765
766 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
767 {
768         return valid_section(__nr_to_section(nr));
769 }
770
771 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
772 {
773         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
774 }
775
776 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
777 {
778         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
779                 return 0;
780         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
781 }
782
783 /*
784  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
785  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
786  * this restriction.
787  */
788 #ifdef CONFIG_NUMA
789 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
790 ({                                                                      \
791         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
792         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
793 })
794 #else
795 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
796 #endif
797
798 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
799 void sparse_init(void);
800 #else
801 #define sparse_init()   do {} while (0)
802 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
803 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
804
805 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
806 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
807 #else
808 #define early_pfn_in_nid(pfn, nid)      (1)
809 #endif
810
811 #ifndef early_pfn_valid
812 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
813 #endif
814
815 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
816 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
817
818 /*
819  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
820  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
821  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
822  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
823  */
824 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
825 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
826 #else
827 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
828 #endif
829
830 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
831 #endif /* __KERNEL__ */
832 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */