]> Git Repo - linux.git/blob - include/linux/mmzone.h
Merge tag 'fbdev-v4.14' of git://github.com/bzolnier/linux
[linux.git] / include / linux / mmzone.h
1 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
2 #define _LINUX_MMZONE_H
3
4 #ifndef __ASSEMBLY__
5 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/wait.h>
10 #include <linux/bitops.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/threads.h>
13 #include <linux/numa.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/seqlock.h>
16 #include <linux/nodemask.h>
17 #include <linux/pageblock-flags.h>
18 #include <linux/page-flags-layout.h>
19 #include <linux/atomic.h>
20 #include <asm/page.h>
21
22 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
23 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
24 #define MAX_ORDER 11
25 #else
26 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
27 #endif
28 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
29
30 /*
31  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
32  * costly to service.  That is between allocation orders which should
33  * coalesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
34  * will not.
35  */
36 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
37
38 enum migratetype {
39         MIGRATE_UNMOVABLE,
40         MIGRATE_MOVABLE,
41         MIGRATE_RECLAIMABLE,
42         MIGRATE_PCPTYPES,       /* the number of types on the pcp lists */
43         MIGRATE_HIGHATOMIC = MIGRATE_PCPTYPES,
44 #ifdef CONFIG_CMA
45         /*
46          * MIGRATE_CMA migration type is designed to mimic the way
47          * ZONE_MOVABLE works.  Only movable pages can be allocated
48          * from MIGRATE_CMA pageblocks and page allocator never
49          * implicitly change migration type of MIGRATE_CMA pageblock.
50          *
51          * The way to use it is to change migratetype of a range of
52          * pageblocks to MIGRATE_CMA which can be done by
53          * __free_pageblock_cma() function.  What is important though
54          * is that a range of pageblocks must be aligned to
55          * MAX_ORDER_NR_PAGES should biggest page be bigger then
56          * a single pageblock.
57          */
58         MIGRATE_CMA,
59 #endif
60 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
61         MIGRATE_ISOLATE,        /* can't allocate from here */
62 #endif
63         MIGRATE_TYPES
64 };
65
66 /* In mm/page_alloc.c; keep in sync also with show_migration_types() there */
67 extern char * const migratetype_names[MIGRATE_TYPES];
68
69 #ifdef CONFIG_CMA
70 #  define is_migrate_cma(migratetype) unlikely((migratetype) == MIGRATE_CMA)
71 #  define is_migrate_cma_page(_page) (get_pageblock_migratetype(_page) == MIGRATE_CMA)
72 #else
73 #  define is_migrate_cma(migratetype) false
74 #  define is_migrate_cma_page(_page) false
75 #endif
76
77 static inline bool is_migrate_movable(int mt)
78 {
79         return is_migrate_cma(mt) || mt == MIGRATE_MOVABLE;
80 }
81
82 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
83         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
84                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
85
86 extern int page_group_by_mobility_disabled;
87
88 #define NR_MIGRATETYPE_BITS (PB_migrate_end - PB_migrate + 1)
89 #define MIGRATETYPE_MASK ((1UL << NR_MIGRATETYPE_BITS) - 1)
90
91 #define get_pageblock_migratetype(page)                                 \
92         get_pfnblock_flags_mask(page, page_to_pfn(page),                \
93                         PB_migrate_end, MIGRATETYPE_MASK)
94
95 struct free_area {
96         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
97         unsigned long           nr_free;
98 };
99
100 struct pglist_data;
101
102 /*
103  * zone->lock and the zone lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
104  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
105  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
106  * consumption is not a concern here.
107  */
108 #if defined(CONFIG_SMP)
109 struct zone_padding {
110         char x[0];
111 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
112 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
113 #else
114 #define ZONE_PADDING(name)
115 #endif
116
117 #ifdef CONFIG_NUMA
118 enum numa_stat_item {
119         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
120         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
121         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
122         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
123         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
124         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
125         NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS
126 };
127 #else
128 #define NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS 0
129 #endif
130
131 enum zone_stat_item {
132         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
133         NR_FREE_PAGES,
134         NR_ZONE_LRU_BASE, /* Used only for compaction and reclaim retry */
135         NR_ZONE_INACTIVE_ANON = NR_ZONE_LRU_BASE,
136         NR_ZONE_ACTIVE_ANON,
137         NR_ZONE_INACTIVE_FILE,
138         NR_ZONE_ACTIVE_FILE,
139         NR_ZONE_UNEVICTABLE,
140         NR_ZONE_WRITE_PENDING,  /* Count of dirty, writeback and unstable pages */
141         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
142         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
143         NR_KERNEL_STACK_KB,     /* measured in KiB */
144         /* Second 128 byte cacheline */
145         NR_BOUNCE,
146 #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
147         NR_ZSPAGES,             /* allocated in zsmalloc */
148 #endif
149         NR_FREE_CMA_PAGES,
150         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
151
152 enum node_stat_item {
153         NR_LRU_BASE,
154         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
155         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
156         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
157         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
158         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
159         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
160         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
161         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
162         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
163         WORKINGSET_REFAULT,
164         WORKINGSET_ACTIVATE,
165         WORKINGSET_NODERECLAIM,
166         NR_ANON_MAPPED, /* Mapped anonymous pages */
167         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
168                            only modified from process context */
169         NR_FILE_PAGES,
170         NR_FILE_DIRTY,
171         NR_WRITEBACK,
172         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
173         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
174         NR_SHMEM_THPS,
175         NR_SHMEM_PMDMAPPED,
176         NR_ANON_THPS,
177         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
178         NR_VMSCAN_WRITE,
179         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
180         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
181         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
182         NR_VM_NODE_STAT_ITEMS
183 };
184
185 /*
186  * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
187  * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
188  * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
189  * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
190  *
191  * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
192  * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
193  */
194 #define LRU_BASE 0
195 #define LRU_ACTIVE 1
196 #define LRU_FILE 2
197
198 enum lru_list {
199         LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
200         LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
201         LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
202         LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
203         LRU_UNEVICTABLE,
204         NR_LRU_LISTS
205 };
206
207 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
208
209 #define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
210
211 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
212 {
213         return (lru == LRU_INACTIVE_FILE || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
214 }
215
216 static inline int is_active_lru(enum lru_list lru)
217 {
218         return (lru == LRU_ACTIVE_ANON || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
219 }
220
221 struct zone_reclaim_stat {
222         /*
223          * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
224          * mem/swap backed and file backed pages are referenced.
225          * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
226          * that cache is.
227          *
228          * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
229          */
230         unsigned long           recent_rotated[2];
231         unsigned long           recent_scanned[2];
232 };
233
234 struct lruvec {
235         struct list_head                lists[NR_LRU_LISTS];
236         struct zone_reclaim_stat        reclaim_stat;
237         /* Evictions & activations on the inactive file list */
238         atomic_long_t                   inactive_age;
239         /* Refaults at the time of last reclaim cycle */
240         unsigned long                   refaults;
241 #ifdef CONFIG_MEMCG
242         struct pglist_data *pgdat;
243 #endif
244 };
245
246 /* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
247 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
248 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
249 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
250
251 /* Isolate unmapped file */
252 #define ISOLATE_UNMAPPED        ((__force isolate_mode_t)0x2)
253 /* Isolate for asynchronous migration */
254 #define ISOLATE_ASYNC_MIGRATE   ((__force isolate_mode_t)0x4)
255 /* Isolate unevictable pages */
256 #define ISOLATE_UNEVICTABLE     ((__force isolate_mode_t)0x8)
257
258 /* LRU Isolation modes. */
259 typedef unsigned __bitwise isolate_mode_t;
260
261 enum zone_watermarks {
262         WMARK_MIN,
263         WMARK_LOW,
264         WMARK_HIGH,
265         NR_WMARK
266 };
267
268 #define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
269 #define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
270 #define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
271
272 struct per_cpu_pages {
273         int count;              /* number of pages in the list */
274         int high;               /* high watermark, emptying needed */
275         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
276
277         /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
278         struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
279 };
280
281 struct per_cpu_pageset {
282         struct per_cpu_pages pcp;
283 #ifdef CONFIG_NUMA
284         s8 expire;
285         u16 vm_numa_stat_diff[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS];
286 #endif
287 #ifdef CONFIG_SMP
288         s8 stat_threshold;
289         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
290 #endif
291 };
292
293 struct per_cpu_nodestat {
294         s8 stat_threshold;
295         s8 vm_node_stat_diff[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
296 };
297
298 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
299
300 enum zone_type {
301 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
302         /*
303          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
304          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
305          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
306          * The range is arch specific.
307          *
308          * Some examples
309          *
310          * Architecture         Limit
311          * ---------------------------
312          * parisc, ia64, sparc  <4G
313          * s390                 <2G
314          * arm                  Various
315          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
316          *
317          * i386, x86_64 and multiple other arches
318          *                      <16M.
319          */
320         ZONE_DMA,
321 #endif
322 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
323         /*
324          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
325          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
326          * can only do DMA areas below 4G.
327          */
328         ZONE_DMA32,
329 #endif
330         /*
331          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
332          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
333          * transfers to all addressable memory.
334          */
335         ZONE_NORMAL,
336 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
337         /*
338          * A memory area that is only addressable by the kernel through
339          * mapping portions into its own address space. This is for example
340          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
341          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
342          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
343          * access.
344          */
345         ZONE_HIGHMEM,
346 #endif
347         ZONE_MOVABLE,
348 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
349         ZONE_DEVICE,
350 #endif
351         __MAX_NR_ZONES
352
353 };
354
355 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
356
357 struct zone {
358         /* Read-mostly fields */
359
360         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
361         unsigned long watermark[NR_WMARK];
362
363         unsigned long nr_reserved_highatomic;
364
365         /*
366          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be
367          * freeable or/and it will be released eventually, so to avoid totally
368          * wasting several GB of ram we must reserve some of the lower zone
369          * memory (otherwise we risk to run OOM on the lower zones despite
370          * there being tons of freeable ram on the higher zones).  This array is
371          * recalculated at runtime if the sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl
372          * changes.
373          */
374         long lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
375
376 #ifdef CONFIG_NUMA
377         int node;
378 #endif
379         struct pglist_data      *zone_pgdat;
380         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
381
382 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
383         /*
384          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
385          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
386          */
387         unsigned long           *pageblock_flags;
388 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
389
390         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
391         unsigned long           zone_start_pfn;
392
393         /*
394          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
395          * holes, which is calculated as:
396          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
397          *
398          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
399          * is calculated as:
400          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
401          *
402          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
403          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
404          * bootmem allocator):
405          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
406          *
407          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
408          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
409          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
410          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
411          * and thresholds.
412          *
413          * Locking rules:
414          *
415          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
416          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
417          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
418          * quite infrequently.
419          *
420          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
421          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
422          * give them a chance of being in the same cacheline.
423          *
424          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
425          * mem_hotplug_begin/end(). Any reader who can't tolerant drift of
426          * present_pages should get_online_mems() to get a stable value.
427          *
428          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
429          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
430          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
431          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
432          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
433          */
434         unsigned long           managed_pages;
435         unsigned long           spanned_pages;
436         unsigned long           present_pages;
437
438         const char              *name;
439
440 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
441         /*
442          * Number of isolated pageblock. It is used to solve incorrect
443          * freepage counting problem due to racy retrieving migratetype
444          * of pageblock. Protected by zone->lock.
445          */
446         unsigned long           nr_isolate_pageblock;
447 #endif
448
449 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
450         /* see spanned/present_pages for more description */
451         seqlock_t               span_seqlock;
452 #endif
453
454         int initialized;
455
456         /* Write-intensive fields used from the page allocator */
457         ZONE_PADDING(_pad1_)
458
459         /* free areas of different sizes */
460         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
461
462         /* zone flags, see below */
463         unsigned long           flags;
464
465         /* Primarily protects free_area */
466         spinlock_t              lock;
467
468         /* Write-intensive fields used by compaction and vmstats. */
469         ZONE_PADDING(_pad2_)
470
471         /*
472          * When free pages are below this point, additional steps are taken
473          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
474          * drift allowing watermarks to be breached
475          */
476         unsigned long percpu_drift_mark;
477
478 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
479         /* pfn where compaction free scanner should start */
480         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
481         /* pfn where async and sync compaction migration scanner should start */
482         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn[2];
483 #endif
484
485 #ifdef CONFIG_COMPACTION
486         /*
487          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
488          * are skipped before trying again. The number attempted since
489          * last failure is tracked with compact_considered.
490          */
491         unsigned int            compact_considered;
492         unsigned int            compact_defer_shift;
493         int                     compact_order_failed;
494 #endif
495
496 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
497         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
498         bool                    compact_blockskip_flush;
499 #endif
500
501         bool                    contiguous;
502
503         ZONE_PADDING(_pad3_)
504         /* Zone statistics */
505         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
506         atomic_long_t           vm_numa_stat[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS];
507 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
508
509 enum pgdat_flags {
510         PGDAT_CONGESTED,                /* pgdat has many dirty pages backed by
511                                          * a congested BDI
512                                          */
513         PGDAT_DIRTY,                    /* reclaim scanning has recently found
514                                          * many dirty file pages at the tail
515                                          * of the LRU.
516                                          */
517         PGDAT_WRITEBACK,                /* reclaim scanning has recently found
518                                          * many pages under writeback
519                                          */
520         PGDAT_RECLAIM_LOCKED,           /* prevents concurrent reclaim */
521 };
522
523 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
524 {
525         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
526 }
527
528 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
529 {
530         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
531 }
532
533 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
534 {
535         return zone->initialized;
536 }
537
538 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
539 {
540         return zone->spanned_pages == 0;
541 }
542
543 /*
544  * Return true if [start_pfn, start_pfn + nr_pages) range has a non-empty
545  * intersection with the given zone
546  */
547 static inline bool zone_intersects(struct zone *zone,
548                 unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
549 {
550         if (zone_is_empty(zone))
551                 return false;
552         if (start_pfn >= zone_end_pfn(zone) ||
553             start_pfn + nr_pages <= zone->zone_start_pfn)
554                 return false;
555
556         return true;
557 }
558
559 /*
560  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
561  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
562  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
563  */
564 #define DEF_PRIORITY 12
565
566 /* Maximum number of zones on a zonelist */
567 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
568
569 enum {
570         ZONELIST_FALLBACK,      /* zonelist with fallback */
571 #ifdef CONFIG_NUMA
572         /*
573          * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that
574          * restrict the allocations to a single node for __GFP_THISNODE.
575          */
576         ZONELIST_NOFALLBACK,    /* zonelist without fallback (__GFP_THISNODE) */
577 #endif
578         MAX_ZONELISTS
579 };
580
581 /*
582  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
583  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
584  */
585 struct zoneref {
586         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
587         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
588 };
589
590 /*
591  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
592  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
593  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
594  * priority.
595  *
596  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
597  * of the entry being read. Helper functions to access information given
598  * a struct zoneref are
599  *
600  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
601  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
602  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
603  */
604 struct zonelist {
605         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
606 };
607
608 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
609 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
610 extern struct page *mem_map;
611 #endif
612
613 /*
614  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
615  * it's memory layout. On UMA machines there is a single pglist_data which
616  * describes the whole memory.
617  *
618  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
619  * per-zone basis.
620  */
621 struct bootmem_data;
622 typedef struct pglist_data {
623         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
624         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
625         int nr_zones;
626 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
627         struct page *node_mem_map;
628 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
629         struct page_ext *node_page_ext;
630 #endif
631 #endif
632 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
633         struct bootmem_data *bdata;
634 #endif
635 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
636         /*
637          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
638          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
639          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
640          *
641          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
642          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG.
643          *
644          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
645          */
646         spinlock_t node_size_lock;
647 #endif
648         unsigned long node_start_pfn;
649         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
650         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
651                                              range, including holes */
652         int node_id;
653         wait_queue_head_t kswapd_wait;
654         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
655         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by
656                                            mem_hotplug_begin/end() */
657         int kswapd_order;
658         enum zone_type kswapd_classzone_idx;
659
660         int kswapd_failures;            /* Number of 'reclaimed == 0' runs */
661
662 #ifdef CONFIG_COMPACTION
663         int kcompactd_max_order;
664         enum zone_type kcompactd_classzone_idx;
665         wait_queue_head_t kcompactd_wait;
666         struct task_struct *kcompactd;
667 #endif
668 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
669         /* Lock serializing the migrate rate limiting window */
670         spinlock_t numabalancing_migrate_lock;
671
672         /* Rate limiting time interval */
673         unsigned long numabalancing_migrate_next_window;
674
675         /* Number of pages migrated during the rate limiting time interval */
676         unsigned long numabalancing_migrate_nr_pages;
677 #endif
678         /*
679          * This is a per-node reserve of pages that are not available
680          * to userspace allocations.
681          */
682         unsigned long           totalreserve_pages;
683
684 #ifdef CONFIG_NUMA
685         /*
686          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
687          */
688         unsigned long           min_unmapped_pages;
689         unsigned long           min_slab_pages;
690 #endif /* CONFIG_NUMA */
691
692         /* Write-intensive fields used by page reclaim */
693         ZONE_PADDING(_pad1_)
694         spinlock_t              lru_lock;
695
696 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
697         /*
698          * If memory initialisation on large machines is deferred then this
699          * is the first PFN that needs to be initialised.
700          */
701         unsigned long first_deferred_pfn;
702         unsigned long static_init_size;
703 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
704
705 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
706         spinlock_t split_queue_lock;
707         struct list_head split_queue;
708         unsigned long split_queue_len;
709 #endif
710
711         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
712         struct lruvec           lruvec;
713
714         /*
715          * The target ratio of ACTIVE_ANON to INACTIVE_ANON pages on
716          * this node's LRU.  Maintained by the pageout code.
717          */
718         unsigned int inactive_ratio;
719
720         unsigned long           flags;
721
722         ZONE_PADDING(_pad2_)
723
724         /* Per-node vmstats */
725         struct per_cpu_nodestat __percpu *per_cpu_nodestats;
726         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
727 } pg_data_t;
728
729 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
730 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
731 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
732 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
733 #else
734 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
735 #endif
736 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
737
738 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
739 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
740 static inline spinlock_t *zone_lru_lock(struct zone *zone)
741 {
742         return &zone->zone_pgdat->lru_lock;
743 }
744
745 static inline struct lruvec *node_lruvec(struct pglist_data *pgdat)
746 {
747         return &pgdat->lruvec;
748 }
749
750 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
751 {
752         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
753 }
754
755 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
756 {
757         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
758 }
759
760 static inline int zone_id(const struct zone *zone)
761 {
762         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
763
764         return zone - pgdat->node_zones;
765 }
766
767 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
768 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
769 {
770         return zone_id(zone) == ZONE_DEVICE;
771 }
772 #else
773 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
774 {
775         return false;
776 }
777 #endif
778
779 #include <linux/memory_hotplug.h>
780
781 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat);
782 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx);
783 bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order, unsigned long mark,
784                          int classzone_idx, unsigned int alloc_flags,
785                          long free_pages);
786 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order,
787                 unsigned long mark, int classzone_idx,
788                 unsigned int alloc_flags);
789 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, unsigned int order,
790                 unsigned long mark, int classzone_idx);
791 enum memmap_context {
792         MEMMAP_EARLY,
793         MEMMAP_HOTPLUG,
794 };
795 extern void init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
796                                      unsigned long size);
797
798 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
799
800 static inline struct pglist_data *lruvec_pgdat(struct lruvec *lruvec)
801 {
802 #ifdef CONFIG_MEMCG
803         return lruvec->pgdat;
804 #else
805         return container_of(lruvec, struct pglist_data, lruvec);
806 #endif
807 }
808
809 extern unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru, int zone_idx);
810
811 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
812 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
813 #else
814 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
815 #endif
816
817 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
818 int local_memory_node(int node_id);
819 #else
820 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
821 #endif
822
823 #ifdef CONFIG_NEED_NODE_MEMMAP_SIZE
824 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
825 #endif
826
827 /*
828  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
829  */
830 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
831
832 /*
833  * Returns true if a zone has pages managed by the buddy allocator.
834  * All the reclaim decisions have to use this function rather than
835  * populated_zone(). If the whole zone is reserved then we can easily
836  * end up with populated_zone() && !managed_zone().
837  */
838 static inline bool managed_zone(struct zone *zone)
839 {
840         return zone->managed_pages;
841 }
842
843 /* Returns true if a zone has memory */
844 static inline bool populated_zone(struct zone *zone)
845 {
846         return zone->present_pages;
847 }
848
849 extern int movable_zone;
850
851 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
852 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
853 {
854 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
855         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
856 #else
857         return (ZONE_MOVABLE - 1) == ZONE_HIGHMEM;
858 #endif
859 }
860 #endif
861
862 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
863 {
864 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
865         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
866                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
867 #else
868         return 0;
869 #endif
870 }
871
872 /**
873  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
874  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
875  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
876  * @zone - pointer to struct zone variable
877  */
878 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
879 {
880 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
881         return is_highmem_idx(zone_idx(zone));
882 #else
883         return 0;
884 #endif
885 }
886
887 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
888 struct ctl_table;
889 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
890                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
891 int watermark_scale_factor_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
892                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
893 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1];
894 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
895                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
896 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
897                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
898 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
899                         void __user *, size_t *, loff_t *);
900 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
901                         void __user *, size_t *, loff_t *);
902
903 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
904                         void __user *, size_t *, loff_t *);
905 extern char numa_zonelist_order[];
906 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
907
908 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
909
910 extern struct pglist_data contig_page_data;
911 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
912 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
913
914 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
915
916 #include <asm/mmzone.h>
917
918 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
919
920 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
921 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
922 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
923
924 /**
925  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
926  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
927  */
928 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
929         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
930              pgdat;                                     \
931              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
932 /**
933  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
934  * @zone - pointer to struct zone variable
935  *
936  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
937  * fills it in.
938  */
939 #define for_each_zone(zone)                             \
940         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
941              zone;                                      \
942              zone = next_zone(zone))
943
944 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
945         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
946              zone;                                      \
947              zone = next_zone(zone))                    \
948                 if (!populated_zone(zone))              \
949                         ; /* do nothing */              \
950                 else
951
952 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
953 {
954         return zoneref->zone;
955 }
956
957 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
958 {
959         return zoneref->zone_idx;
960 }
961
962 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
963 {
964 #ifdef CONFIG_NUMA
965         /* zone_to_nid not available in this context */
966         return zoneref->zone->node;
967 #else
968         return 0;
969 #endif /* CONFIG_NUMA */
970 }
971
972 struct zoneref *__next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
973                                         enum zone_type highest_zoneidx,
974                                         nodemask_t *nodes);
975
976 /**
977  * 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
978  * @z - The cursor used as a starting point for the search
979  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
980  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
981  *
982  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
983  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
984  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
985  * being examined. It should be advanced by one before calling
986  * next_zones_zonelist again.
987  */
988 static __always_inline struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
989                                         enum zone_type highest_zoneidx,
990                                         nodemask_t *nodes)
991 {
992         if (likely(!nodes && zonelist_zone_idx(z) <= highest_zoneidx))
993                 return z;
994         return __next_zones_zonelist(z, highest_zoneidx, nodes);
995 }
996
997 /**
998  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
999  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
1000  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
1001  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
1002  * @return - Zoneref pointer for the first suitable zone found (see below)
1003  *
1004  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
1005  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
1006  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
1007  * one before calling.
1008  *
1009  * When no eligible zone is found, zoneref->zone is NULL (zoneref itself is
1010  * never NULL). This may happen either genuinely, or due to concurrent nodemask
1011  * update due to cpuset modification.
1012  */
1013 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
1014                                         enum zone_type highest_zoneidx,
1015                                         nodemask_t *nodes)
1016 {
1017         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs,
1018                                                         highest_zoneidx, nodes);
1019 }
1020
1021 /**
1022  * 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
1023  * @zone - The current zone in the iterator
1024  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1025  * @zlist - The zonelist being iterated
1026  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1027  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1028  *
1029  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1030  * within a given nodemask
1031  */
1032 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1033         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask), zone = zonelist_zone(z);       \
1034                 zone;                                                   \
1035                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1036                         zone = zonelist_zone(z))
1037
1038 #define for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1039         for (zone = z->zone;    \
1040                 zone;                                                   \
1041                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1042                         zone = zonelist_zone(z))
1043
1044
1045 /**
1046  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1047  * @zone - The current zone in the iterator
1048  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1049  * @zlist - The zonelist being iterated
1050  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1051  *
1052  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1053  */
1054 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1055         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1056
1057 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1058 #include <asm/sparsemem.h>
1059 #endif
1060
1061 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1062         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1063 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1064 {
1065         BUILD_BUG_ON(IS_ENABLED(CONFIG_NUMA));
1066         return 0;
1067 }
1068 #endif
1069
1070 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1071 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1072 #endif
1073
1074 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1075
1076 /*
1077  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1078  *
1079  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1080  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1081  */
1082 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1083 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1084
1085 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1086
1087 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1088 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1089
1090 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1091         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1092
1093 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1094 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1095 #endif
1096
1097 #define pfn_to_section_nr(pfn) ((pfn) >> PFN_SECTION_SHIFT)
1098 #define section_nr_to_pfn(sec) ((sec) << PFN_SECTION_SHIFT)
1099
1100 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1101 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1102
1103 struct page;
1104 struct page_ext;
1105 struct mem_section {
1106         /*
1107          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1108          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1109          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1110          *
1111          * Additionally during early boot we encode node id of
1112          * the location of the section here to guide allocation.
1113          * (see sparse.c::memory_present())
1114          *
1115          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1116          * before using it wrong.
1117          */
1118         unsigned long section_mem_map;
1119
1120         /* See declaration of similar field in struct zone */
1121         unsigned long *pageblock_flags;
1122 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
1123         /*
1124          * If SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_ext pointer. We use
1125          * section. (see page_ext.h about this.)
1126          */
1127         struct page_ext *page_ext;
1128         unsigned long pad;
1129 #endif
1130         /*
1131          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1132          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1133          */
1134 };
1135
1136 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1137 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1138 #else
1139 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1140 #endif
1141
1142 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1143 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1144 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1145
1146 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1147 extern struct mem_section *mem_section[NR_SECTION_ROOTS];
1148 #else
1149 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1150 #endif
1151
1152 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1153 {
1154         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1155                 return NULL;
1156         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1157 }
1158 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1159 extern unsigned long usemap_size(void);
1160
1161 /*
1162  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1163  * a little bit of information.  There should be at least
1164  * 3 bits here due to 32-bit alignment.
1165  */
1166 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1167 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1168 #define SECTION_IS_ONLINE       (1UL<<2)
1169 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<3)
1170 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1171 #define SECTION_NID_SHIFT       3
1172
1173 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1174 {
1175         unsigned long map = section->section_mem_map;
1176         map &= SECTION_MAP_MASK;
1177         return (struct page *)map;
1178 }
1179
1180 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1181 {
1182         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1183 }
1184
1185 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1186 {
1187         return present_section(__nr_to_section(nr));
1188 }
1189
1190 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1191 {
1192         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1193 }
1194
1195 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1196 {
1197         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1198 }
1199
1200 static inline int online_section(struct mem_section *section)
1201 {
1202         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_IS_ONLINE));
1203 }
1204
1205 static inline int online_section_nr(unsigned long nr)
1206 {
1207         return online_section(__nr_to_section(nr));
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1211 void online_mem_sections(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
1212 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1213 void offline_mem_sections(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
1214 #endif
1215 #endif
1216
1217 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1218 {
1219         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1220 }
1221
1222 extern int __highest_present_section_nr;
1223
1224 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1225 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1226 {
1227         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1228                 return 0;
1229         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1230 }
1231 #endif
1232
1233 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1234 {
1235         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1236                 return 0;
1237         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1238 }
1239
1240 /*
1241  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1242  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1243  * this restriction.
1244  */
1245 #ifdef CONFIG_NUMA
1246 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1247 ({                                                                      \
1248         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1249         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1250 })
1251 #else
1252 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1253 #endif
1254
1255 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1256 void sparse_init(void);
1257 #else
1258 #define sparse_init()   do {} while (0)
1259 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1260 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1261
1262 /*
1263  * During memory init memblocks map pfns to nids. The search is expensive and
1264  * this caches recent lookups. The implementation of __early_pfn_to_nid
1265  * may treat start/end as pfns or sections.
1266  */
1267 struct mminit_pfnnid_cache {
1268         unsigned long last_start;
1269         unsigned long last_end;
1270         int last_nid;
1271 };
1272
1273 #ifndef early_pfn_valid
1274 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1275 #endif
1276
1277 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1278 unsigned long __init node_memmap_size_bytes(int, unsigned long, unsigned long);
1279
1280 /*
1281  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1282  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1283  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1284  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1285  */
1286 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1287 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1288 #else
1289 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1290 #endif
1291
1292 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1293 /*
1294  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1295  * associated with it or not. This means that a struct page exists for this
1296  * pfn. The caller cannot assume the page is fully initialized in general.
1297  * Hotplugable pages might not have been onlined yet. pfn_to_online_page()
1298  * will ensure the struct page is fully online and initialized. Special pages
1299  * (e.g. ZONE_DEVICE) are never onlined and should be treated accordingly.
1300  *
1301  * In FLATMEM, it is expected that holes always have valid memmap as long as
1302  * there is valid PFNs either side of the hole. In SPARSEMEM, it is assumed
1303  * that a valid section has a memmap for the entire section.
1304  *
1305  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1306  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1307  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1308  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1309  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1310  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1311  * of the full memmap are extremely rare.
1312  */
1313 bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1314                                         struct page *page, struct zone *zone);
1315 #else
1316 static inline bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1317                                         struct page *page, struct zone *zone)
1318 {
1319         return true;
1320 }
1321 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1322
1323 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1324 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1325 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */
This page took 0.099526 seconds and 4 git commands to generate.