mm: rename and change semantics of nr_indirectly_reclaimable_bytes
[muen/linux.git] / include / linux / mmzone.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MMZONE_H
3 #define _LINUX_MMZONE_H
4
5 #ifndef __ASSEMBLY__
6 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
7
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/wait.h>
11 #include <linux/bitops.h>
12 #include <linux/cache.h>
13 #include <linux/threads.h>
14 #include <linux/numa.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/seqlock.h>
17 #include <linux/nodemask.h>
18 #include <linux/pageblock-flags.h>
19 #include <linux/page-flags-layout.h>
20 #include <linux/atomic.h>
21 #include <asm/page.h>
22
23 /* Free memory management - zoned buddy allocator.  */
24 #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
25 #define MAX_ORDER 11
26 #else
27 #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER
28 #endif
29 #define MAX_ORDER_NR_PAGES (1 << (MAX_ORDER - 1))
30
31 /*
32  * PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER is the order at which allocations are deemed
33  * costly to service.  That is between allocation orders which should
34  * coalesce naturally under reasonable reclaim pressure and those which
35  * will not.
36  */
37 #define PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 3
38
39 enum migratetype {
40         MIGRATE_UNMOVABLE,
41         MIGRATE_MOVABLE,
42         MIGRATE_RECLAIMABLE,
43         MIGRATE_PCPTYPES,       /* the number of types on the pcp lists */
44         MIGRATE_HIGHATOMIC = MIGRATE_PCPTYPES,
45 #ifdef CONFIG_CMA
46         /*
47          * MIGRATE_CMA migration type is designed to mimic the way
48          * ZONE_MOVABLE works.  Only movable pages can be allocated
49          * from MIGRATE_CMA pageblocks and page allocator never
50          * implicitly change migration type of MIGRATE_CMA pageblock.
51          *
52          * The way to use it is to change migratetype of a range of
53          * pageblocks to MIGRATE_CMA which can be done by
54          * __free_pageblock_cma() function.  What is important though
55          * is that a range of pageblocks must be aligned to
56          * MAX_ORDER_NR_PAGES should biggest page be bigger then
57          * a single pageblock.
58          */
59         MIGRATE_CMA,
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
62         MIGRATE_ISOLATE,        /* can't allocate from here */
63 #endif
64         MIGRATE_TYPES
65 };
66
67 /* In mm/page_alloc.c; keep in sync also with show_migration_types() there */
68 extern char * const migratetype_names[MIGRATE_TYPES];
69
70 #ifdef CONFIG_CMA
71 #  define is_migrate_cma(migratetype) unlikely((migratetype) == MIGRATE_CMA)
72 #  define is_migrate_cma_page(_page) (get_pageblock_migratetype(_page) == MIGRATE_CMA)
73 #else
74 #  define is_migrate_cma(migratetype) false
75 #  define is_migrate_cma_page(_page) false
76 #endif
77
78 static inline bool is_migrate_movable(int mt)
79 {
80         return is_migrate_cma(mt) || mt == MIGRATE_MOVABLE;
81 }
82
83 #define for_each_migratetype_order(order, type) \
84         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) \
85                 for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++)
86
87 extern int page_group_by_mobility_disabled;
88
89 #define NR_MIGRATETYPE_BITS (PB_migrate_end - PB_migrate + 1)
90 #define MIGRATETYPE_MASK ((1UL << NR_MIGRATETYPE_BITS) - 1)
91
92 #define get_pageblock_migratetype(page)                                 \
93         get_pfnblock_flags_mask(page, page_to_pfn(page),                \
94                         PB_migrate_end, MIGRATETYPE_MASK)
95
96 struct free_area {
97         struct list_head        free_list[MIGRATE_TYPES];
98         unsigned long           nr_free;
99 };
100
101 struct pglist_data;
102
103 /*
104  * zone->lock and the zone lru_lock are two of the hottest locks in the kernel.
105  * So add a wild amount of padding here to ensure that they fall into separate
106  * cachelines.  There are very few zone structures in the machine, so space
107  * consumption is not a concern here.
108  */
109 #if defined(CONFIG_SMP)
110 struct zone_padding {
111         char x[0];
112 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
113 #define ZONE_PADDING(name)      struct zone_padding name;
114 #else
115 #define ZONE_PADDING(name)
116 #endif
117
118 #ifdef CONFIG_NUMA
119 enum numa_stat_item {
120         NUMA_HIT,               /* allocated in intended node */
121         NUMA_MISS,              /* allocated in non intended node */
122         NUMA_FOREIGN,           /* was intended here, hit elsewhere */
123         NUMA_INTERLEAVE_HIT,    /* interleaver preferred this zone */
124         NUMA_LOCAL,             /* allocation from local node */
125         NUMA_OTHER,             /* allocation from other node */
126         NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS
127 };
128 #else
129 #define NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS 0
130 #endif
131
132 enum zone_stat_item {
133         /* First 128 byte cacheline (assuming 64 bit words) */
134         NR_FREE_PAGES,
135         NR_ZONE_LRU_BASE, /* Used only for compaction and reclaim retry */
136         NR_ZONE_INACTIVE_ANON = NR_ZONE_LRU_BASE,
137         NR_ZONE_ACTIVE_ANON,
138         NR_ZONE_INACTIVE_FILE,
139         NR_ZONE_ACTIVE_FILE,
140         NR_ZONE_UNEVICTABLE,
141         NR_ZONE_WRITE_PENDING,  /* Count of dirty, writeback and unstable pages */
142         NR_MLOCK,               /* mlock()ed pages found and moved off LRU */
143         NR_PAGETABLE,           /* used for pagetables */
144         NR_KERNEL_STACK_KB,     /* measured in KiB */
145         /* Second 128 byte cacheline */
146         NR_BOUNCE,
147 #if IS_ENABLED(CONFIG_ZSMALLOC)
148         NR_ZSPAGES,             /* allocated in zsmalloc */
149 #endif
150         NR_FREE_CMA_PAGES,
151         NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS };
152
153 enum node_stat_item {
154         NR_LRU_BASE,
155         NR_INACTIVE_ANON = NR_LRU_BASE, /* must match order of LRU_[IN]ACTIVE */
156         NR_ACTIVE_ANON,         /*  "     "     "   "       "         */
157         NR_INACTIVE_FILE,       /*  "     "     "   "       "         */
158         NR_ACTIVE_FILE,         /*  "     "     "   "       "         */
159         NR_UNEVICTABLE,         /*  "     "     "   "       "         */
160         NR_SLAB_RECLAIMABLE,
161         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
162         NR_ISOLATED_ANON,       /* Temporary isolated pages from anon lru */
163         NR_ISOLATED_FILE,       /* Temporary isolated pages from file lru */
164         WORKINGSET_REFAULT,
165         WORKINGSET_ACTIVATE,
166         WORKINGSET_NODERECLAIM,
167         NR_ANON_MAPPED, /* Mapped anonymous pages */
168         NR_FILE_MAPPED, /* pagecache pages mapped into pagetables.
169                            only modified from process context */
170         NR_FILE_PAGES,
171         NR_FILE_DIRTY,
172         NR_WRITEBACK,
173         NR_WRITEBACK_TEMP,      /* Writeback using temporary buffers */
174         NR_SHMEM,               /* shmem pages (included tmpfs/GEM pages) */
175         NR_SHMEM_THPS,
176         NR_SHMEM_PMDMAPPED,
177         NR_ANON_THPS,
178         NR_UNSTABLE_NFS,        /* NFS unstable pages */
179         NR_VMSCAN_WRITE,
180         NR_VMSCAN_IMMEDIATE,    /* Prioritise for reclaim when writeback ends */
181         NR_DIRTIED,             /* page dirtyings since bootup */
182         NR_WRITTEN,             /* page writings since bootup */
183         NR_KERNEL_MISC_RECLAIMABLE,     /* reclaimable non-slab kernel pages */
184         NR_VM_NODE_STAT_ITEMS
185 };
186
187 /*
188  * We do arithmetic on the LRU lists in various places in the code,
189  * so it is important to keep the active lists LRU_ACTIVE higher in
190  * the array than the corresponding inactive lists, and to keep
191  * the *_FILE lists LRU_FILE higher than the corresponding _ANON lists.
192  *
193  * This has to be kept in sync with the statistics in zone_stat_item
194  * above and the descriptions in vmstat_text in mm/vmstat.c
195  */
196 #define LRU_BASE 0
197 #define LRU_ACTIVE 1
198 #define LRU_FILE 2
199
200 enum lru_list {
201         LRU_INACTIVE_ANON = LRU_BASE,
202         LRU_ACTIVE_ANON = LRU_BASE + LRU_ACTIVE,
203         LRU_INACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE,
204         LRU_ACTIVE_FILE = LRU_BASE + LRU_FILE + LRU_ACTIVE,
205         LRU_UNEVICTABLE,
206         NR_LRU_LISTS
207 };
208
209 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
210
211 #define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
212
213 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
214 {
215         return (lru == LRU_INACTIVE_FILE || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
216 }
217
218 static inline int is_active_lru(enum lru_list lru)
219 {
220         return (lru == LRU_ACTIVE_ANON || lru == LRU_ACTIVE_FILE);
221 }
222
223 struct zone_reclaim_stat {
224         /*
225          * The pageout code in vmscan.c keeps track of how many of the
226          * mem/swap backed and file backed pages are referenced.
227          * The higher the rotated/scanned ratio, the more valuable
228          * that cache is.
229          *
230          * The anon LRU stats live in [0], file LRU stats in [1]
231          */
232         unsigned long           recent_rotated[2];
233         unsigned long           recent_scanned[2];
234 };
235
236 struct lruvec {
237         struct list_head                lists[NR_LRU_LISTS];
238         struct zone_reclaim_stat        reclaim_stat;
239         /* Evictions & activations on the inactive file list */
240         atomic_long_t                   inactive_age;
241         /* Refaults at the time of last reclaim cycle */
242         unsigned long                   refaults;
243 #ifdef CONFIG_MEMCG
244         struct pglist_data *pgdat;
245 #endif
246 };
247
248 /* Mask used at gathering information at once (see memcontrol.c) */
249 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
250 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
251 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
252
253 /* Isolate unmapped file */
254 #define ISOLATE_UNMAPPED        ((__force isolate_mode_t)0x2)
255 /* Isolate for asynchronous migration */
256 #define ISOLATE_ASYNC_MIGRATE   ((__force isolate_mode_t)0x4)
257 /* Isolate unevictable pages */
258 #define ISOLATE_UNEVICTABLE     ((__force isolate_mode_t)0x8)
259
260 /* LRU Isolation modes. */
261 typedef unsigned __bitwise isolate_mode_t;
262
263 enum zone_watermarks {
264         WMARK_MIN,
265         WMARK_LOW,
266         WMARK_HIGH,
267         NR_WMARK
268 };
269
270 #define min_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_MIN])
271 #define low_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_LOW])
272 #define high_wmark_pages(z) (z->watermark[WMARK_HIGH])
273
274 struct per_cpu_pages {
275         int count;              /* number of pages in the list */
276         int high;               /* high watermark, emptying needed */
277         int batch;              /* chunk size for buddy add/remove */
278
279         /* Lists of pages, one per migrate type stored on the pcp-lists */
280         struct list_head lists[MIGRATE_PCPTYPES];
281 };
282
283 struct per_cpu_pageset {
284         struct per_cpu_pages pcp;
285 #ifdef CONFIG_NUMA
286         s8 expire;
287         u16 vm_numa_stat_diff[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS];
288 #endif
289 #ifdef CONFIG_SMP
290         s8 stat_threshold;
291         s8 vm_stat_diff[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
292 #endif
293 };
294
295 struct per_cpu_nodestat {
296         s8 stat_threshold;
297         s8 vm_node_stat_diff[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
298 };
299
300 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
301
302 enum zone_type {
303 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
304         /*
305          * ZONE_DMA is used when there are devices that are not able
306          * to do DMA to all of addressable memory (ZONE_NORMAL). Then we
307          * carve out the portion of memory that is needed for these devices.
308          * The range is arch specific.
309          *
310          * Some examples
311          *
312          * Architecture         Limit
313          * ---------------------------
314          * parisc, ia64, sparc  <4G
315          * s390                 <2G
316          * arm                  Various
317          * alpha                Unlimited or 0-16MB.
318          *
319          * i386, x86_64 and multiple other arches
320          *                      <16M.
321          */
322         ZONE_DMA,
323 #endif
324 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
325         /*
326          * x86_64 needs two ZONE_DMAs because it supports devices that are
327          * only able to do DMA to the lower 16M but also 32 bit devices that
328          * can only do DMA areas below 4G.
329          */
330         ZONE_DMA32,
331 #endif
332         /*
333          * Normal addressable memory is in ZONE_NORMAL. DMA operations can be
334          * performed on pages in ZONE_NORMAL if the DMA devices support
335          * transfers to all addressable memory.
336          */
337         ZONE_NORMAL,
338 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
339         /*
340          * A memory area that is only addressable by the kernel through
341          * mapping portions into its own address space. This is for example
342          * used by i386 to allow the kernel to address the memory beyond
343          * 900MB. The kernel will set up special mappings (page
344          * table entries on i386) for each page that the kernel needs to
345          * access.
346          */
347         ZONE_HIGHMEM,
348 #endif
349         ZONE_MOVABLE,
350 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
351         ZONE_DEVICE,
352 #endif
353         __MAX_NR_ZONES
354
355 };
356
357 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
358
359 struct zone {
360         /* Read-mostly fields */
361
362         /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
363         unsigned long watermark[NR_WMARK];
364
365         unsigned long nr_reserved_highatomic;
366
367         /*
368          * We don't know if the memory that we're going to allocate will be
369          * freeable or/and it will be released eventually, so to avoid totally
370          * wasting several GB of ram we must reserve some of the lower zone
371          * memory (otherwise we risk to run OOM on the lower zones despite
372          * there being tons of freeable ram on the higher zones).  This array is
373          * recalculated at runtime if the sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl
374          * changes.
375          */
376         long lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];
377
378 #ifdef CONFIG_NUMA
379         int node;
380 #endif
381         struct pglist_data      *zone_pgdat;
382         struct per_cpu_pageset __percpu *pageset;
383
384 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
385         /*
386          * Flags for a pageblock_nr_pages block. See pageblock-flags.h.
387          * In SPARSEMEM, this map is stored in struct mem_section
388          */
389         unsigned long           *pageblock_flags;
390 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
391
392         /* zone_start_pfn == zone_start_paddr >> PAGE_SHIFT */
393         unsigned long           zone_start_pfn;
394
395         /*
396          * spanned_pages is the total pages spanned by the zone, including
397          * holes, which is calculated as:
398          *      spanned_pages = zone_end_pfn - zone_start_pfn;
399          *
400          * present_pages is physical pages existing within the zone, which
401          * is calculated as:
402          *      present_pages = spanned_pages - absent_pages(pages in holes);
403          *
404          * managed_pages is present pages managed by the buddy system, which
405          * is calculated as (reserved_pages includes pages allocated by the
406          * bootmem allocator):
407          *      managed_pages = present_pages - reserved_pages;
408          *
409          * So present_pages may be used by memory hotplug or memory power
410          * management logic to figure out unmanaged pages by checking
411          * (present_pages - managed_pages). And managed_pages should be used
412          * by page allocator and vm scanner to calculate all kinds of watermarks
413          * and thresholds.
414          *
415          * Locking rules:
416          *
417          * zone_start_pfn and spanned_pages are protected by span_seqlock.
418          * It is a seqlock because it has to be read outside of zone->lock,
419          * and it is done in the main allocator path.  But, it is written
420          * quite infrequently.
421          *
422          * The span_seq lock is declared along with zone->lock because it is
423          * frequently read in proximity to zone->lock.  It's good to
424          * give them a chance of being in the same cacheline.
425          *
426          * Write access to present_pages at runtime should be protected by
427          * mem_hotplug_begin/end(). Any reader who can't tolerant drift of
428          * present_pages should get_online_mems() to get a stable value.
429          *
430          * Read access to managed_pages should be safe because it's unsigned
431          * long. Write access to zone->managed_pages and totalram_pages are
432          * protected by managed_page_count_lock at runtime. Idealy only
433          * adjust_managed_page_count() should be used instead of directly
434          * touching zone->managed_pages and totalram_pages.
435          */
436         unsigned long           managed_pages;
437         unsigned long           spanned_pages;
438         unsigned long           present_pages;
439
440         const char              *name;
441
442 #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
443         /*
444          * Number of isolated pageblock. It is used to solve incorrect
445          * freepage counting problem due to racy retrieving migratetype
446          * of pageblock. Protected by zone->lock.
447          */
448         unsigned long           nr_isolate_pageblock;
449 #endif
450
451 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
452         /* see spanned/present_pages for more description */
453         seqlock_t               span_seqlock;
454 #endif
455
456         int initialized;
457
458         /* Write-intensive fields used from the page allocator */
459         ZONE_PADDING(_pad1_)
460
461         /* free areas of different sizes */
462         struct free_area        free_area[MAX_ORDER];
463
464         /* zone flags, see below */
465         unsigned long           flags;
466
467         /* Primarily protects free_area */
468         spinlock_t              lock;
469
470         /* Write-intensive fields used by compaction and vmstats. */
471         ZONE_PADDING(_pad2_)
472
473         /*
474          * When free pages are below this point, additional steps are taken
475          * when reading the number of free pages to avoid per-cpu counter
476          * drift allowing watermarks to be breached
477          */
478         unsigned long percpu_drift_mark;
479
480 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
481         /* pfn where compaction free scanner should start */
482         unsigned long           compact_cached_free_pfn;
483         /* pfn where async and sync compaction migration scanner should start */
484         unsigned long           compact_cached_migrate_pfn[2];
485 #endif
486
487 #ifdef CONFIG_COMPACTION
488         /*
489          * On compaction failure, 1<<compact_defer_shift compactions
490          * are skipped before trying again. The number attempted since
491          * last failure is tracked with compact_considered.
492          */
493         unsigned int            compact_considered;
494         unsigned int            compact_defer_shift;
495         int                     compact_order_failed;
496 #endif
497
498 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
499         /* Set to true when the PG_migrate_skip bits should be cleared */
500         bool                    compact_blockskip_flush;
501 #endif
502
503         bool                    contiguous;
504
505         ZONE_PADDING(_pad3_)
506         /* Zone statistics */
507         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS];
508         atomic_long_t           vm_numa_stat[NR_VM_NUMA_STAT_ITEMS];
509 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
510
511 enum pgdat_flags {
512         PGDAT_CONGESTED,                /* pgdat has many dirty pages backed by
513                                          * a congested BDI
514                                          */
515         PGDAT_DIRTY,                    /* reclaim scanning has recently found
516                                          * many dirty file pages at the tail
517                                          * of the LRU.
518                                          */
519         PGDAT_WRITEBACK,                /* reclaim scanning has recently found
520                                          * many pages under writeback
521                                          */
522         PGDAT_RECLAIM_LOCKED,           /* prevents concurrent reclaim */
523 };
524
525 static inline unsigned long zone_end_pfn(const struct zone *zone)
526 {
527         return zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
528 }
529
530 static inline bool zone_spans_pfn(const struct zone *zone, unsigned long pfn)
531 {
532         return zone->zone_start_pfn <= pfn && pfn < zone_end_pfn(zone);
533 }
534
535 static inline bool zone_is_initialized(struct zone *zone)
536 {
537         return zone->initialized;
538 }
539
540 static inline bool zone_is_empty(struct zone *zone)
541 {
542         return zone->spanned_pages == 0;
543 }
544
545 /*
546  * Return true if [start_pfn, start_pfn + nr_pages) range has a non-empty
547  * intersection with the given zone
548  */
549 static inline bool zone_intersects(struct zone *zone,
550                 unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
551 {
552         if (zone_is_empty(zone))
553                 return false;
554         if (start_pfn >= zone_end_pfn(zone) ||
555             start_pfn + nr_pages <= zone->zone_start_pfn)
556                 return false;
557
558         return true;
559 }
560
561 /*
562  * The "priority" of VM scanning is how much of the queues we will scan in one
563  * go. A value of 12 for DEF_PRIORITY implies that we will scan 1/4096th of the
564  * queues ("queue_length >> 12") during an aging round.
565  */
566 #define DEF_PRIORITY 12
567
568 /* Maximum number of zones on a zonelist */
569 #define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)
570
571 enum {
572         ZONELIST_FALLBACK,      /* zonelist with fallback */
573 #ifdef CONFIG_NUMA
574         /*
575          * The NUMA zonelists are doubled because we need zonelists that
576          * restrict the allocations to a single node for __GFP_THISNODE.
577          */
578         ZONELIST_NOFALLBACK,    /* zonelist without fallback (__GFP_THISNODE) */
579 #endif
580         MAX_ZONELISTS
581 };
582
583 /*
584  * This struct contains information about a zone in a zonelist. It is stored
585  * here to avoid dereferences into large structures and lookups of tables
586  */
587 struct zoneref {
588         struct zone *zone;      /* Pointer to actual zone */
589         int zone_idx;           /* zone_idx(zoneref->zone) */
590 };
591
592 /*
593  * One allocation request operates on a zonelist. A zonelist
594  * is a list of zones, the first one is the 'goal' of the
595  * allocation, the other zones are fallback zones, in decreasing
596  * priority.
597  *
598  * To speed the reading of the zonelist, the zonerefs contain the zone index
599  * of the entry being read. Helper functions to access information given
600  * a struct zoneref are
601  *
602  * zonelist_zone()      - Return the struct zone * for an entry in _zonerefs
603  * zonelist_zone_idx()  - Return the index of the zone for an entry
604  * zonelist_node_idx()  - Return the index of the node for an entry
605  */
606 struct zonelist {
607         struct zoneref _zonerefs[MAX_ZONES_PER_ZONELIST + 1];
608 };
609
610 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
611 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
612 extern struct page *mem_map;
613 #endif
614
615 /*
616  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe
617  * it's memory layout. On UMA machines there is a single pglist_data which
618  * describes the whole memory.
619  *
620  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a
621  * per-zone basis.
622  */
623 struct bootmem_data;
624 typedef struct pglist_data {
625         struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];
626         struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
627         int nr_zones;
628 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */
629         struct page *node_mem_map;
630 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
631         struct page_ext *node_page_ext;
632 #endif
633 #endif
634 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
635         struct bootmem_data *bdata;
636 #endif
637 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) || defined(CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT)
638         /*
639          * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages
640          * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also
641          * guarantee that any pfn_valid() stays that way.
642          *
643          * pgdat_resize_lock() and pgdat_resize_unlock() are provided to
644          * manipulate node_size_lock without checking for CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
645          * or CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT.
646          *
647          * Nests above zone->lock and zone->span_seqlock
648          */
649         spinlock_t node_size_lock;
650 #endif
651         unsigned long node_start_pfn;
652         unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */
653         unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page
654                                              range, including holes */
655         int node_id;
656         wait_queue_head_t kswapd_wait;
657         wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
658         struct task_struct *kswapd;     /* Protected by
659                                            mem_hotplug_begin/end() */
660         int kswapd_order;
661         enum zone_type kswapd_classzone_idx;
662
663         int kswapd_failures;            /* Number of 'reclaimed == 0' runs */
664
665 #ifdef CONFIG_COMPACTION
666         int kcompactd_max_order;
667         enum zone_type kcompactd_classzone_idx;
668         wait_queue_head_t kcompactd_wait;
669         struct task_struct *kcompactd;
670 #endif
671         /*
672          * This is a per-node reserve of pages that are not available
673          * to userspace allocations.
674          */
675         unsigned long           totalreserve_pages;
676
677 #ifdef CONFIG_NUMA
678         /*
679          * zone reclaim becomes active if more unmapped pages exist.
680          */
681         unsigned long           min_unmapped_pages;
682         unsigned long           min_slab_pages;
683 #endif /* CONFIG_NUMA */
684
685         /* Write-intensive fields used by page reclaim */
686         ZONE_PADDING(_pad1_)
687         spinlock_t              lru_lock;
688
689 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
690         /*
691          * If memory initialisation on large machines is deferred then this
692          * is the first PFN that needs to be initialised.
693          */
694         unsigned long first_deferred_pfn;
695         /* Number of non-deferred pages */
696         unsigned long static_init_pgcnt;
697 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
698
699 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
700         spinlock_t split_queue_lock;
701         struct list_head split_queue;
702         unsigned long split_queue_len;
703 #endif
704
705         /* Fields commonly accessed by the page reclaim scanner */
706         struct lruvec           lruvec;
707
708         unsigned long           flags;
709
710         ZONE_PADDING(_pad2_)
711
712         /* Per-node vmstats */
713         struct per_cpu_nodestat __percpu *per_cpu_nodestats;
714         atomic_long_t           vm_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
715 } pg_data_t;
716
717 #define node_present_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_present_pages)
718 #define node_spanned_pages(nid) (NODE_DATA(nid)->node_spanned_pages)
719 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
720 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    ((pgdat)->node_mem_map + (pagenr))
721 #else
722 #define pgdat_page_nr(pgdat, pagenr)    pfn_to_page((pgdat)->node_start_pfn + (pagenr))
723 #endif
724 #define nid_page_nr(nid, pagenr)        pgdat_page_nr(NODE_DATA(nid),(pagenr))
725
726 #define node_start_pfn(nid)     (NODE_DATA(nid)->node_start_pfn)
727 #define node_end_pfn(nid) pgdat_end_pfn(NODE_DATA(nid))
728 static inline spinlock_t *zone_lru_lock(struct zone *zone)
729 {
730         return &zone->zone_pgdat->lru_lock;
731 }
732
733 static inline struct lruvec *node_lruvec(struct pglist_data *pgdat)
734 {
735         return &pgdat->lruvec;
736 }
737
738 static inline unsigned long pgdat_end_pfn(pg_data_t *pgdat)
739 {
740         return pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
741 }
742
743 static inline bool pgdat_is_empty(pg_data_t *pgdat)
744 {
745         return !pgdat->node_start_pfn && !pgdat->node_spanned_pages;
746 }
747
748 #include <linux/memory_hotplug.h>
749
750 void build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat);
751 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, gfp_t gfp_mask, int order,
752                    enum zone_type classzone_idx);
753 bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order, unsigned long mark,
754                          int classzone_idx, unsigned int alloc_flags,
755                          long free_pages);
756 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, unsigned int order,
757                 unsigned long mark, int classzone_idx,
758                 unsigned int alloc_flags);
759 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, unsigned int order,
760                 unsigned long mark, int classzone_idx);
761 enum memmap_context {
762         MEMMAP_EARLY,
763         MEMMAP_HOTPLUG,
764 };
765 extern void init_currently_empty_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
766                                      unsigned long size);
767
768 extern void lruvec_init(struct lruvec *lruvec);
769
770 static inline struct pglist_data *lruvec_pgdat(struct lruvec *lruvec)
771 {
772 #ifdef CONFIG_MEMCG
773         return lruvec->pgdat;
774 #else
775         return container_of(lruvec, struct pglist_data, lruvec);
776 #endif
777 }
778
779 extern unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru, int zone_idx);
780
781 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORY_PRESENT
782 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
783 #else
784 static inline void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end) {}
785 #endif
786
787 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
788 int local_memory_node(int node_id);
789 #else
790 static inline int local_memory_node(int node_id) { return node_id; };
791 #endif
792
793 /*
794  * zone_idx() returns 0 for the ZONE_DMA zone, 1 for the ZONE_NORMAL zone, etc.
795  */
796 #define zone_idx(zone)          ((zone) - (zone)->zone_pgdat->node_zones)
797
798 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
799 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
800 {
801         return zone_idx(zone) == ZONE_DEVICE;
802 }
803 #else
804 static inline bool is_dev_zone(const struct zone *zone)
805 {
806         return false;
807 }
808 #endif
809
810 /*
811  * Returns true if a zone has pages managed by the buddy allocator.
812  * All the reclaim decisions have to use this function rather than
813  * populated_zone(). If the whole zone is reserved then we can easily
814  * end up with populated_zone() && !managed_zone().
815  */
816 static inline bool managed_zone(struct zone *zone)
817 {
818         return zone->managed_pages;
819 }
820
821 /* Returns true if a zone has memory */
822 static inline bool populated_zone(struct zone *zone)
823 {
824         return zone->present_pages;
825 }
826
827 #ifdef CONFIG_NUMA
828 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
829 {
830         return zone->node;
831 }
832
833 static inline void zone_set_nid(struct zone *zone, int nid)
834 {
835         zone->node = nid;
836 }
837 #else
838 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
839 {
840         return 0;
841 }
842
843 static inline void zone_set_nid(struct zone *zone, int nid) {}
844 #endif
845
846 extern int movable_zone;
847
848 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
849 static inline int zone_movable_is_highmem(void)
850 {
851 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
852         return movable_zone == ZONE_HIGHMEM;
853 #else
854         return (ZONE_MOVABLE - 1) == ZONE_HIGHMEM;
855 #endif
856 }
857 #endif
858
859 static inline int is_highmem_idx(enum zone_type idx)
860 {
861 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
862         return (idx == ZONE_HIGHMEM ||
863                 (idx == ZONE_MOVABLE && zone_movable_is_highmem()));
864 #else
865         return 0;
866 #endif
867 }
868
869 /**
870  * is_highmem - helper function to quickly check if a struct zone is a 
871  *              highmem zone or not.  This is an attempt to keep references
872  *              to ZONE_{DMA/NORMAL/HIGHMEM/etc} in general code to a minimum.
873  * @zone - pointer to struct zone variable
874  */
875 static inline int is_highmem(struct zone *zone)
876 {
877 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
878         return is_highmem_idx(zone_idx(zone));
879 #else
880         return 0;
881 #endif
882 }
883
884 /* These two functions are used to setup the per zone pages min values */
885 struct ctl_table;
886 int min_free_kbytes_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
887                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
888 int watermark_scale_factor_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
889                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
890 extern int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES];
891 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
892                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
893 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
894                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
895 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
896                         void __user *, size_t *, loff_t *);
897 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
898                         void __user *, size_t *, loff_t *);
899
900 extern int numa_zonelist_order_handler(struct ctl_table *, int,
901                         void __user *, size_t *, loff_t *);
902 extern char numa_zonelist_order[];
903 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
904
905 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
906
907 extern struct pglist_data contig_page_data;
908 #define NODE_DATA(nid)          (&contig_page_data)
909 #define NODE_MEM_MAP(nid)       mem_map
910
911 #else /* CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
912
913 #include <asm/mmzone.h>
914
915 #endif /* !CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES */
916
917 extern struct pglist_data *first_online_pgdat(void);
918 extern struct pglist_data *next_online_pgdat(struct pglist_data *pgdat);
919 extern struct zone *next_zone(struct zone *zone);
920
921 /**
922  * for_each_online_pgdat - helper macro to iterate over all online nodes
923  * @pgdat - pointer to a pg_data_t variable
924  */
925 #define for_each_online_pgdat(pgdat)                    \
926         for (pgdat = first_online_pgdat();              \
927              pgdat;                                     \
928              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
929 /**
930  * for_each_zone - helper macro to iterate over all memory zones
931  * @zone - pointer to struct zone variable
932  *
933  * The user only needs to declare the zone variable, for_each_zone
934  * fills it in.
935  */
936 #define for_each_zone(zone)                             \
937         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
938              zone;                                      \
939              zone = next_zone(zone))
940
941 #define for_each_populated_zone(zone)                   \
942         for (zone = (first_online_pgdat())->node_zones; \
943              zone;                                      \
944              zone = next_zone(zone))                    \
945                 if (!populated_zone(zone))              \
946                         ; /* do nothing */              \
947                 else
948
949 static inline struct zone *zonelist_zone(struct zoneref *zoneref)
950 {
951         return zoneref->zone;
952 }
953
954 static inline int zonelist_zone_idx(struct zoneref *zoneref)
955 {
956         return zoneref->zone_idx;
957 }
958
959 static inline int zonelist_node_idx(struct zoneref *zoneref)
960 {
961         return zone_to_nid(zoneref->zone);
962 }
963
964 struct zoneref *__next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
965                                         enum zone_type highest_zoneidx,
966                                         nodemask_t *nodes);
967
968 /**
969  * 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
970  * @z - The cursor used as a starting point for the search
971  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
972  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
973  *
974  * This function returns the next zone at or below a given zone index that is
975  * within the allowed nodemask using a cursor as the starting point for the
976  * search. The zoneref returned is a cursor that represents the current zone
977  * being examined. It should be advanced by one before calling
978  * next_zones_zonelist again.
979  */
980 static __always_inline struct zoneref *next_zones_zonelist(struct zoneref *z,
981                                         enum zone_type highest_zoneidx,
982                                         nodemask_t *nodes)
983 {
984         if (likely(!nodes && zonelist_zone_idx(z) <= highest_zoneidx))
985                 return z;
986         return __next_zones_zonelist(z, highest_zoneidx, nodes);
987 }
988
989 /**
990  * first_zones_zonelist - Returns the first zone at or below highest_zoneidx within the allowed nodemask in a zonelist
991  * @zonelist - The zonelist to search for a suitable zone
992  * @highest_zoneidx - The zone index of the highest zone to return
993  * @nodes - An optional nodemask to filter the zonelist with
994  * @return - Zoneref pointer for the first suitable zone found (see below)
995  *
996  * This function returns the first zone at or below a given zone index that is
997  * within the allowed nodemask. The zoneref returned is a cursor that can be
998  * used to iterate the zonelist with next_zones_zonelist by advancing it by
999  * one before calling.
1000  *
1001  * When no eligible zone is found, zoneref->zone is NULL (zoneref itself is
1002  * never NULL). This may happen either genuinely, or due to concurrent nodemask
1003  * update due to cpuset modification.
1004  */
1005 static inline struct zoneref *first_zones_zonelist(struct zonelist *zonelist,
1006                                         enum zone_type highest_zoneidx,
1007                                         nodemask_t *nodes)
1008 {
1009         return next_zones_zonelist(zonelist->_zonerefs,
1010                                                         highest_zoneidx, nodes);
1011 }
1012
1013 /**
1014  * 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
1015  * @zone - The current zone in the iterator
1016  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1017  * @zlist - The zonelist being iterated
1018  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1019  * @nodemask - Nodemask allowed by the allocator
1020  *
1021  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index and
1022  * within a given nodemask
1023  */
1024 #define for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1025         for (z = first_zones_zonelist(zlist, highidx, nodemask), zone = zonelist_zone(z);       \
1026                 zone;                                                   \
1027                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1028                         zone = zonelist_zone(z))
1029
1030 #define for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, nodemask) \
1031         for (zone = z->zone;    \
1032                 zone;                                                   \
1033                 z = next_zones_zonelist(++z, highidx, nodemask),        \
1034                         zone = zonelist_zone(z))
1035
1036
1037 /**
1038  * for_each_zone_zonelist - helper macro to iterate over valid zones in a zonelist at or below a given zone index
1039  * @zone - The current zone in the iterator
1040  * @z - The current pointer within zonelist->zones being iterated
1041  * @zlist - The zonelist being iterated
1042  * @highidx - The zone index of the highest zone to return
1043  *
1044  * This iterator iterates though all zones at or below a given zone index.
1045  */
1046 #define for_each_zone_zonelist(zone, z, zlist, highidx) \
1047         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zlist, highidx, NULL)
1048
1049 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1050 #include <asm/sparsemem.h>
1051 #endif
1052
1053 #if !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) && \
1054         !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)
1055 static inline unsigned long early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1056 {
1057         BUILD_BUG_ON(IS_ENABLED(CONFIG_NUMA));
1058         return 0;
1059 }
1060 #endif
1061
1062 #ifdef CONFIG_FLATMEM
1063 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1064 #endif
1065
1066 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1067
1068 /*
1069  * SECTION_SHIFT                #bits space required to store a section #
1070  *
1071  * PA_SECTION_SHIFT             physical address to/from section number
1072  * PFN_SECTION_SHIFT            pfn to/from section number
1073  */
1074 #define PA_SECTION_SHIFT        (SECTION_SIZE_BITS)
1075 #define PFN_SECTION_SHIFT       (SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT)
1076
1077 #define NR_MEM_SECTIONS         (1UL << SECTIONS_SHIFT)
1078
1079 #define PAGES_PER_SECTION       (1UL << PFN_SECTION_SHIFT)
1080 #define PAGE_SECTION_MASK       (~(PAGES_PER_SECTION-1))
1081
1082 #define SECTION_BLOCKFLAGS_BITS \
1083         ((1UL << (PFN_SECTION_SHIFT - pageblock_order)) * NR_PAGEBLOCK_BITS)
1084
1085 #if (MAX_ORDER - 1 + PAGE_SHIFT) > SECTION_SIZE_BITS
1086 #error Allocator MAX_ORDER exceeds SECTION_SIZE
1087 #endif
1088
1089 static inline unsigned long pfn_to_section_nr(unsigned long pfn)
1090 {
1091         return pfn >> PFN_SECTION_SHIFT;
1092 }
1093 static inline unsigned long section_nr_to_pfn(unsigned long sec)
1094 {
1095         return sec << PFN_SECTION_SHIFT;
1096 }
1097
1098 #define SECTION_ALIGN_UP(pfn)   (((pfn) + PAGES_PER_SECTION - 1) & PAGE_SECTION_MASK)
1099 #define SECTION_ALIGN_DOWN(pfn) ((pfn) & PAGE_SECTION_MASK)
1100
1101 struct page;
1102 struct page_ext;
1103 struct mem_section {
1104         /*
1105          * This is, logically, a pointer to an array of struct
1106          * pages.  However, it is stored with some other magic.
1107          * (see sparse.c::sparse_init_one_section())
1108          *
1109          * Additionally during early boot we encode node id of
1110          * the location of the section here to guide allocation.
1111          * (see sparse.c::memory_present())
1112          *
1113          * Making it a UL at least makes someone do a cast
1114          * before using it wrong.
1115          */
1116         unsigned long section_mem_map;
1117
1118         /* See declaration of similar field in struct zone */
1119         unsigned long *pageblock_flags;
1120 #ifdef CONFIG_PAGE_EXTENSION
1121         /*
1122          * If SPARSEMEM, pgdat doesn't have page_ext pointer. We use
1123          * section. (see page_ext.h about this.)
1124          */
1125         struct page_ext *page_ext;
1126         unsigned long pad;
1127 #endif
1128         /*
1129          * WARNING: mem_section must be a power-of-2 in size for the
1130          * calculation and use of SECTION_ROOT_MASK to make sense.
1131          */
1132 };
1133
1134 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1135 #define SECTIONS_PER_ROOT       (PAGE_SIZE / sizeof (struct mem_section))
1136 #else
1137 #define SECTIONS_PER_ROOT       1
1138 #endif
1139
1140 #define SECTION_NR_TO_ROOT(sec) ((sec) / SECTIONS_PER_ROOT)
1141 #define NR_SECTION_ROOTS        DIV_ROUND_UP(NR_MEM_SECTIONS, SECTIONS_PER_ROOT)
1142 #define SECTION_ROOT_MASK       (SECTIONS_PER_ROOT - 1)
1143
1144 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1145 extern struct mem_section **mem_section;
1146 #else
1147 extern struct mem_section mem_section[NR_SECTION_ROOTS][SECTIONS_PER_ROOT];
1148 #endif
1149
1150 static inline struct mem_section *__nr_to_section(unsigned long nr)
1151 {
1152 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME
1153         if (!mem_section)
1154                 return NULL;
1155 #endif
1156         if (!mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)])
1157                 return NULL;
1158         return &mem_section[SECTION_NR_TO_ROOT(nr)][nr & SECTION_ROOT_MASK];
1159 }
1160 extern int __section_nr(struct mem_section* ms);
1161 extern unsigned long usemap_size(void);
1162
1163 /*
1164  * We use the lower bits of the mem_map pointer to store
1165  * a little bit of information.  The pointer is calculated
1166  * as mem_map - section_nr_to_pfn(pnum).  The result is
1167  * aligned to the minimum alignment of the two values:
1168  *   1. All mem_map arrays are page-aligned.
1169  *   2. section_nr_to_pfn() always clears PFN_SECTION_SHIFT
1170  *      lowest bits.  PFN_SECTION_SHIFT is arch-specific
1171  *      (equal SECTION_SIZE_BITS - PAGE_SHIFT), and the
1172  *      worst combination is powerpc with 256k pages,
1173  *      which results in PFN_SECTION_SHIFT equal 6.
1174  * To sum it up, at least 6 bits are available.
1175  */
1176 #define SECTION_MARKED_PRESENT  (1UL<<0)
1177 #define SECTION_HAS_MEM_MAP     (1UL<<1)
1178 #define SECTION_IS_ONLINE       (1UL<<2)
1179 #define SECTION_MAP_LAST_BIT    (1UL<<3)
1180 #define SECTION_MAP_MASK        (~(SECTION_MAP_LAST_BIT-1))
1181 #define SECTION_NID_SHIFT       3
1182
1183 static inline struct page *__section_mem_map_addr(struct mem_section *section)
1184 {
1185         unsigned long map = section->section_mem_map;
1186         map &= SECTION_MAP_MASK;
1187         return (struct page *)map;
1188 }
1189
1190 static inline int present_section(struct mem_section *section)
1191 {
1192         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_MARKED_PRESENT));
1193 }
1194
1195 static inline int present_section_nr(unsigned long nr)
1196 {
1197         return present_section(__nr_to_section(nr));
1198 }
1199
1200 static inline int valid_section(struct mem_section *section)
1201 {
1202         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_HAS_MEM_MAP));
1203 }
1204
1205 static inline int valid_section_nr(unsigned long nr)
1206 {
1207         return valid_section(__nr_to_section(nr));
1208 }
1209
1210 static inline int online_section(struct mem_section *section)
1211 {
1212         return (section && (section->section_mem_map & SECTION_IS_ONLINE));
1213 }
1214
1215 static inline int online_section_nr(unsigned long nr)
1216 {
1217         return online_section(__nr_to_section(nr));
1218 }
1219
1220 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1221 void online_mem_sections(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
1222 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1223 void offline_mem_sections(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
1224 #endif
1225 #endif
1226
1227 static inline struct mem_section *__pfn_to_section(unsigned long pfn)
1228 {
1229         return __nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn));
1230 }
1231
1232 extern int __highest_present_section_nr;
1233
1234 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID
1235 static inline int pfn_valid(unsigned long pfn)
1236 {
1237         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1238                 return 0;
1239         return valid_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1240 }
1241 #endif
1242
1243 static inline int pfn_present(unsigned long pfn)
1244 {
1245         if (pfn_to_section_nr(pfn) >= NR_MEM_SECTIONS)
1246                 return 0;
1247         return present_section(__nr_to_section(pfn_to_section_nr(pfn)));
1248 }
1249
1250 /*
1251  * These are _only_ used during initialisation, therefore they
1252  * can use __initdata ...  They could have names to indicate
1253  * this restriction.
1254  */
1255 #ifdef CONFIG_NUMA
1256 #define pfn_to_nid(pfn)                                                 \
1257 ({                                                                      \
1258         unsigned long __pfn_to_nid_pfn = (pfn);                         \
1259         page_to_nid(pfn_to_page(__pfn_to_nid_pfn));                     \
1260 })
1261 #else
1262 #define pfn_to_nid(pfn)         (0)
1263 #endif
1264
1265 #define early_pfn_valid(pfn)    pfn_valid(pfn)
1266 void sparse_init(void);
1267 #else
1268 #define sparse_init()   do {} while (0)
1269 #define sparse_index_init(_sec, _nid)  do {} while (0)
1270 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
1271
1272 /*
1273  * During memory init memblocks map pfns to nids. The search is expensive and
1274  * this caches recent lookups. The implementation of __early_pfn_to_nid
1275  * may treat start/end as pfns or sections.
1276  */
1277 struct mminit_pfnnid_cache {
1278         unsigned long last_start;
1279         unsigned long last_end;
1280         int last_nid;
1281 };
1282
1283 #ifndef early_pfn_valid
1284 #define early_pfn_valid(pfn)    (1)
1285 #endif
1286
1287 void memory_present(int nid, unsigned long start, unsigned long end);
1288
1289 /*
1290  * If it is possible to have holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES, then we
1291  * need to check pfn validility within that MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1292  * pfn_valid_within() should be used in this case; we optimise this away
1293  * when we have no holes within a MAX_ORDER_NR_PAGES block.
1294  */
1295 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
1296 #define pfn_valid_within(pfn) pfn_valid(pfn)
1297 #else
1298 #define pfn_valid_within(pfn) (1)
1299 #endif
1300
1301 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL
1302 /*
1303  * pfn_valid() is meant to be able to tell if a given PFN has valid memmap
1304  * associated with it or not. This means that a struct page exists for this
1305  * pfn. The caller cannot assume the page is fully initialized in general.
1306  * Hotplugable pages might not have been onlined yet. pfn_to_online_page()
1307  * will ensure the struct page is fully online and initialized. Special pages
1308  * (e.g. ZONE_DEVICE) are never onlined and should be treated accordingly.
1309  *
1310  * In FLATMEM, it is expected that holes always have valid memmap as long as
1311  * there is valid PFNs either side of the hole. In SPARSEMEM, it is assumed
1312  * that a valid section has a memmap for the entire section.
1313  *
1314  * However, an ARM, and maybe other embedded architectures in the future
1315  * free memmap backing holes to save memory on the assumption the memmap is
1316  * never used. The page_zone linkages are then broken even though pfn_valid()
1317  * returns true. A walker of the full memmap must then do this additional
1318  * check to ensure the memmap they are looking at is sane by making sure
1319  * the zone and PFN linkages are still valid. This is expensive, but walkers
1320  * of the full memmap are extremely rare.
1321  */
1322 bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1323                                         struct page *page, struct zone *zone);
1324 #else
1325 static inline bool memmap_valid_within(unsigned long pfn,
1326                                         struct page *page, struct zone *zone)
1327 {
1328         return true;
1329 }
1330 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HOLES_MEMORYMODEL */
1331
1332 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS.H */
1333 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1334 #endif /* _LINUX_MMZONE_H */