Lumpy Reclaim V4
[linux-block.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/memory_hotplug.h>
36 #include <linux/nodemask.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/stop_machine.h>
40 #include <linux/sort.h>
41 #include <linux/pfn.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/fault-inject.h>
44
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/div64.h>
47 #include "internal.h"
48
49 /*
50  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
51  * initializer cleaner
52  */
53 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
54 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
55 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
56 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
57 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
58 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
59 long nr_swap_pages;
60 int percpu_pagelist_fraction;
61
62 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
63
64 /*
65  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
66  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
67  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
68  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
69  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
70  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
71  *
72  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
73  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
74  */
75 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
76 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
77          256,
78 #endif
79 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
80          256,
81 #endif
82 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
83          32,
84 #endif
85          32,
86 };
87
88 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
89
90 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
91 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
92          "DMA",
93 #endif
94 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
95          "DMA32",
96 #endif
97          "Normal",
98 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
99          "HighMem",
100 #endif
101          "Movable",
102 };
103
104 int min_free_kbytes = 1024;
105
106 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
107 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
108 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
109
110 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
111   /*
112    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
113    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
114    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
115    * so the number of times add_active_range() can be called is
116    * related to the number of nodes and the number of holes
117    */
118   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
119     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
120     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
121   #else
122     #if MAX_NUMNODES >= 32
123       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
124       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
125     #else
126       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
127       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
128     #endif
129   #endif
130
131   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
132   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
133   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
134   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
135 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
136   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
137   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
138 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
139   unsigned long __initdata required_kernelcore;
140   unsigned long __initdata required_movablecore;
141   unsigned long __initdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
142
143   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
144   int movable_zone;
145   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
146 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
147
148 #if MAX_NUMNODES > 1
149 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
150 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
151 #endif
152
153 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
154 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
155 {
156         int ret = 0;
157         unsigned seq;
158         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
159
160         do {
161                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
162                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
163                         ret = 1;
164                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
165                         ret = 1;
166         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
167
168         return ret;
169 }
170
171 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
172 {
173         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
174                 return 0;
175         if (zone != page_zone(page))
176                 return 0;
177
178         return 1;
179 }
180 /*
181  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
182  */
183 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
184 {
185         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
186                 return 1;
187         if (!page_is_consistent(zone, page))
188                 return 1;
189
190         return 0;
191 }
192 #else
193 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
194 {
195         return 0;
196 }
197 #endif
198
199 static void bad_page(struct page *page)
200 {
201         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
202                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
203                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
204                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
205                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
206                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
207                 page_mapcount(page), page_count(page));
208         dump_stack();
209         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
210                         1 << PG_private |
211                         1 << PG_locked  |
212                         1 << PG_active  |
213                         1 << PG_dirty   |
214                         1 << PG_reclaim |
215                         1 << PG_slab    |
216                         1 << PG_swapcache |
217                         1 << PG_writeback |
218                         1 << PG_buddy );
219         set_page_count(page, 0);
220         reset_page_mapcount(page);
221         page->mapping = NULL;
222         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
223 }
224
225 /*
226  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
227  *
228  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
229  *
230  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
231  *
232  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
233  * the head page (even the head page has this).
234  *
235  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
236  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
237  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
238  */
239
240 static void free_compound_page(struct page *page)
241 {
242         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
243 }
244
245 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
246 {
247         int i;
248         int nr_pages = 1 << order;
249
250         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
251         set_compound_order(page, order);
252         __SetPageHead(page);
253         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
254                 struct page *p = page + i;
255
256                 __SetPageTail(p);
257                 p->first_page = page;
258         }
259 }
260
261 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
262 {
263         int i;
264         int nr_pages = 1 << order;
265
266         if (unlikely(compound_order(page) != order))
267                 bad_page(page);
268
269         if (unlikely(!PageHead(page)))
270                         bad_page(page);
271         __ClearPageHead(page);
272         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
273                 struct page *p = page + i;
274
275                 if (unlikely(!PageTail(p) |
276                                 (p->first_page != page)))
277                         bad_page(page);
278                 __ClearPageTail(p);
279         }
280 }
281
282 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
283 {
284         int i;
285
286         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
287         /*
288          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
289          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
290          */
291         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
292         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
293                 clear_highpage(page + i);
294 }
295
296 /*
297  * function for dealing with page's order in buddy system.
298  * zone->lock is already acquired when we use these.
299  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
300  */
301 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
302 {
303         return page_private(page);
304 }
305
306 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
307 {
308         set_page_private(page, order);
309         __SetPageBuddy(page);
310 }
311
312 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
313 {
314         __ClearPageBuddy(page);
315         set_page_private(page, 0);
316 }
317
318 /*
319  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
320  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
321  *
322  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
323  * the following equation:
324  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
325  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
326  * 1 buddy is #10:
327  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
328  *
329  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
330  * satisfies the following equation:
331  *     P = B & ~(1 << O)
332  *
333  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
334  */
335 static inline struct page *
336 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
337 {
338         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
339
340         return page + (buddy_idx - page_idx);
341 }
342
343 static inline unsigned long
344 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
345 {
346         return (page_idx & ~(1 << order));
347 }
348
349 /*
350  * This function checks whether a page is free && is the buddy
351  * we can do coalesce a page and its buddy if
352  * (a) the buddy is not in a hole &&
353  * (b) the buddy is in the buddy system &&
354  * (c) a page and its buddy have the same order &&
355  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
356  *
357  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
358  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
359  *
360  * For recording page's order, we use page_private(page).
361  */
362 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
363                                                                 int order)
364 {
365         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
366                 return 0;
367
368         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
369                 return 0;
370
371         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
372                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
373                 return 1;
374         }
375         return 0;
376 }
377
378 /*
379  * Freeing function for a buddy system allocator.
380  *
381  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
382  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
383  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
384  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
385  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
386  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
387  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
388  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
389  * parts of the VM system.
390  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
391  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
392  * order is recorded in page_private(page) field.
393  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
394  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
395  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
396  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
397  * triggers coalescing into a block of larger size.            
398  *
399  * -- wli
400  */
401
402 static inline void __free_one_page(struct page *page,
403                 struct zone *zone, unsigned int order)
404 {
405         unsigned long page_idx;
406         int order_size = 1 << order;
407
408         if (unlikely(PageCompound(page)))
409                 destroy_compound_page(page, order);
410
411         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
412
413         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
414         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
415
416         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
417         while (order < MAX_ORDER-1) {
418                 unsigned long combined_idx;
419                 struct free_area *area;
420                 struct page *buddy;
421
422                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
423                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
424                         break;          /* Move the buddy up one level. */
425
426                 list_del(&buddy->lru);
427                 area = zone->free_area + order;
428                 area->nr_free--;
429                 rmv_page_order(buddy);
430                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
431                 page = page + (combined_idx - page_idx);
432                 page_idx = combined_idx;
433                 order++;
434         }
435         set_page_order(page, order);
436         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
437         zone->free_area[order].nr_free++;
438 }
439
440 static inline int free_pages_check(struct page *page)
441 {
442         if (unlikely(page_mapcount(page) |
443                 (page->mapping != NULL)  |
444                 (page_count(page) != 0)  |
445                 (page->flags & (
446                         1 << PG_lru     |
447                         1 << PG_private |
448                         1 << PG_locked  |
449                         1 << PG_active  |
450                         1 << PG_slab    |
451                         1 << PG_swapcache |
452                         1 << PG_writeback |
453                         1 << PG_reserved |
454                         1 << PG_buddy ))))
455                 bad_page(page);
456         /*
457          * PageReclaim == PageTail. It is only an error
458          * for PageReclaim to be set if PageCompound is clear.
459          */
460         if (unlikely(!PageCompound(page) && PageReclaim(page)))
461                 bad_page(page);
462         if (PageDirty(page))
463                 __ClearPageDirty(page);
464         /*
465          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
466          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
467          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
468          */
469         return PageReserved(page);
470 }
471
472 /*
473  * Frees a list of pages. 
474  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
475  * count is the number of pages to free.
476  *
477  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
478  * see if this freeing clears that state.
479  *
480  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
481  * pinned" detection logic.
482  */
483 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
484                                         struct list_head *list, int order)
485 {
486         spin_lock(&zone->lock);
487         zone->all_unreclaimable = 0;
488         zone->pages_scanned = 0;
489         while (count--) {
490                 struct page *page;
491
492                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
493                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
494                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
495                 list_del(&page->lru);
496                 __free_one_page(page, zone, order);
497         }
498         spin_unlock(&zone->lock);
499 }
500
501 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
502 {
503         spin_lock(&zone->lock);
504         zone->all_unreclaimable = 0;
505         zone->pages_scanned = 0;
506         __free_one_page(page, zone, order);
507         spin_unlock(&zone->lock);
508 }
509
510 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
511 {
512         unsigned long flags;
513         int i;
514         int reserved = 0;
515
516         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
517                 reserved += free_pages_check(page + i);
518         if (reserved)
519                 return;
520
521         if (!PageHighMem(page))
522                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
523         arch_free_page(page, order);
524         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
525
526         local_irq_save(flags);
527         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
528         free_one_page(page_zone(page), page, order);
529         local_irq_restore(flags);
530 }
531
532 /*
533  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
534  */
535 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
536 {
537         if (order == 0) {
538                 __ClearPageReserved(page);
539                 set_page_count(page, 0);
540                 set_page_refcounted(page);
541                 __free_page(page);
542         } else {
543                 int loop;
544
545                 prefetchw(page);
546                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
547                         struct page *p = &page[loop];
548
549                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
550                                 prefetchw(p + 1);
551                         __ClearPageReserved(p);
552                         set_page_count(p, 0);
553                 }
554
555                 set_page_refcounted(page);
556                 __free_pages(page, order);
557         }
558 }
559
560
561 /*
562  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
563  * Please do not alter this order without good reasons and regression
564  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
565  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
566  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
567  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
568  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
569  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
570  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
571  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
572  *
573  * -- wli
574  */
575 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
576         int low, int high, struct free_area *area)
577 {
578         unsigned long size = 1 << high;
579
580         while (high > low) {
581                 area--;
582                 high--;
583                 size >>= 1;
584                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
585                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
586                 area->nr_free++;
587                 set_page_order(&page[size], high);
588         }
589 }
590
591 /*
592  * This page is about to be returned from the page allocator
593  */
594 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
595 {
596         if (unlikely(page_mapcount(page) |
597                 (page->mapping != NULL)  |
598                 (page_count(page) != 0)  |
599                 (page->flags & (
600                         1 << PG_lru     |
601                         1 << PG_private |
602                         1 << PG_locked  |
603                         1 << PG_active  |
604                         1 << PG_dirty   |
605                         1 << PG_reclaim |
606                         1 << PG_slab    |
607                         1 << PG_swapcache |
608                         1 << PG_writeback |
609                         1 << PG_reserved |
610                         1 << PG_buddy ))))
611                 bad_page(page);
612
613         /*
614          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
615          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
616          */
617         if (PageReserved(page))
618                 return 1;
619
620         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
621                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
622                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
623         set_page_private(page, 0);
624         set_page_refcounted(page);
625
626         arch_alloc_page(page, order);
627         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
628
629         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
630                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
631
632         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
633                 prep_compound_page(page, order);
634
635         return 0;
636 }
637
638 /* 
639  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
640  * Call me with the zone->lock already held.
641  */
642 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
643 {
644         struct free_area * area;
645         unsigned int current_order;
646         struct page *page;
647
648         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
649                 area = zone->free_area + current_order;
650                 if (list_empty(&area->free_list))
651                         continue;
652
653                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
654                 list_del(&page->lru);
655                 rmv_page_order(page);
656                 area->nr_free--;
657                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
658                 expand(zone, page, order, current_order, area);
659                 return page;
660         }
661
662         return NULL;
663 }
664
665 /* 
666  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
667  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
668  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
669  */
670 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
671                         unsigned long count, struct list_head *list)
672 {
673         int i;
674         
675         spin_lock(&zone->lock);
676         for (i = 0; i < count; ++i) {
677                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
678                 if (unlikely(page == NULL))
679                         break;
680                 list_add_tail(&page->lru, list);
681         }
682         spin_unlock(&zone->lock);
683         return i;
684 }
685
686 #ifdef CONFIG_NUMA
687 /*
688  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
689  * currently executing processor on remote nodes after they have
690  * expired.
691  *
692  * Note that this function must be called with the thread pinned to
693  * a single processor.
694  */
695 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
696 {
697         unsigned long flags;
698         int to_drain;
699
700         local_irq_save(flags);
701         if (pcp->count >= pcp->batch)
702                 to_drain = pcp->batch;
703         else
704                 to_drain = pcp->count;
705         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
706         pcp->count -= to_drain;
707         local_irq_restore(flags);
708 }
709 #endif
710
711 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
712 {
713         unsigned long flags;
714         struct zone *zone;
715         int i;
716
717         for_each_zone(zone) {
718                 struct per_cpu_pageset *pset;
719
720                 if (!populated_zone(zone))
721                         continue;
722
723                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
724                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
725                         struct per_cpu_pages *pcp;
726
727                         pcp = &pset->pcp[i];
728                         local_irq_save(flags);
729                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
730                         pcp->count = 0;
731                         local_irq_restore(flags);
732                 }
733         }
734 }
735
736 #ifdef CONFIG_PM
737
738 void mark_free_pages(struct zone *zone)
739 {
740         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
741         unsigned long flags;
742         int order;
743         struct list_head *curr;
744
745         if (!zone->spanned_pages)
746                 return;
747
748         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
749
750         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
751         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
752                 if (pfn_valid(pfn)) {
753                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
754
755                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
756                                 swsusp_unset_page_free(page);
757                 }
758
759         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
760                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
761                         unsigned long i;
762
763                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
764                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
765                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
766                 }
767
768         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
769 }
770
771 /*
772  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
773  */
774 void drain_local_pages(void)
775 {
776         unsigned long flags;
777
778         local_irq_save(flags);  
779         __drain_pages(smp_processor_id());
780         local_irq_restore(flags);       
781 }
782 #endif /* CONFIG_PM */
783
784 /*
785  * Free a 0-order page
786  */
787 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
788 {
789         struct zone *zone = page_zone(page);
790         struct per_cpu_pages *pcp;
791         unsigned long flags;
792
793         if (PageAnon(page))
794                 page->mapping = NULL;
795         if (free_pages_check(page))
796                 return;
797
798         if (!PageHighMem(page))
799                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
800         arch_free_page(page, 0);
801         kernel_map_pages(page, 1, 0);
802
803         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
804         local_irq_save(flags);
805         __count_vm_event(PGFREE);
806         list_add(&page->lru, &pcp->list);
807         pcp->count++;
808         if (pcp->count >= pcp->high) {
809                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
810                 pcp->count -= pcp->batch;
811         }
812         local_irq_restore(flags);
813         put_cpu();
814 }
815
816 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
817 {
818         free_hot_cold_page(page, 0);
819 }
820         
821 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
822 {
823         free_hot_cold_page(page, 1);
824 }
825
826 /*
827  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
828  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
829  * Each sub-page must be freed individually.
830  *
831  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
832  * Please consult with lkml before using this in your driver.
833  */
834 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
835 {
836         int i;
837
838         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
839         VM_BUG_ON(!page_count(page));
840         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
841                 set_page_refcounted(page + i);
842 }
843
844 /*
845  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
846  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
847  * or two.
848  */
849 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
850                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
851 {
852         unsigned long flags;
853         struct page *page;
854         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
855         int cpu;
856
857 again:
858         cpu  = get_cpu();
859         if (likely(order == 0)) {
860                 struct per_cpu_pages *pcp;
861
862                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
863                 local_irq_save(flags);
864                 if (!pcp->count) {
865                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
866                                                 pcp->batch, &pcp->list);
867                         if (unlikely(!pcp->count))
868                                 goto failed;
869                 }
870                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
871                 list_del(&page->lru);
872                 pcp->count--;
873         } else {
874                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
875                 page = __rmqueue(zone, order);
876                 spin_unlock(&zone->lock);
877                 if (!page)
878                         goto failed;
879         }
880
881         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
882         zone_statistics(zonelist, zone);
883         local_irq_restore(flags);
884         put_cpu();
885
886         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
887         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
888                 goto again;
889         return page;
890
891 failed:
892         local_irq_restore(flags);
893         put_cpu();
894         return NULL;
895 }
896
897 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
898 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
899 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
900 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
901 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
902 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
903 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
904
905 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
906
907 static struct fail_page_alloc_attr {
908         struct fault_attr attr;
909
910         u32 ignore_gfp_highmem;
911         u32 ignore_gfp_wait;
912         u32 min_order;
913
914 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
915
916         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
917         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
918         struct dentry *min_order_file;
919
920 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
921
922 } fail_page_alloc = {
923         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
924         .ignore_gfp_wait = 1,
925         .ignore_gfp_highmem = 1,
926         .min_order = 1,
927 };
928
929 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
930 {
931         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
932 }
933 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
934
935 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
936 {
937         if (order < fail_page_alloc.min_order)
938                 return 0;
939         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
940                 return 0;
941         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
942                 return 0;
943         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
944                 return 0;
945
946         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
947 }
948
949 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
950
951 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
952 {
953         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
954         struct dentry *dir;
955         int err;
956
957         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
958                                        "fail_page_alloc");
959         if (err)
960                 return err;
961         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
962
963         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
964                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
965                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
966
967         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
968                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
969                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
970         fail_page_alloc.min_order_file =
971                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
972                                    &fail_page_alloc.min_order);
973
974         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
975             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
976             !fail_page_alloc.min_order_file) {
977                 err = -ENOMEM;
978                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
979                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
980                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
981                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
982         }
983
984         return err;
985 }
986
987 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
988
989 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
990
991 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
992
993 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
994 {
995         return 0;
996 }
997
998 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
999
1000 /*
1001  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1002  * of the allocation.
1003  */
1004 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1005                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1006 {
1007         /* free_pages my go negative - that's OK */
1008         long min = mark;
1009         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1010         int o;
1011
1012         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1013                 min -= min / 2;
1014         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1015                 min -= min / 4;
1016
1017         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1018                 return 0;
1019         for (o = 0; o < order; o++) {
1020                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1021                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1022
1023                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1024                 min >>= 1;
1025
1026                 if (free_pages <= min)
1027                         return 0;
1028         }
1029         return 1;
1030 }
1031
1032 #ifdef CONFIG_NUMA
1033 /*
1034  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1035  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1036  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1037  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1038  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1039  *
1040  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1041  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1042  * tasks mems_allowed, or node_online_map.)
1043  *
1044  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1045  * nothing and returns NULL.
1046  *
1047  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1048  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1049  *
1050  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1051  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1052  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1053  * quickly as we can.
1054  */
1055 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1056 {
1057         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1058         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1059
1060         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1061         if (!zlc)
1062                 return NULL;
1063
1064         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1065                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1066                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1067         }
1068
1069         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1070                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1071                                         &node_online_map;
1072         return allowednodes;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1077  * if it is worth looking at further for free memory:
1078  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1079  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1080  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1081  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1082  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1083  * else return false (zero) if it is not.
1084  *
1085  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1086  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1087  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1088  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1089  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1090  * into the second scan of the zonelist.
1091  *
1092  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1093  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1094  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1095  * unturned looking for a free page.
1096  */
1097 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1098                                                 nodemask_t *allowednodes)
1099 {
1100         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1101         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1102         int n;                          /* node that zone *z is on */
1103
1104         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1105         if (!zlc)
1106                 return 1;
1107
1108         i = z - zonelist->zones;
1109         n = zlc->z_to_n[i];
1110
1111         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1112         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1117  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1118  * from that zone don't waste time re-examining it.
1119  */
1120 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1121 {
1122         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1123         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1124
1125         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1126         if (!zlc)
1127                 return;
1128
1129         i = z - zonelist->zones;
1130
1131         set_bit(i, zlc->fullzones);
1132 }
1133
1134 #else   /* CONFIG_NUMA */
1135
1136 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1137 {
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1142                                 nodemask_t *allowednodes)
1143 {
1144         return 1;
1145 }
1146
1147 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1148 {
1149 }
1150 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1151
1152 /*
1153  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1154  * a page.
1155  */
1156 static struct page *
1157 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1158                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1159 {
1160         struct zone **z;
1161         struct page *page = NULL;
1162         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1163         struct zone *zone;
1164         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1165         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1166         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1167
1168 zonelist_scan:
1169         /*
1170          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1171          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1172          */
1173         z = zonelist->zones;
1174
1175         do {
1176                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1177                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1178                                 continue;
1179                 zone = *z;
1180                 if (unlikely(NUMA_BUILD && (gfp_mask & __GFP_THISNODE) &&
1181                         zone->zone_pgdat != zonelist->zones[0]->zone_pgdat))
1182                                 break;
1183                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1184                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1185                                 goto try_next_zone;
1186
1187                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1188                         unsigned long mark;
1189                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1190                                 mark = zone->pages_min;
1191                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1192                                 mark = zone->pages_low;
1193                         else
1194                                 mark = zone->pages_high;
1195                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1196                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1197                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1198                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1199                                         goto this_zone_full;
1200                         }
1201                 }
1202
1203                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1204                 if (page)
1205                         break;
1206 this_zone_full:
1207                 if (NUMA_BUILD)
1208                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1209 try_next_zone:
1210                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1211                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1212                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1213                         zlc_active = 1;
1214                         did_zlc_setup = 1;
1215                 }
1216         } while (*(++z) != NULL);
1217
1218         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1219                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1220                 zlc_active = 0;
1221                 goto zonelist_scan;
1222         }
1223         return page;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1228  */
1229 struct page * fastcall
1230 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1231                 struct zonelist *zonelist)
1232 {
1233         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1234         struct zone **z;
1235         struct page *page;
1236         struct reclaim_state reclaim_state;
1237         struct task_struct *p = current;
1238         int do_retry;
1239         int alloc_flags;
1240         int did_some_progress;
1241
1242         might_sleep_if(wait);
1243
1244         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1245                 return NULL;
1246
1247 restart:
1248         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1249
1250         if (unlikely(*z == NULL)) {
1251                 /* Should this ever happen?? */
1252                 return NULL;
1253         }
1254
1255         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1256                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1257         if (page)
1258                 goto got_pg;
1259
1260         /*
1261          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1262          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1263          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1264          * using a larger set of nodes after it has established that the
1265          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1266          * over allocated.
1267          */
1268         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1269                 goto nopage;
1270
1271         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1272                 wakeup_kswapd(*z, order);
1273
1274         /*
1275          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1276          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1277          * to how we want to proceed.
1278          *
1279          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1280          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1281          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1282          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1283          */
1284         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1285         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1286                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1287         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1288                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1289         if (wait)
1290                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1291
1292         /*
1293          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1294          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1295          *
1296          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1297          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1298          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1299          */
1300         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1301         if (page)
1302                 goto got_pg;
1303
1304         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1305
1306 rebalance:
1307         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1308                         && !in_interrupt()) {
1309                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1310 nofail_alloc:
1311                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1312                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1313                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1314                         if (page)
1315                                 goto got_pg;
1316                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1317                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1318                                 goto nofail_alloc;
1319                         }
1320                 }
1321                 goto nopage;
1322         }
1323
1324         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1325         if (!wait)
1326                 goto nopage;
1327
1328         cond_resched();
1329
1330         /* We now go into synchronous reclaim */
1331         cpuset_memory_pressure_bump();
1332         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1333         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1334         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1335
1336         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1337
1338         p->reclaim_state = NULL;
1339         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1340
1341         cond_resched();
1342
1343         if (likely(did_some_progress)) {
1344                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1345                                                 zonelist, alloc_flags);
1346                 if (page)
1347                         goto got_pg;
1348         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1349                 /*
1350                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1351                  * very high watermark here, this is only to catch
1352                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1353                  * under heavy pressure.
1354                  */
1355                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1356                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1357                 if (page)
1358                         goto got_pg;
1359
1360                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1361                 goto restart;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1366          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1367          *
1368          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1369          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1370          */
1371         do_retry = 0;
1372         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1373                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1374                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1375                         do_retry = 1;
1376                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1377                         do_retry = 1;
1378         }
1379         if (do_retry) {
1380                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1381                 goto rebalance;
1382         }
1383
1384 nopage:
1385         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1386                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1387                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1388                         p->comm, order, gfp_mask);
1389                 dump_stack();
1390                 show_mem();
1391         }
1392 got_pg:
1393         return page;
1394 }
1395
1396 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1397
1398 /*
1399  * Common helper functions.
1400  */
1401 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1402 {
1403         struct page * page;
1404         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1405         if (!page)
1406                 return 0;
1407         return (unsigned long) page_address(page);
1408 }
1409
1410 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1411
1412 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1413 {
1414         struct page * page;
1415
1416         /*
1417          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1418          * a highmem page
1419          */
1420         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1421
1422         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1423         if (page)
1424                 return (unsigned long) page_address(page);
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1429
1430 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1431 {
1432         int i = pagevec_count(pvec);
1433
1434         while (--i >= 0)
1435                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1436 }
1437
1438 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1439 {
1440         if (put_page_testzero(page)) {
1441                 if (order == 0)
1442                         free_hot_page(page);
1443                 else
1444                         __free_pages_ok(page, order);
1445         }
1446 }
1447
1448 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1449
1450 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1451 {
1452         if (addr != 0) {
1453                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1454                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1455         }
1456 }
1457
1458 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1459
1460 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1461 {
1462         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1463         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1464         unsigned int sum = 0;
1465
1466         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1467         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1468         struct zone *zone;
1469
1470         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1471                 unsigned long size = zone->present_pages;
1472                 unsigned long high = zone->pages_high;
1473                 if (size > high)
1474                         sum += size - high;
1475         }
1476
1477         return sum;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1482  */
1483 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1484 {
1485         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1490  */
1491 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1492 {
1493         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1494 }
1495
1496 static inline void show_node(struct zone *zone)
1497 {
1498         if (NUMA_BUILD)
1499                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1500 }
1501
1502 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1503 {
1504         val->totalram = totalram_pages;
1505         val->sharedram = 0;
1506         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1507         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1508         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1509         val->freehigh = nr_free_highpages();
1510         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1511 }
1512
1513 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1514
1515 #ifdef CONFIG_NUMA
1516 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1517 {
1518         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1519
1520         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1521         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1522 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1523         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1524         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1525                         NR_FREE_PAGES);
1526 #else
1527         val->totalhigh = 0;
1528         val->freehigh = 0;
1529 #endif
1530         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1531 }
1532 #endif
1533
1534 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1535
1536 /*
1537  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1538  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1539  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1540  */
1541 void show_free_areas(void)
1542 {
1543         int cpu;
1544         struct zone *zone;
1545
1546         for_each_zone(zone) {
1547                 if (!populated_zone(zone))
1548                         continue;
1549
1550                 show_node(zone);
1551                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1552
1553                 for_each_online_cpu(cpu) {
1554                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1555
1556                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1557
1558                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1559                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1560                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1561                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1562                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1563                                pageset->pcp[1].count);
1564                 }
1565         }
1566
1567         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1568                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1569                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1570                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1571                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1572                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1573                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1574                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1575                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1576                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1577                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1578                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1579                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1580
1581         for_each_zone(zone) {
1582                 int i;
1583
1584                 if (!populated_zone(zone))
1585                         continue;
1586
1587                 show_node(zone);
1588                 printk("%s"
1589                         " free:%lukB"
1590                         " min:%lukB"
1591                         " low:%lukB"
1592                         " high:%lukB"
1593                         " active:%lukB"
1594                         " inactive:%lukB"
1595                         " present:%lukB"
1596                         " pages_scanned:%lu"
1597                         " all_unreclaimable? %s"
1598                         "\n",
1599                         zone->name,
1600                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1601                         K(zone->pages_min),
1602                         K(zone->pages_low),
1603                         K(zone->pages_high),
1604                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1605                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1606                         K(zone->present_pages),
1607                         zone->pages_scanned,
1608                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1609                         );
1610                 printk("lowmem_reserve[]:");
1611                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1612                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1613                 printk("\n");
1614         }
1615
1616         for_each_zone(zone) {
1617                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1618
1619                 if (!populated_zone(zone))
1620                         continue;
1621
1622                 show_node(zone);
1623                 printk("%s: ", zone->name);
1624
1625                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1626                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1627                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1628                         total += nr[order] << order;
1629                 }
1630                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1631                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1632                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1633                 printk("= %lukB\n", K(total));
1634         }
1635
1636         show_swap_cache_info();
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Builds allocation fallback zone lists.
1641  *
1642  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1643  */
1644 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1645                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1646 {
1647         struct zone *zone;
1648
1649         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1650         zone_type++;
1651
1652         do {
1653                 zone_type--;
1654                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1655                 if (populated_zone(zone)) {
1656                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1657                         check_highest_zone(zone_type);
1658                 }
1659
1660         } while (zone_type);
1661         return nr_zones;
1662 }
1663
1664
1665 /*
1666  *  zonelist_order:
1667  *  0 = automatic detection of better ordering.
1668  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1669  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1670  *
1671  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1672  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1673  */
1674 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1675 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1676 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1677
1678 /* zonelist order in the kernel.
1679  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1680  */
1681 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1682 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1683
1684
1685 #ifdef CONFIG_NUMA
1686 /* The value user specified ....changed by config */
1687 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1688 /* string for sysctl */
1689 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1690 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1691
1692 /*
1693  * interface for configure zonelist ordering.
1694  * command line option "numa_zonelist_order"
1695  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1696  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1697  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1698  */
1699
1700 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1701 {
1702         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1703                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1704         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1705                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1706         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1707                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1708         } else {
1709                 printk(KERN_WARNING
1710                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1711                         "%s\n", s);
1712                 return -EINVAL;
1713         }
1714         return 0;
1715 }
1716
1717 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1718 {
1719         if (s)
1720                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1721         return 0;
1722 }
1723 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1724
1725 /*
1726  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1727  */
1728 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1729                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1730                 loff_t *ppos)
1731 {
1732         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1733         int ret;
1734
1735         if (write)
1736                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1737                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1738         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1739         if (ret)
1740                 return ret;
1741         if (write) {
1742                 int oldval = user_zonelist_order;
1743                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1744                         /*
1745                          * bogus value.  restore saved string
1746                          */
1747                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1748                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1749                         user_zonelist_order = oldval;
1750                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1751                         build_all_zonelists();
1752         }
1753         return 0;
1754 }
1755
1756
1757 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1758 static int node_load[MAX_NUMNODES];
1759
1760 /**
1761  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1762  * @node: node whose fallback list we're appending
1763  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1764  *
1765  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1766  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1767  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1768  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1769  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1770  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1771  * on them otherwise.
1772  * It returns -1 if no node is found.
1773  */
1774 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1775 {
1776         int n, val;
1777         int min_val = INT_MAX;
1778         int best_node = -1;
1779
1780         /* Use the local node if we haven't already */
1781         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1782                 node_set(node, *used_node_mask);
1783                 return node;
1784         }
1785
1786         for_each_online_node(n) {
1787                 cpumask_t tmp;
1788
1789                 /* Don't want a node to appear more than once */
1790                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1791                         continue;
1792
1793                 /* Use the distance array to find the distance */
1794                 val = node_distance(node, n);
1795
1796                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1797                 val += (n < node);
1798
1799                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1800                 tmp = node_to_cpumask(n);
1801                 if (!cpus_empty(tmp))
1802                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1803
1804                 /* Slight preference for less loaded node */
1805                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1806                 val += node_load[n];
1807
1808                 if (val < min_val) {
1809                         min_val = val;
1810                         best_node = n;
1811                 }
1812         }
1813
1814         if (best_node >= 0)
1815                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1816
1817         return best_node;
1818 }
1819
1820
1821 /*
1822  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
1823  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
1824  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
1825  */
1826 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
1827 {
1828         enum zone_type i;
1829         int j;
1830         struct zonelist *zonelist;
1831
1832         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1833                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1834                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
1835                         ;
1836                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1837                 zonelist->zones[j] = NULL;
1838         }
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
1843  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
1844  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
1845  * may still exist in local DMA zone.
1846  */
1847 static int node_order[MAX_NUMNODES];
1848
1849 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
1850 {
1851         enum zone_type i;
1852         int pos, j, node;
1853         int zone_type;          /* needs to be signed */
1854         struct zone *z;
1855         struct zonelist *zonelist;
1856
1857         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1858                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1859                 pos = 0;
1860                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
1861                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
1862                                 node = node_order[j];
1863                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
1864                                 if (populated_zone(z)) {
1865                                         zonelist->zones[pos++] = z;
1866                                         check_highest_zone(zone_type);
1867                                 }
1868                         }
1869                 }
1870                 zonelist->zones[pos] = NULL;
1871         }
1872 }
1873
1874 static int default_zonelist_order(void)
1875 {
1876         int nid, zone_type;
1877         unsigned long low_kmem_size,total_size;
1878         struct zone *z;
1879         int average_size;
1880         /*
1881          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
1882          * If they are really small and used heavily, the system can fall
1883          * into OOM very easily.
1884          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
1885          */
1886         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
1887         low_kmem_size = 0;
1888         total_size = 0;
1889         for_each_online_node(nid) {
1890                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
1891                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
1892                         if (populated_zone(z)) {
1893                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
1894                                         low_kmem_size += z->present_pages;
1895                                 total_size += z->present_pages;
1896                         }
1897                 }
1898         }
1899         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
1900             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
1901                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
1902         /*
1903          * look into each node's config.
1904          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
1905          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
1906          */
1907         average_size = total_size / (num_online_nodes() + 1);
1908         for_each_online_node(nid) {
1909                 low_kmem_size = 0;
1910                 total_size = 0;
1911                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
1912                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
1913                         if (populated_zone(z)) {
1914                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
1915                                         low_kmem_size += z->present_pages;
1916                                 total_size += z->present_pages;
1917                         }
1918                 }
1919                 if (low_kmem_size &&
1920                     total_size > average_size && /* ignore small node */
1921                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
1922                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
1923         }
1924         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
1925 }
1926
1927 static void set_zonelist_order(void)
1928 {
1929         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
1930                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
1931         else
1932                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
1933 }
1934
1935 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1936 {
1937         int j, node, load;
1938         enum zone_type i;
1939         nodemask_t used_mask;
1940         int local_node, prev_node;
1941         struct zonelist *zonelist;
1942         int order = current_zonelist_order;
1943
1944         /* initialize zonelists */
1945         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1946                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1947                 zonelist->zones[0] = NULL;
1948         }
1949
1950         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1951         local_node = pgdat->node_id;
1952         load = num_online_nodes();
1953         prev_node = local_node;
1954         nodes_clear(used_mask);
1955
1956         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
1957         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
1958         j = 0;
1959
1960         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1961                 int distance = node_distance(local_node, node);
1962
1963                 /*
1964                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1965                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1966                  */
1967                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1968                         zone_reclaim_mode = 1;
1969
1970                 /*
1971                  * We don't want to pressure a particular node.
1972                  * So adding penalty to the first node in same
1973                  * distance group to make it round-robin.
1974                  */
1975                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1976                         node_load[node] = load;
1977
1978                 prev_node = node;
1979                 load--;
1980                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
1981                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
1982                 else
1983                         node_order[j++] = node; /* remember order */
1984         }
1985
1986         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
1987                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
1988                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
1989         }
1990 }
1991
1992 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
1993 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1994 {
1995         int i;
1996
1997         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1998                 struct zonelist *zonelist;
1999                 struct zonelist_cache *zlc;
2000                 struct zone **z;
2001
2002                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2003                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2004                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2005                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2006                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2007         }
2008 }
2009
2010
2011 #else   /* CONFIG_NUMA */
2012
2013 static void set_zonelist_order(void)
2014 {
2015         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2016 }
2017
2018 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2019 {
2020         int node, local_node;
2021         enum zone_type i,j;
2022
2023         local_node = pgdat->node_id;
2024         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2025                 struct zonelist *zonelist;
2026
2027                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2028
2029                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2030                 /*
2031                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2032                  * of all the other nodes.
2033                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2034                  * building the zones for node N, we make sure that the
2035                  * zones coming right after the local ones are those from
2036                  * node N+1 (modulo N)
2037                  */
2038                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2039                         if (!node_online(node))
2040                                 continue;
2041                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2042                 }
2043                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2044                         if (!node_online(node))
2045                                 continue;
2046                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2047                 }
2048
2049                 zonelist->zones[j] = NULL;
2050         }
2051 }
2052
2053 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2054 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2055 {
2056         int i;
2057
2058         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2059                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2060 }
2061
2062 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2063
2064 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2065 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2066 {
2067         int nid;
2068
2069         for_each_online_node(nid) {
2070                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
2071                 build_zonelist_cache(NODE_DATA(nid));
2072         }
2073         return 0;
2074 }
2075
2076 void build_all_zonelists(void)
2077 {
2078         set_zonelist_order();
2079
2080         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2081                 __build_all_zonelists(NULL);
2082                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2083         } else {
2084                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
2085                    of zonelist */
2086                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2087                 /* cpuset refresh routine should be here */
2088         }
2089         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2090         printk("Built %i zonelists in %s order.  Total pages: %ld\n",
2091                         num_online_nodes(),
2092                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2093                         vm_total_pages);
2094 #ifdef CONFIG_NUMA
2095         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2096 #endif
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2101  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2102  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2103  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2104  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2105  * conservative, even though it seems large.
2106  *
2107  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2108  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2109  */
2110 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2111
2112 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2113 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2114 {
2115         unsigned long size = 1;
2116
2117         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2118
2119         while (size < pages)
2120                 size <<= 1;
2121
2122         /*
2123          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2124          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2125          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2126          */
2127         size = min(size, 4096UL);
2128
2129         return max(size, 4UL);
2130 }
2131 #else
2132 /*
2133  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2134  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2135  *
2136  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2137  *
2138  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2139  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2140  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2141  *
2142  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2143  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2144  *
2145  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2146  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2147  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2148  */
2149 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2150 {
2151         return 4096UL;
2152 }
2153 #endif
2154
2155 /*
2156  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2157  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2158  * hash function before the remainder is taken.
2159  */
2160 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2161 {
2162         return ffz(~size);
2163 }
2164
2165 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2166
2167 /*
2168  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2169  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2170  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2171  */
2172 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2173                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2174 {
2175         struct page *page;
2176         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2177         unsigned long pfn;
2178
2179         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2180                 /*
2181                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2182                  * handed to this function.  They do not
2183                  * exist on hotplugged memory.
2184                  */
2185                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2186                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2187                                 continue;
2188                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2189                                 continue;
2190                 }
2191                 page = pfn_to_page(pfn);
2192                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2193                 init_page_count(page);
2194                 reset_page_mapcount(page);
2195                 SetPageReserved(page);
2196                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2197 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2198                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2199                 if (!is_highmem_idx(zone))
2200                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2201 #endif
2202         }
2203 }
2204
2205 static void __meminit zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat,
2206                                 struct zone *zone, unsigned long size)
2207 {
2208         int order;
2209         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
2210                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
2211                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2212         }
2213 }
2214
2215 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2216 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2217         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2218 #endif
2219
2220 static int __devinit zone_batchsize(struct zone *zone)
2221 {
2222         int batch;
2223
2224         /*
2225          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2226          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2227          *
2228          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2229          */
2230         batch = zone->present_pages / 1024;
2231         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2232                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2233         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2234         if (batch < 1)
2235                 batch = 1;
2236
2237         /*
2238          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2239          * of 2 value was found to be more likely to have
2240          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2241          *
2242          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2243          * batches of pages, one task can end up with a lot
2244          * of pages of one half of the possible page colors
2245          * and the other with pages of the other colors.
2246          */
2247         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2248
2249         return batch;
2250 }
2251
2252 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2253 {
2254         struct per_cpu_pages *pcp;
2255
2256         memset(p, 0, sizeof(*p));
2257
2258         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2259         pcp->count = 0;
2260         pcp->high = 6 * batch;
2261         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2262         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2263
2264         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2265         pcp->count = 0;
2266         pcp->high = 2 * batch;
2267         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2268         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2273  * to the value high for the pageset p.
2274  */
2275
2276 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2277                                 unsigned long high)
2278 {
2279         struct per_cpu_pages *pcp;
2280
2281         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2282         pcp->high = high;
2283         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2284         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2285                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2286 }
2287
2288
2289 #ifdef CONFIG_NUMA
2290 /*
2291  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2292  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2293  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2294  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2295  * with interrupts disabled.
2296  *
2297  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2298  *
2299  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2300  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2301  * hotplugged processors.
2302  *
2303  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2304  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2305  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2306  */
2307 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2308
2309 /*
2310  * Dynamically allocate memory for the
2311  * per cpu pageset array in struct zone.
2312  */
2313 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2314 {
2315         struct zone *zone, *dzone;
2316
2317         for_each_zone(zone) {
2318
2319                 if (!populated_zone(zone))
2320                         continue;
2321
2322                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2323                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
2324                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2325                         goto bad;
2326
2327                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2328
2329                 if (percpu_pagelist_fraction)
2330                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2331                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2332         }
2333
2334         return 0;
2335 bad:
2336         for_each_zone(dzone) {
2337                 if (dzone == zone)
2338                         break;
2339                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2340                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2341         }
2342         return -ENOMEM;
2343 }
2344
2345 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2346 {
2347         struct zone *zone;
2348
2349         for_each_zone(zone) {
2350                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2351
2352                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2353                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2354                         kfree(pset);
2355                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2356         }
2357 }
2358
2359 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2360                 unsigned long action,
2361                 void *hcpu)
2362 {
2363         int cpu = (long)hcpu;
2364         int ret = NOTIFY_OK;
2365
2366         switch (action) {
2367         case CPU_UP_PREPARE:
2368         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2369                 if (process_zones(cpu))
2370                         ret = NOTIFY_BAD;
2371                 break;
2372         case CPU_UP_CANCELED:
2373         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2374         case CPU_DEAD:
2375         case CPU_DEAD_FROZEN:
2376                 free_zone_pagesets(cpu);
2377                 break;
2378         default:
2379                 break;
2380         }
2381         return ret;
2382 }
2383
2384 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2385         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2386
2387 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2388 {
2389         int err;
2390
2391         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2392          * A cpuup callback will do this for every cpu
2393          * as it comes online
2394          */
2395         err = process_zones(smp_processor_id());
2396         BUG_ON(err);
2397         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2398 }
2399
2400 #endif
2401
2402 static noinline __init_refok
2403 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2404 {
2405         int i;
2406         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2407         size_t alloc_size;
2408
2409         /*
2410          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2411          * per zone.
2412          */
2413         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2414                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2415         zone->wait_table_bits =
2416                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2417         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2418                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2419
2420         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2421                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2422                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2423         } else {
2424                 /*
2425                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2426                  * via memory hot-add.
2427                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2428                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2429                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2430                  * node itself as well.
2431                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2432                  * necessary.
2433                  */
2434                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2435         }
2436         if (!zone->wait_table)
2437                 return -ENOMEM;
2438
2439         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2440                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2441
2442         return 0;
2443 }
2444
2445 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2446 {
2447         int cpu;
2448         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2449
2450         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2451 #ifdef CONFIG_NUMA
2452                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2453                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2454                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2455 #else
2456                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2457 #endif
2458         }
2459         if (zone->present_pages)
2460                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2461                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2462 }
2463
2464 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2465                                         unsigned long zone_start_pfn,
2466                                         unsigned long size,
2467                                         enum memmap_context context)
2468 {
2469         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2470         int ret;
2471         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2472         if (ret)
2473                 return ret;
2474         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2475
2476         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2477
2478         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2479
2480         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2481
2482         return 0;
2483 }
2484
2485 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2486 /*
2487  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2488  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2489  */
2490 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2491 {
2492         int i;
2493
2494         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2495                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2496                         return i;
2497
2498         return -1;
2499 }
2500
2501 /*
2502  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2503  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2504  */
2505 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2506 {
2507         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2508                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2509                         return index;
2510
2511         return -1;
2512 }
2513
2514 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2515 /*
2516  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2517  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2518  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2519  * alternative
2520  */
2521 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2522 {
2523         int i;
2524
2525         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2526                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2527                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2528
2529                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2530                         return early_node_map[i].nid;
2531         }
2532
2533         return 0;
2534 }
2535 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2536
2537 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2538 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2539         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2540                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2541
2542 /**
2543  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2544  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2545  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2546  *
2547  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2548  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2549  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2550  */
2551 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2552                                                 unsigned long max_low_pfn)
2553 {
2554         int i;
2555
2556         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2557                 unsigned long size_pages = 0;
2558                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2559
2560                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2561                         continue;
2562
2563                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2564                         end_pfn = max_low_pfn;
2565
2566                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2567                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2568                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2569                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2570         }
2571 }
2572
2573 /**
2574  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2575  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2576  *
2577  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2578  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2579  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2580  */
2581 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2582 {
2583         int i;
2584
2585         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2586                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2587                                 early_node_map[i].start_pfn,
2588                                 early_node_map[i].end_pfn);
2589 }
2590
2591 /**
2592  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2593  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2594  * @start_pfn: The start pfn of the node
2595  * @end_pfn: The end pfn of the node
2596  *
2597  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2598  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2599  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2600  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2601  * be used later.
2602  */
2603 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2604 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2605                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2606 {
2607         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2608                         nid, start_pfn, end_pfn);
2609
2610         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2611         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2612                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2613
2614         /* Update the boundaries */
2615         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2616                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2617         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2618                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2619 }
2620
2621 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2622 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2623                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2624 {
2625         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2626                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2627
2628         /* Return if boundary information has not been provided */
2629         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2630                 return;
2631
2632         /* Check the boundaries and update if necessary */
2633         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2634                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2635         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2636                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2637 }
2638 #else
2639 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2640                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2641
2642 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2643                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2644 #endif
2645
2646
2647 /**
2648  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2649  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2650  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2651  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2652  *
2653  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2654  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2655  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2656  * PFNs will be 0.
2657  */
2658 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2659                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2660 {
2661         int i;
2662         *start_pfn = -1UL;
2663         *end_pfn = 0;
2664
2665         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2666                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2667                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2668         }
2669
2670         if (*start_pfn == -1UL) {
2671                 printk(KERN_WARNING "Node %u active with no memory\n", nid);
2672                 *start_pfn = 0;
2673         }
2674
2675         /* Push the node boundaries out if requested */
2676         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
2677 }
2678
2679 /*
2680  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
2681  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
2682  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
2683  */
2684 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
2685 {
2686         int zone_index;
2687         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
2688                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
2689                         continue;
2690
2691                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
2692                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
2693                         break;
2694         }
2695
2696         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
2697         movable_zone = zone_index;
2698 }
2699
2700 /*
2701  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
2702  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
2703  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
2704  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
2705  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
2706  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
2707  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
2708  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
2709  */
2710 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
2711                                         unsigned long zone_type,
2712                                         unsigned long node_start_pfn,
2713                                         unsigned long node_end_pfn,
2714                                         unsigned long *zone_start_pfn,
2715                                         unsigned long *zone_end_pfn)
2716 {
2717         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
2718         if (zone_movable_pfn[nid]) {
2719                 /* Size ZONE_MOVABLE */
2720                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
2721                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
2722                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
2723                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
2724
2725                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
2726                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
2727                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
2728                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
2729
2730                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
2731                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
2732                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
2733         }
2734 }
2735
2736 /*
2737  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
2738  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
2739  */
2740 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2741                                         unsigned long zone_type,
2742                                         unsigned long *ignored)
2743 {
2744         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2745         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2746
2747         /* Get the start and end of the node and zone */
2748         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2749         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
2750         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
2751         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
2752                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
2753                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
2754
2755         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
2756         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
2757                 return 0;
2758
2759         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
2760         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
2761         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
2762
2763         /* Return the spanned pages */
2764         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
2765 }
2766
2767 /*
2768  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
2769  * then all holes in the requested range will be accounted for.
2770  */
2771 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
2772                                 unsigned long range_start_pfn,
2773                                 unsigned long range_end_pfn)
2774 {
2775         int i = 0;
2776         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
2777         unsigned long start_pfn;
2778
2779         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
2780         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
2781         if (i == -1)
2782                 return 0;
2783
2784         /* Account for ranges before physical memory on this node */
2785         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
2786                 hole_pages = early_node_map[i].start_pfn - range_start_pfn;
2787
2788         prev_end_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2789
2790         /* Find all holes for the zone within the node */
2791         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
2792
2793                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
2794                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
2795                         break;
2796
2797                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
2798                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
2799                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
2800
2801                 /* Update the hole size cound and move on */
2802                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
2803                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
2804                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
2805                 }
2806                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2807         }
2808
2809         /* Account for ranges past physical memory on this node */
2810         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
2811                 hole_pages += range_end_pfn -
2812                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
2813
2814         return hole_pages;
2815 }
2816
2817 /**
2818  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
2819  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
2820  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
2821  *
2822  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
2823  */
2824 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2825                                                         unsigned long end_pfn)
2826 {
2827         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
2828 }
2829
2830 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
2831 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
2832                                         unsigned long zone_type,
2833                                         unsigned long *ignored)
2834 {
2835         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2836         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2837
2838         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2839         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
2840                                                         node_start_pfn);
2841         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
2842                                                         node_end_pfn);
2843
2844         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
2845                         node_start_pfn, node_end_pfn,
2846                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
2847         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
2848 }
2849
2850 #else
2851 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2852                                         unsigned long zone_type,
2853                                         unsigned long *zones_size)
2854 {
2855         return zones_size[zone_type];
2856 }
2857
2858 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
2859                                                 unsigned long zone_type,
2860                                                 unsigned long *zholes_size)
2861 {
2862         if (!zholes_size)
2863                 return 0;
2864
2865         return zholes_size[zone_type];
2866 }
2867
2868 #endif
2869
2870 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
2871                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2872 {
2873         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
2874         enum zone_type i;
2875
2876         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2877                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2878                                                                 zones_size);
2879         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
2880
2881         realtotalpages = totalpages;
2882         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2883                 realtotalpages -=
2884                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2885                                                                 zholes_size);
2886         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
2887         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
2888                                                         realtotalpages);
2889 }
2890
2891 /*
2892  * Set up the zone data structures:
2893  *   - mark all pages reserved
2894  *   - mark all memory queues empty
2895  *   - clear the memory bitmaps
2896  */
2897 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2898                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2899 {
2900         enum zone_type j;
2901         int nid = pgdat->node_id;
2902         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2903         int ret;
2904
2905         pgdat_resize_init(pgdat);
2906         pgdat->nr_zones = 0;
2907         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2908         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2909         
2910         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2911                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2912                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
2913
2914                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
2915                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
2916                                                                 zholes_size);
2917
2918                 /*
2919                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
2920                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
2921                  * and per-cpu initialisations
2922                  */
2923                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
2924                 if (realsize >= memmap_pages) {
2925                         realsize -= memmap_pages;
2926                         printk(KERN_DEBUG
2927                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
2928                                 zone_names[j], memmap_pages);
2929                 } else
2930                         printk(KERN_WARNING
2931                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
2932                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
2933
2934                 /* Account for reserved pages */
2935                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
2936                         realsize -= dma_reserve;
2937                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
2938                                         zone_names[0], dma_reserve);
2939                 }
2940
2941                 if (!is_highmem_idx(j))
2942                         nr_kernel_pages += realsize;
2943                 nr_all_pages += realsize;
2944
2945                 zone->spanned_pages = size;
2946                 zone->present_pages = realsize;
2947 #ifdef CONFIG_NUMA
2948                 zone->node = nid;
2949                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2950                                                 / 100;
2951                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
2952 #endif
2953                 zone->name = zone_names[j];
2954                 spin_lock_init(&zone->lock);
2955                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2956                 zone_seqlock_init(zone);
2957                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2958
2959                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2960
2961                 zone_pcp_init(zone);
2962                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2963                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2964                 zone->nr_scan_active = 0;
2965                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2966                 zap_zone_vm_stats(zone);
2967                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2968                 if (!size)
2969                         continue;
2970
2971                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
2972                                                 size, MEMMAP_EARLY);
2973                 BUG_ON(ret);
2974                 zone_start_pfn += size;
2975         }
2976 }
2977
2978 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2979 {
2980         /* Skip empty nodes */
2981         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2982                 return;
2983
2984 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2985         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2986         if (!pgdat->node_mem_map) {
2987                 unsigned long size, start, end;
2988                 struct page *map;
2989
2990                 /*
2991                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2992                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2993                  * for the buddy allocator to function correctly.
2994                  */
2995                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2996                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2997                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2998                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2999                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3000                 if (!map)
3001                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3002                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3003         }
3004 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3005         /*
3006          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3007          */
3008         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3009                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3010 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3011                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3012                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
3013 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3014         }
3015 #endif
3016 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3017 }
3018
3019 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3020                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3021                 unsigned long *zholes_size)
3022 {
3023         pgdat->node_id = nid;
3024         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3025         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3026
3027         alloc_node_mem_map(pgdat);
3028
3029         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3030 }
3031
3032 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3033
3034 #if MAX_NUMNODES > 1
3035 /*
3036  * Figure out the number of possible node ids.
3037  */
3038 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3039 {
3040         unsigned int node;
3041         unsigned int highest = 0;
3042
3043         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3044                 highest = node;
3045         nr_node_ids = highest + 1;
3046 }
3047 #else
3048 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3049 {
3050 }
3051 #endif
3052
3053 /**
3054  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3055  * @nid: The node ID the range resides on
3056  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3057  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3058  *
3059  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3060  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3061  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3062  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3063  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3064  */
3065 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3066                                                 unsigned long end_pfn)
3067 {
3068         int i;
3069
3070         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3071                           "%d entries of %d used\n",
3072                           nid, start_pfn, end_pfn,
3073                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3074
3075         /* Merge with existing active regions if possible */
3076         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3077                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3078                         continue;
3079
3080                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3081                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3082                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3083                         return;
3084
3085                 /* Merge forward if suitable */
3086                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3087                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3088                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3089                         return;
3090                 }
3091
3092                 /* Merge backward if suitable */
3093                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3094                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3095                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3096                         return;
3097                 }
3098         }
3099
3100         /* Check that early_node_map is large enough */
3101         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3102                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3103                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3104                 return;
3105         }
3106
3107         early_node_map[i].nid = nid;
3108         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3109         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3110         nr_nodemap_entries = i + 1;
3111 }
3112
3113 /**
3114  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3115  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3116  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3117  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3118  *
3119  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3120  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3121  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3122  * an existing registered range.
3123  */
3124 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3125                                                 unsigned long new_end_pfn)
3126 {
3127         int i;
3128
3129         /* Find the old active region end and shrink */
3130         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3131                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3132                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3133                         break;
3134                 }
3135 }
3136
3137 /**
3138  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3139  *
3140  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3141  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3142  * all currently registered regions.
3143  */
3144 void __init remove_all_active_ranges(void)
3145 {
3146         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3147         nr_nodemap_entries = 0;
3148 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3149         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3150         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3151 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3152 }
3153
3154 /* Compare two active node_active_regions */
3155 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3156 {
3157         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3158         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3159
3160         /* Done this way to avoid overflows */
3161         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3162                 return 1;
3163         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3164                 return -1;
3165
3166         return 0;
3167 }
3168
3169 /* sort the node_map by start_pfn */
3170 static void __init sort_node_map(void)
3171 {
3172         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3173                         sizeof(struct node_active_region),
3174                         cmp_node_active_region, NULL);
3175 }
3176
3177 /* Find the lowest pfn for a node */
3178 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3179 {
3180         int i;
3181         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3182
3183         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3184         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3185                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3186
3187         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3188                 printk(KERN_WARNING
3189                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3190                 return 0;
3191         }
3192
3193         return min_pfn;
3194 }
3195
3196 /**
3197  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3198  *
3199  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3200  * add_active_range().
3201  */
3202 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3203 {
3204         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3205 }
3206
3207 /**
3208  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3209  *
3210  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3211  * add_active_range().
3212  */
3213 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3214 {
3215         int i;
3216         unsigned long max_pfn = 0;
3217
3218         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3219                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3220
3221         return max_pfn;
3222 }
3223
3224 unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3225 {
3226         int i;
3227         unsigned long totalpages = 0;
3228
3229         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3230                 totalpages += early_node_map[i].end_pfn -
3231                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3232
3233         return totalpages;
3234 }
3235
3236 /*
3237  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3238  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3239  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3240  * others
3241  */
3242 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3243 {
3244         int i, nid;
3245         unsigned long usable_startpfn;
3246         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3247         int usable_nodes = num_online_nodes();
3248
3249         /*
3250          * If movablecore was specified, calculate what size of
3251          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3252          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3253          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3254          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3255          * what movablecore would have allowed.
3256          */
3257         if (required_movablecore) {
3258                 unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3259                 unsigned long corepages;
3260
3261                 /*
3262                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3263                  * was requested by the user
3264                  */
3265                 required_movablecore =
3266                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3267                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3268
3269                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3270         }
3271
3272         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3273         if (!required_kernelcore)
3274                 return;
3275
3276         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3277         find_usable_zone_for_movable();
3278         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3279
3280 restart:
3281         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3282         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3283         for_each_online_node(nid) {
3284                 /*
3285                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3286                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3287                  * amount of memory for the kernel
3288                  */
3289                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3290                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3291
3292                 /*
3293                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3294                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3295                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3296                  */
3297                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3298
3299                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3300                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3301                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3302                         unsigned long size_pages;
3303
3304                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3305                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3306                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3307                         if (start_pfn >= end_pfn)
3308                                 continue;
3309
3310                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3311                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3312                                 unsigned long kernel_pages;
3313                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3314                                                                 - start_pfn;
3315
3316                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3317                                                         kernelcore_remaining);
3318                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3319                                                         required_kernelcore);
3320
3321                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3322                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3323
3324                                         /*
3325                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3326                                          * that if we have to rebalance
3327                                          * kernelcore across nodes, we will
3328                                          * not double account here
3329                                          */
3330                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3331                                         continue;
3332                                 }
3333                                 start_pfn = usable_startpfn;
3334                         }
3335
3336                         /*
3337                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3338                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3339                          * number of pages used as kernelcore
3340                          */
3341                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3342                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3343                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3344                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3345
3346                         /*
3347                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3348                          * break if the kernelcore for this node has been
3349                          * satisified
3350                          */
3351                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3352                                                                 size_pages);
3353                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3354                         if (!kernelcore_remaining)
3355                                 break;
3356                 }
3357         }
3358
3359         /*
3360          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3361          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3362          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3363          * satisified
3364          */
3365         usable_nodes--;
3366         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3367                 goto restart;
3368
3369         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3370         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3371                 zone_movable_pfn[nid] =
3372                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3373 }
3374
3375 /**
3376  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3377  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3378  *
3379  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3380  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3381  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3382  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3383  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3384  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3385  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3386  * at arch_max_dma_pfn.
3387  */
3388 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3389 {
3390         unsigned long nid;
3391         enum zone_type i;
3392
3393         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3394         sort_node_map();
3395
3396         /* Record where the zone boundaries are */
3397         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3398                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3399         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3400                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3401         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3402         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3403         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3404                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3405                         continue;
3406                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3407                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3408                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3409                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3410         }
3411         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3412         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3413
3414         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3415         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3416         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3417
3418         /* Print out the zone ranges */
3419         printk("Zone PFN ranges:\n");
3420         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3421                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3422                         continue;
3423                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3424                                 zone_names[i],
3425                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3426                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3427         }
3428
3429         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3430         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3431         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3432                 if (zone_movable_pfn[i])
3433                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3434         }
3435
3436         /* Print out the early_node_map[] */
3437         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3438         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3439                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3440                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3441                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3442
3443         /* Initialise every node */
3444         setup_nr_node_ids();
3445         for_each_online_node(nid) {
3446                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3447                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3448                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3449         }
3450 }
3451
3452 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3453 {
3454         unsigned long long coremem;
3455         if (!p)
3456                 return -EINVAL;
3457
3458         coremem = memparse(p, &p);
3459         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3460
3461         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3462         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3463
3464         return 0;
3465 }
3466
3467 /*
3468  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3469  * cannot be reclaimed or migrated.
3470  */
3471 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3472 {
3473         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3474 }
3475
3476 /*
3477  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3478  * can be reclaimed or migrated.
3479  */
3480 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3481 {
3482         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3483 }
3484
3485 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3486 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3487
3488 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3489
3490 /**
3491  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3492  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3493  *
3494  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3495  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3496  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3497  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3498  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3499  * smaller per-cpu batchsize.
3500  */
3501 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3502 {
3503         dma_reserve = new_dma_reserve;
3504 }
3505
3506 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3507 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3508 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3509
3510 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3511 #endif
3512
3513 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3514 {
3515         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3516                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3517 }
3518
3519 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3520                                  unsigned long action, void *hcpu)
3521 {
3522         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3523
3524         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3525                 local_irq_disable();
3526                 __drain_pages(cpu);
3527                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3528                 local_irq_enable();
3529                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3530         }
3531         return NOTIFY_OK;
3532 }
3533
3534 void __init page_alloc_init(void)
3535 {
3536         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3537 }
3538
3539 /*
3540  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
3541  *      or min_free_kbytes changes.
3542  */
3543 static void calculate_totalreserve_pages(void)
3544 {
3545         struct pglist_data *pgdat;
3546         unsigned long reserve_pages = 0;
3547         enum zone_type i, j;
3548
3549         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3550                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3551                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3552                         unsigned long max = 0;
3553
3554                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
3555                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3556                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
3557                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
3558                         }
3559
3560                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
3561                         max += zone->pages_high;
3562
3563                         if (max > zone->present_pages)
3564                                 max = zone->present_pages;
3565                         reserve_pages += max;
3566                 }
3567         }
3568         totalreserve_pages = reserve_pages;
3569 }
3570
3571 /*
3572  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
3573  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
3574  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
3575  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
3576  */
3577 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
3578 {
3579         struct pglist_data *pgdat;
3580         enum zone_type j, idx;
3581
3582         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3583                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3584                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3585                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
3586
3587                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
3588
3589                         idx = j;
3590                         while (idx) {
3591                                 struct zone *lower_zone;
3592
3593                                 idx--;
3594
3595                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
3596                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
3597
3598                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
3599                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
3600                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
3601                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
3602                         }
3603                 }
3604         }
3605
3606         /* update totalreserve_pages */
3607         calculate_totalreserve_pages();
3608 }
3609
3610 /**
3611  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
3612  *
3613  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
3614  * with respect to min_free_kbytes.
3615  */
3616 void setup_per_zone_pages_min(void)
3617 {
3618         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
3619         unsigned long lowmem_pages = 0;
3620         struct zone *zone;
3621         unsigned long flags;
3622
3623         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
3624         for_each_zone(zone) {
3625                 if (!is_highmem(zone))
3626                         lowmem_pages += zone->present_pages;
3627         }
3628
3629         for_each_zone(zone) {
3630                 u64 tmp;
3631
3632                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3633                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
3634                 do_div(tmp, lowmem_pages);
3635                 if (is_highmem(zone)) {
3636                         /*
3637                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
3638                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
3639                          * value here.
3640                          *
3641                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
3642                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
3643                          * not be capped for highmem.
3644                          */
3645                         int min_pages;
3646
3647                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
3648                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
3649                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
3650                         if (min_pages > 128)
3651                                 min_pages = 128;
3652                         zone->pages_min = min_pages;
3653                 } else {
3654                         /*
3655                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
3656                          * proportionate to the zone's size.
3657                          */
3658                         zone->pages_min = tmp;
3659                 }
3660
3661                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
3662                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
3663                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3664         }
3665
3666         /* update totalreserve_pages */
3667         calculate_totalreserve_pages();
3668 }
3669
3670 /*
3671  * Initialise min_free_kbytes.
3672  *
3673  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
3674  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
3675  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
3676  *
3677  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
3678  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
3679  *
3680  * which yields
3681  *
3682  * 16MB:        512k
3683  * 32MB:        724k
3684  * 64MB:        1024k
3685  * 128MB:       1448k
3686  * 256MB:       2048k
3687  * 512MB:       2896k
3688  * 1024MB:      4096k
3689  * 2048MB:      5792k
3690  * 4096MB:      8192k
3691  * 8192MB:      11584k
3692  * 16384MB:     16384k
3693  */
3694 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
3695 {
3696         unsigned long lowmem_kbytes;
3697
3698         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
3699
3700         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
3701         if (min_free_kbytes < 128)
3702                 min_free_kbytes = 128;
3703         if (min_free_kbytes > 65536)
3704                 min_free_kbytes = 65536;
3705         setup_per_zone_pages_min();
3706         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3707         return 0;
3708 }
3709 module_init(init_per_zone_pages_min)
3710
3711 /*
3712  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
3713  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
3714  *      changes.
3715  */
3716 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
3717         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3718 {
3719         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
3720         if (write)
3721                 setup_per_zone_pages_min();
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 #ifdef CONFIG_NUMA
3726 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3727         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3728 {
3729         struct zone *zone;
3730         int rc;
3731
3732         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3733         if (rc)
3734                 return rc;
3735
3736         for_each_zone(zone)
3737                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
3738                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
3739         return 0;
3740 }
3741
3742 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3743         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3744 {
3745         struct zone *zone;
3746         int rc;
3747
3748         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3749         if (rc)
3750                 return rc;
3751
3752         for_each_zone(zone)
3753                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
3754                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3755         return 0;
3756 }
3757 #endif
3758
3759 /*
3760  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
3761  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
3762  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
3763  *
3764  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
3765  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
3766  * if in function of the boot time zone sizes.
3767  */
3768 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3769         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3770 {
3771         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3772         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 /*
3777  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
3778  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
3779  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
3780  */
3781
3782 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3783         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3784 {
3785         struct zone *zone;
3786         unsigned int cpu;
3787         int ret;
3788
3789         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3790         if (!write || (ret == -EINVAL))
3791                 return ret;
3792         for_each_zone(zone) {
3793                 for_each_online_cpu(cpu) {
3794                         unsigned long  high;
3795                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
3796                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
3797                 }
3798         }
3799         return 0;
3800 }
3801
3802 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
3803
3804 #ifdef CONFIG_NUMA
3805 static int __init set_hashdist(char *str)
3806 {
3807         if (!str)
3808                 return 0;
3809         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
3810         return 1;
3811 }
3812 __setup("hashdist=", set_hashdist);
3813 #endif
3814
3815 /*
3816  * allocate a large system hash table from bootmem
3817  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
3818  *   quantity of entries
3819  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
3820  */
3821 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
3822                                      unsigned long bucketsize,
3823                                      unsigned long numentries,
3824                                      int scale,
3825                                      int flags,
3826                                      unsigned int *_hash_shift,
3827                                      unsigned int *_hash_mask,
3828                                      unsigned long limit)
3829 {
3830         unsigned long long max = limit;
3831         unsigned long log2qty, size;
3832         void *table = NULL;
3833
3834         /* allow the kernel cmdline to have a say */
3835         if (!numentries) {
3836                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
3837                 numentries = nr_kernel_pages;
3838                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
3839                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
3840                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
3841
3842                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
3843                 if (scale > PAGE_SHIFT)
3844                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
3845                 else
3846                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
3847
3848                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
3849                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
3850                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
3851         }
3852         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
3853
3854         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
3855         if (max == 0) {
3856                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
3857                 do_div(max, bucketsize);
3858         }
3859
3860         if (numentries > max)
3861                 numentries = max;
3862
3863         log2qty = ilog2(numentries);
3864
3865         do {
3866                 size = bucketsize << log2qty;
3867                 if (flags & HASH_EARLY)
3868                         table = alloc_bootmem(size);
3869                 else if (hashdist)
3870                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
3871                 else {
3872                         unsigned long order;
3873                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
3874                                 ;
3875                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
3876                         /*
3877                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
3878                          * some pages at the end of hash table.
3879                          */
3880                         if (table) {
3881                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
3882                                                 (PAGE_SIZE << order);
3883                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
3884                                                 PAGE_ALIGN(size);
3885                                 split_page(virt_to_page(table), order);
3886                                 while (used < alloc_end) {
3887                                         free_page(used);
3888                                         used += PAGE_SIZE;
3889                                 }
3890                         }
3891                 }
3892         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
3893
3894         if (!table)
3895                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
3896
3897         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
3898                tablename,
3899                (1U << log2qty),
3900                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
3901                size);
3902
3903         if (_hash_shift)
3904                 *_hash_shift = log2qty;
3905         if (_hash_mask)
3906                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
3907
3908         return table;
3909 }
3910
3911 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
3912 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
3913 {
3914         return __pfn_to_page(pfn);
3915 }
3916 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
3917 {
3918         return __page_to_pfn(page);
3919 }
3920 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
3921 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
3922 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
3923
3924