Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bunk/trivial
[safe/jmp/linux-2.6] / include / linux / mmzone.h
index 8cba76c..e06683e 100644 (file)
@@ -4,7 +4,6 @@
 #ifdef __KERNEL__
 #ifndef __ASSEMBLY__
 
-#include <linux/config.h>
 #include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/list.h>
 #include <linux/wait.h>
@@ -13,7 +12,9 @@
 #include <linux/numa.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/seqlock.h>
+#include <linux/nodemask.h>
 #include <asm/atomic.h>
+#include <asm/page.h>
 
 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
@@ -21,6 +22,7 @@
 #else
 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
 #endif
+#define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
 
 struct free_area {
        struct list_head        free_list;
@@ -38,15 +40,37 @@ struct pglist_data;
 #if defined(CONFIG_SMP)
 struct zone_padding {
        char x[0];
-} ____cacheline_maxaligned_in_smp;
+} ____cacheline_internodealigned_in_smp;
 #define ZONE_PADDING(name)     struct zone_padding name;
 #else
 #define ZONE_PADDING(name)
 #endif
 
+enum zone_stat_item {
+       NR_ANON_PAGES,  /* Mapped anonymous pages */
+       NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
+                          only modified from process context */
+       NR_FILE_PAGES,
+       NR_SLAB_RECLAIMABLE,
+       NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
+       NR_PAGETABLE,   /* used for pagetables */
+       NR_FILE_DIRTY,
+       NR_WRITEBACK,
+       NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
+       NR_BOUNCE,
+       NR_VMSCAN_WRITE,
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
+       NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
+       NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
+       NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
+       NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
+       NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
+#endif
+       NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
+
 struct per_cpu_pages {
        int count;              /* number of pages in the list */
-       int low;                /* low watermark, refill needed */
        int high;               /* high watermark, emptying needed */
        int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
        struct list_head list;  /* the list of pages */
@@ -54,13 +78,9 @@ struct per_cpu_pages {
 
 struct per_cpu_pageset {
        struct per_cpu_pages pcp[2];    /* 0: hot.  1: cold */
-#ifdef CONFIG_NUMA
-       unsigned long numa_hit;         /* allocated in intended node */
-       unsigned long numa_miss;        /* allocated in non intended node */
-       unsigned long numa_foreign;     /* was intended here, hit elsewhere */
-       unsigned long interleave_hit;   /* interleaver prefered this zone */
-       unsigned long local_node;       /* allocation from local node */
-       unsigned long other_node;       /* allocation from other node */
+#ifdef CONFIG_SMP
+       s8 stat_threshold;
+       s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
 #endif
 } ____cacheline_aligned_in_smp;
 
@@ -70,42 +90,68 @@ struct per_cpu_pageset {
 #define zone_pcp(__z, __cpu) (&(__z)->pageset[(__cpu)])
 #endif
 
-#define ZONE_DMA               0
-#define ZONE_DMA32             1
-#define ZONE_NORMAL            2
-#define ZONE_HIGHMEM           3
-
-#define MAX_NR_ZONES           4       /* Sync this with ZONES_SHIFT */
-#define ZONES_SHIFT            2       /* ceil(log2(MAX_NR_ZONES)) */
-
+enum zone_type {
+       /*
+        * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
+        * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
+        * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
+        * The range is arch specific.
+        *
+        * Some examples
+        *
+        * Architecture         Limit
+        * ---------------------------
+        * parisc, ia64, sparc  <4G
+        * s390                 <2G
+        * arm26                <48M
+        * arm                  Various
+        * alpha                Unlimited or 0-16MB.
+        *
+        * i386, x86_64 and multiple other arches
+        *                      <16M.
+        */
+       ZONE_DMA,
+#ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
+       /*
+        * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
+        * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
+        * can only do DMA areas below 4G.
+        */
+       ZONE_DMA32,
+#endif
+       /*
+        * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
+        * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
+        * transfers to all addressable memory.
+        */
+       ZONE_NORMAL,
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM
+       /*
+        * A memory area that is only addressable by the kernel through
+        * mapping portions into its own address space. This is for example
+        * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
+        * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
+        * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
+        * access.
+        */
+       ZONE_HIGHMEM,
+#endif
+       MAX_NR_ZONES
+};
 
 /*
  * When a memory allocation must conform to specific limitations (such
  * as being suitable for DMA) the caller will pass in hints to the
  * allocator in the gfp_mask, in the zone modifier bits.  These bits
  * are used to select a priority ordered list of memory zones which
- * match the requested limits.  GFP_ZONEMASK defines which bits within
- * the gfp_mask should be considered as zone modifiers.  Each valid
- * combination of the zone modifier bits has a corresponding list
- * of zones (in node_zonelists).  Thus for two zone modifiers there
- * will be a maximum of 4 (2 ** 2) zonelists, for 3 modifiers there will
- * be 8 (2 ** 3) zonelists.  GFP_ZONETYPES defines the number of possible
- * combinations of zone modifiers in "zone modifier space".
- *
- * NOTE! Make sure this matches the zones in <linux/gfp.h>
+ * match the requested limits. See gfp_zone() in include/linux/gfp.h
  */
-#define GFP_ZONEMASK   0x07
-#define GFP_ZONETYPES  5
 
-/*
- * On machines where it is needed (eg PCs) we divide physical memory
- * into multiple physical zones. On a PC we have 4 zones:
- *
- * ZONE_DMA      < 16 MB       ISA DMA capable memory
- * ZONE_DMA32       0 MB       Empty
- * ZONE_NORMAL 16-896 MB       direct mapped by the kernel
- * ZONE_HIGHMEM         > 896 MB       only page cache and user processes
- */
+#if !defined(CONFIG_ZONE_DMA32) && !defined(CONFIG_HIGHMEM)
+#define ZONES_SHIFT 1
+#else
+#define ZONES_SHIFT 2
+#endif
 
 struct zone {
        /* Fields commonly accessed by the page allocator */
@@ -122,6 +168,12 @@ struct zone {
        unsigned long           lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
 
 #ifdef CONFIG_NUMA
+       int node;
+       /*
+        * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
+        */
+       unsigned long           min_unmapped_pages;
+       unsigned long           min_slab_pages;
        struct per_cpu_pageset  *pageset[NR_CPUS];
 #else
        struct per_cpu_pageset  pageset[NR_CPUS];
@@ -150,14 +202,12 @@ struct zone {
        unsigned long           pages_scanned;     /* since last reclaim */
        int                     all_unreclaimable; /* All pages pinned */
 
-       /*
-        * Does the allocator try to reclaim pages from the zone as soon
-        * as it fails a watermark_ok() in __alloc_pages?
-        */
-       int                     reclaim_pages;
        /* A count of how many reclaimers are scanning this zone */
        atomic_t                reclaim_in_progress;
 
+       /* Zone statistics */
+       atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
+
        /*
         * prev_priority holds the scanning priority for this zone.  It is
         * defined as the scanning priority at which we achieved our reclaim
@@ -168,13 +218,9 @@ struct zone {
         * under - it drives the swappiness decision: whether to unmap mapped
         * pages.
         *
-        * temp_priority is used to remember the scanning priority at which
-        * this zone was successfully refilled to free_pages == pages_high.
-        *
-        * Access to both these fields is quite racy even on uniprocessor.  But
+        * Access to both this field is quite racy even on uniprocessor.  But
         * it is expected to average out OK.
         */
-       int temp_priority;
        int prev_priority;
 
 
@@ -183,7 +229,7 @@ struct zone {
 
        /*
         * wait_table           -- the array holding the hash table
-        * wait_table_size      -- the size of the hash table array
+        * wait_table_hash_nr_entries   -- the size of the hash table array
         * wait_table_bits      -- wait_table_size == (1 << wait_table_bits)
         *
         * The purpose of all these is to keep track of the people
@@ -206,14 +252,13 @@ struct zone {
         * free_area_init_core() performs the initialization of them.
         */
        wait_queue_head_t       * wait_table;
-       unsigned long           wait_table_size;
+       unsigned long           wait_table_hash_nr_entries;
        unsigned long           wait_table_bits;
 
        /*
         * Discontig memory support fields.
         */
        struct pglist_data      *zone_pgdat;
-       struct page             *zone_mem_map;
        /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
        unsigned long           zone_start_pfn;
 
@@ -234,8 +279,7 @@ struct zone {
         * rarely used fields:
         */
        char                    *name;
-} ____cacheline_maxaligned_in_smp;
-
+} ____cacheline_internodealigned_in_smp;
 
 /*
  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
@@ -259,6 +303,18 @@ struct zonelist {
        struct zone *zones[MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES + 1]; // NULL delimited
 };
 
+#ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
+struct node_active_region {
+       unsigned long start_pfn;
+       unsigned long end_pfn;
+       int nid;
+};
+#endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
+
+#ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
+/* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
+extern struct page *mem_map;
+#endif
 
 /*
  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM
@@ -274,7 +330,7 @@ struct zonelist {
 struct bootmem_data;
 typedef struct pglist_data {
        struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
-       struct zonelist node_zonelists[GFP_ZONETYPES];
+       struct zonelist node_zonelists[MAX_NR_ZONES];
        int nr_zones;
 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
        struct page *node_mem_map;
@@ -295,7 +351,6 @@ typedef struct pglist_data {
        unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
                                             range, including holes */
        int node_id;
-       struct pglist_data *pgdat_next;
        wait_queue_head_t kswapd_wait;
        struct task_struct *kswapd;
        int kswapd_max_order;
@@ -312,8 +367,6 @@ typedef struct pglist_data {
 
 #include <linux/memory_hotplug.h>
 
-extern struct pglist_data *pgdat_list;
-
 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
                        unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat);
 void get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
@@ -323,6 +376,9 @@ void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order);
 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
                int classzone_idx, int alloc_flags);
 
+extern int init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
+                                    unsigned long size);
+
 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
 #else
@@ -338,66 +394,25 @@ unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
  */
 #define zone_idx(zone)         ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
 
-/**
- * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
- * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
- *
- * Meant to help with common loops of the form
- * pgdat = pgdat_list;
- * while(pgdat) {
- *     ...
- *     pgdat = pgdat->pgdat_next;
- * }
- */
-#define for_each_pgdat(pgdat) \
-       for (pgdat = pgdat_list; pgdat; pgdat = pgdat->pgdat_next)
-
-/*
- * next_zone - helper magic for for_each_zone()
- * Thanks to William Lee Irwin III for this piece of ingenuity.
- */
-static inline struct zone *next_zone(struct zone *zone)
+static inline int populated_zone(struct zone *zone)
 {
-       pg_data_t *pgdat = zone->zone_pgdat;
-
-       if (zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1)
-               zone++;
-       else if (pgdat->pgdat_next) {
-               pgdat = pgdat->pgdat_next;
-               zone = pgdat->node_zones;
-       } else
-               zone = NULL;
-
-       return zone;
+       return (!!zone->present_pages);
 }
 
-/**
- * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
- * @zone - pointer to struct zone variable
- *
- * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
- * fills it in. This basically means for_each_zone() is an
- * easier to read version of this piece of code:
- *
- * for (pgdat = pgdat_list; pgdat; pgdat = pgdat->node_next)
- *     for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; ++i) {
- *             struct zone * z = pgdat->node_zones + i;
- *             ...
- *     }
- * }
- */
-#define for_each_zone(zone) \
-       for (zone = pgdat_list->node_zones; zone; zone = next_zone(zone))
-
-static inline int is_highmem_idx(int idx)
+static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
 {
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM
        return (idx == ZONE_HIGHMEM);
+#else
+       return 0;
+#endif
 }
 
-static inline int is_normal_idx(int idx)
+static inline int is_normal_idx(enum zone_type idx)
 {
        return (idx == ZONE_NORMAL);
 }
+
 /**
  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
@@ -406,7 +421,11 @@ static inline int is_normal_idx(int idx)
  */
 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
 {
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM
        return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
+#else
+       return 0;
+#endif
 }
 
 static inline int is_normal(struct zone *zone)
@@ -414,6 +433,20 @@ static inline int is_normal(struct zone *zone)
        return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
 }
 
+static inline int is_dma32(struct zone *zone)
+{
+#ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
+       return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA32;
+#else
+       return 0;
+#endif
+}
+
+static inline int is_dma(struct zone *zone)
+{
+       return zone == zone->zone_pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
+}
+
 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
 struct ctl_table;
 struct file;
@@ -422,6 +455,12 @@ int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
                                        void __user *, size_t *, loff_t *);
+int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
+                                       void __user *, size_t *, loff_t *);
+int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
+                       struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
+int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
+                       struct file *, void __user *, size_t *, loff_t *);
 
 #include <linux/topology.h>
 /* Returns the number of the current Node. */
@@ -442,6 +481,30 @@ extern struct pglist_data contig_page_data;
 
 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
 
+extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
+extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
+extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
+
+/**
+ * for_each_pgdat - helper macro to iterate over all nodes
+ * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
+ */
+#define for_each_online_pgdat(pgdat)                   \
+       for (pgdat = first_online_pgdat();              \
+            pgdat;                                     \
+            pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
+/**
+ * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
+ * @zone - pointer to struct zone variable
+ *
+ * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
+ * fills it in.
+ */
+#define for_each_zone(zone)                            \
+       for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
+            zone;                                      \
+            zone = next_zone(zone))
+
 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 #include <asm/sparsemem.h>
 #endif
@@ -465,7 +528,8 @@ extern struct pglist_data contig_page_data;
 
 #endif
 
-#ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
+#if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
+       !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP)
 #define early_pfn_to_nid(nid)  (0UL)
 #endif
 
@@ -505,6 +569,10 @@ struct mem_section {
         * pages.  However, it is stored with some other magic.
         * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
         *
+        * Additionally during early boot we encode node id of
+        * the location of the section here to guide allocation.
+        * (see sparse.c::memory_present())
+        *
         * Making it a UL at least makes someone do a cast
         * before using it wrong.
         */
@@ -544,6 +612,7 @@ extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
 #define SECTION_HAS_MEM_MAP    (1UL<<1)
 #define SECTION_MAP_LAST_BIT   (1UL<<2)
 #define SECTION_MAP_MASK       (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
+#define SECTION_NID_SHIFT      2
 
 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
 {
@@ -572,17 +641,6 @@ static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
        return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
 }
 
-#define pfn_to_page(pfn)                                               \
-({                                                                     \
-       unsigned long __pfn = (pfn);                                    \
-       __section_mem_map_addr(__pfn_to_section(__pfn)) + __pfn;        \
-})
-#define page_to_pfn(page)                                              \
-({                                                                     \
-       page - __section_mem_map_addr(__nr_to_section(                  \
-               page_to_section(page)));                                \
-})
-
 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
 {
        if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
@@ -612,6 +670,12 @@ void sparse_init(void);
 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
 
+#ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
+#define early_pfn_in_nid(pfn, nid)     (early_pfn_to_nid(pfn) == (nid))
+#else
+#define early_pfn_in_nid(pfn, nid)     (1)
+#endif
+
 #ifndef early_pfn_valid
 #define early_pfn_valid(pfn)   (1)
 #endif