9b134460b0160aad89ca87b3f42080090c52de24
[linux-2.6.git] / mm / bootmem.c
1 /*
2  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
3  *
4  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
5  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
6  *                2008 Johannes Weiner
7  *
8  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
9  * for the boot process anyway).
10  */
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/pfn.h>
13 #include <linux/bootmem.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/kmemleak.h>
16 #include <linux/range.h>
17
18 #include <asm/bug.h>
19 #include <asm/io.h>
20 #include <asm/processor.h>
21
22 #include "internal.h"
23
24 unsigned long max_low_pfn;
25 unsigned long min_low_pfn;
26 unsigned long max_pfn;
27
28 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
29 /*
30  * If we have booted due to a crash, max_pfn will be a very low value. We need
31  * to know the amount of memory that the previous kernel used.
32  */
33 unsigned long saved_max_pfn;
34 #endif
35
36 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
37 bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
38
39 static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
40
41 static int bootmem_debug;
42
43 static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
44 {
45         bootmem_debug = 1;
46         return 0;
47 }
48 early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
49
50 #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
51         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
52                 printk(KERN_INFO                        \
53                         "bootmem::%s " fmt,             \
54                         __func__, ## args);             \
55 })
56
57 static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
58 {
59         unsigned long bytes = (pages + 7) / 8;
60
61         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
62 }
63
64 /**
65  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
66  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
67  */
68 unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
69 {
70         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
71
72         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
73 }
74
75 /*
76  * link bdata in order
77  */
78 static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
79 {
80         struct list_head *iter;
81
82         list_for_each(iter, &bdata_list) {
83                 bootmem_data_t *ent;
84
85                 ent = list_entry(iter, bootmem_data_t, list);
86                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn)
87                         break;
88         }
89         list_add_tail(&bdata->list, iter);
90 }
91
92 /*
93  * Called once to set up the allocator itself.
94  */
95 static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
96         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
97 {
98         unsigned long mapsize;
99
100         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
101         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
102         bdata->node_min_pfn = start;
103         bdata->node_low_pfn = end;
104         link_bootmem(bdata);
105
106         /*
107          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
108          * register free RAM areas explicitly.
109          */
110         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
111         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
112
113         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
114                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
115
116         return mapsize;
117 }
118
119 /**
120  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
121  * @pgdat: node to register
122  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
123  * @startpfn: first pfn on the node
124  * @endpfn: first pfn after the node
125  *
126  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
127  */
128 unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
129                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
130 {
131         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
132 }
133
134 /**
135  * init_bootmem - register boot memory
136  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
137  * @pages: number of available physical pages
138  *
139  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap.
140  */
141 unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
142 {
143         max_low_pfn = pages;
144         min_low_pfn = start;
145         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
146 }
147 #endif
148 /*
149  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
150  * @addr: starting address of the range
151  * @size: size of the range in bytes
152  *
153  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
154  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
155  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
156  */
157 void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
158 {
159         unsigned long cursor, end;
160
161         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
162
163         cursor = PFN_UP(addr);
164         end = PFN_DOWN(addr + size);
165
166         for (; cursor < end; cursor++) {
167                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
168                 totalram_pages++;
169         }
170 }
171
172 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
173 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
174 {
175         int i;
176         unsigned long start_aligned, end_aligned;
177         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
178
179         start_aligned = (start + (BITS_PER_LONG - 1)) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
180         end_aligned = end & ~(BITS_PER_LONG - 1);
181
182         if (end_aligned <= start_aligned) {
183                 for (i = start; i < end; i++)
184                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
185
186                 return;
187         }
188
189         for (i = start; i < start_aligned; i++)
190                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
191
192         for (i = start_aligned; i < end_aligned; i += BITS_PER_LONG)
193                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), order);
194
195         for (i = end_aligned; i < end; i++)
196                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
197 }
198
199 unsigned long __init free_all_memory_core_early(int nodeid)
200 {
201         int i;
202         u64 start, end;
203         unsigned long count = 0;
204         struct range *range = NULL;
205         int nr_range;
206
207         nr_range = get_free_all_memory_range(&range, nodeid);
208
209         for (i = 0; i < nr_range; i++) {
210                 start = range[i].start;
211                 end = range[i].end;
212                 count += end - start;
213                 __free_pages_memory(start, end);
214         }
215
216         return count;
217 }
218 #else
219 static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
220 {
221         int aligned;
222         struct page *page;
223         unsigned long start, end, pages, count = 0;
224
225         if (!bdata->node_bootmem_map)
226                 return 0;
227
228         start = bdata->node_min_pfn;
229         end = bdata->node_low_pfn;
230
231         /*
232          * If the start is aligned to the machines wordsize, we might
233          * be able to free pages in bulks of that order.
234          */
235         aligned = !(start & (BITS_PER_LONG - 1));
236
237         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx aligned=%d\n",
238                 bdata - bootmem_node_data, start, end, aligned);
239
240         while (start < end) {
241                 unsigned long *map, idx, vec;
242
243                 map = bdata->node_bootmem_map;
244                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
245                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
246
247                 if (aligned && vec == ~0UL && start + BITS_PER_LONG < end) {
248                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
249
250                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
251                         count += BITS_PER_LONG;
252                 } else {
253                         unsigned long off = 0;
254
255                         while (vec && off < BITS_PER_LONG) {
256                                 if (vec & 1) {
257                                         page = pfn_to_page(start + off);
258                                         __free_pages_bootmem(page, 0);
259                                         count++;
260                                 }
261                                 vec >>= 1;
262                                 off++;
263                         }
264                 }
265                 start += BITS_PER_LONG;
266         }
267
268         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
269         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
270         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
271         count += pages;
272         while (pages--)
273                 __free_pages_bootmem(page++, 0);
274
275         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
276
277         return count;
278 }
279 #endif
280
281 /**
282  * free_all_bootmem_node - release a node's free pages to the buddy allocator
283  * @pgdat: node to be released
284  *
285  * Returns the number of pages actually released.
286  */
287 unsigned long __init free_all_bootmem_node(pg_data_t *pgdat)
288 {
289         register_page_bootmem_info_node(pgdat);
290 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
291         /* free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES) will be called later */
292         return 0;
293 #else
294         return free_all_bootmem_core(pgdat->bdata);
295 #endif
296 }
297
298 /**
299  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
300  *
301  * Returns the number of pages actually released.
302  */
303 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
304 {
305 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
306         return free_all_memory_core_early(NODE_DATA(0)->node_id);
307 #else
308         return free_all_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata);
309 #endif
310 }
311
312 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
313 static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
314                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
315 {
316         unsigned long idx;
317
318         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
319                 sidx + bdata->node_min_pfn,
320                 eidx + bdata->node_min_pfn);
321
322         if (bdata->hint_idx > sidx)
323                 bdata->hint_idx = sidx;
324
325         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
326                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
327                         BUG();
328 }
329
330 static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
331                         unsigned long eidx, int flags)
332 {
333         unsigned long idx;
334         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
335
336         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
337                 bdata - bootmem_node_data,
338                 sidx + bdata->node_min_pfn,
339                 eidx + bdata->node_min_pfn,
340                 flags);
341
342         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
343                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
344                         if (exclusive) {
345                                 __free(bdata, sidx, idx);
346                                 return -EBUSY;
347                         }
348                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
349                                 idx + bdata->node_min_pfn);
350                 }
351         return 0;
352 }
353
354 static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
355                                 unsigned long start, unsigned long end,
356                                 int reserve, int flags)
357 {
358         unsigned long sidx, eidx;
359
360         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
361                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
362
363         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
364         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
365
366         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
367         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
368
369         if (reserve)
370                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
371         else
372                 __free(bdata, sidx, eidx);
373         return 0;
374 }
375
376 static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
377                                 int reserve, int flags)
378 {
379         unsigned long pos;
380         bootmem_data_t *bdata;
381
382         pos = start;
383         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
384                 int err;
385                 unsigned long max;
386
387                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
388                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
389                         BUG_ON(pos != start);
390                         continue;
391                 }
392
393                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
394
395                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
396                 if (reserve && err) {
397                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
398                         return err;
399                 }
400
401                 if (max == end)
402                         return 0;
403                 pos = bdata->node_low_pfn;
404         }
405         BUG();
406 }
407 #endif
408
409 /**
410  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
411  * @pgdat: node the range resides on
412  * @physaddr: starting address of the range
413  * @size: size of the range in bytes
414  *
415  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
416  *
417  * The range must reside completely on the specified node.
418  */
419 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
420                               unsigned long size)
421 {
422 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
423         free_early(physaddr, physaddr + size);
424 #else
425         unsigned long start, end;
426
427         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
428
429         start = PFN_UP(physaddr);
430         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
431
432         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
433 #endif
434 }
435
436 /**
437  * free_bootmem - mark a page range as usable
438  * @addr: starting address of the range
439  * @size: size of the range in bytes
440  *
441  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
442  *
443  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
444  */
445 void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
446 {
447 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
448         free_early(addr, addr + size);
449 #else
450         unsigned long start, end;
451
452         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
453
454         start = PFN_UP(addr);
455         end = PFN_DOWN(addr + size);
456
457         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
458 #endif
459 }
460
461 /**
462  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
463  * @pgdat: node the range resides on
464  * @physaddr: starting address of the range
465  * @size: size of the range in bytes
466  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
467  *
468  * Partial pages will be reserved.
469  *
470  * The range must reside completely on the specified node.
471  */
472 int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
473                                  unsigned long size, int flags)
474 {
475 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
476         panic("no bootmem");
477         return 0;
478 #else
479         unsigned long start, end;
480
481         start = PFN_DOWN(physaddr);
482         end = PFN_UP(physaddr + size);
483
484         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
485 #endif
486 }
487
488 /**
489  * reserve_bootmem - mark a page range as usable
490  * @addr: starting address of the range
491  * @size: size of the range in bytes
492  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
493  *
494  * Partial pages will be reserved.
495  *
496  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
497  */
498 int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
499                             int flags)
500 {
501 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
502         panic("no bootmem");
503         return 0;
504 #else
505         unsigned long start, end;
506
507         start = PFN_DOWN(addr);
508         end = PFN_UP(addr + size);
509
510         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
511 #endif
512 }
513
514 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
515 static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
516                                       unsigned long idx, unsigned long step)
517 {
518         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
519
520         /*
521          * Align the index with respect to the node start so that the
522          * combination of both satisfies the requested alignment.
523          */
524
525         return ALIGN(base + idx, step) - base;
526 }
527
528 static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
529                                       unsigned long off, unsigned long align)
530 {
531         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
532
533         /* Same as align_idx for byte offsets */
534
535         return ALIGN(base + off, align) - base;
536 }
537
538 static void * __init alloc_bootmem_core(struct bootmem_data *bdata,
539                                         unsigned long size, unsigned long align,
540                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
541 {
542         unsigned long fallback = 0;
543         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
544
545         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
546                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
547                 align, goal, limit);
548
549         BUG_ON(!size);
550         BUG_ON(align & (align - 1));
551         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
552
553         if (!bdata->node_bootmem_map)
554                 return NULL;
555
556         min = bdata->node_min_pfn;
557         max = bdata->node_low_pfn;
558
559         goal >>= PAGE_SHIFT;
560         limit >>= PAGE_SHIFT;
561
562         if (limit && max > limit)
563                 max = limit;
564         if (max <= min)
565                 return NULL;
566
567         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
568
569         if (goal && min < goal && goal < max)
570                 start = ALIGN(goal, step);
571         else
572                 start = ALIGN(min, step);
573
574         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
575         midx = max - bdata->node_min_pfn;
576
577         if (bdata->hint_idx > sidx) {
578                 /*
579                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
580                  * catch the fallback below.
581                  */
582                 fallback = sidx + 1;
583                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
584         }
585
586         while (1) {
587                 int merge;
588                 void *region;
589                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
590 find_block:
591                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
592                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
593                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
594
595                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
596                         break;
597
598                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
599                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
600                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
601                                 if (sidx == i)
602                                         sidx += step;
603                                 goto find_block;
604                         }
605
606                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
607                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
608                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
609                 else
610                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
611
612                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
613                 end_off = start_off + size;
614
615                 bdata->last_end_off = end_off;
616                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
617
618                 /*
619                  * Reserve the area now:
620                  */
621                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
622                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
623                         BUG();
624
625                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
626                                 start_off);
627                 memset(region, 0, size);
628                 /*
629                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
630                  * are never reported as leaks.
631                  */
632                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
633                 return region;
634         }
635
636         if (fallback) {
637                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
638                 fallback = 0;
639                 goto find_block;
640         }
641
642         return NULL;
643 }
644
645 static void * __init alloc_arch_preferred_bootmem(bootmem_data_t *bdata,
646                                         unsigned long size, unsigned long align,
647                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
648 {
649         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
650                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
651
652 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_BOOTMEM
653         {
654                 bootmem_data_t *p_bdata;
655
656                 p_bdata = bootmem_arch_preferred_node(bdata, size, align,
657                                                         goal, limit);
658                 if (p_bdata)
659                         return alloc_bootmem_core(p_bdata, size, align,
660                                                         goal, limit);
661         }
662 #endif
663         return NULL;
664 }
665 #endif
666
667 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
668                                         unsigned long align,
669                                         unsigned long goal,
670                                         unsigned long limit)
671 {
672 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
673         void *ptr;
674
675         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
676                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
677
678 restart:
679
680         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align, goal, limit);
681
682         if (ptr)
683                 return ptr;
684
685         if (goal != 0) {
686                 goal = 0;
687                 goto restart;
688         }
689
690         return NULL;
691 #else
692         bootmem_data_t *bdata;
693         void *region;
694
695 restart:
696         region = alloc_arch_preferred_bootmem(NULL, size, align, goal, limit);
697         if (region)
698                 return region;
699
700         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
701                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
702                         continue;
703                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
704                         break;
705
706                 region = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
707                 if (region)
708                         return region;
709         }
710
711         if (goal) {
712                 goal = 0;
713                 goto restart;
714         }
715
716         return NULL;
717 #endif
718 }
719
720 /**
721  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
722  * @size: size of the request in bytes
723  * @align: alignment of the region
724  * @goal: preferred starting address of the region
725  *
726  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
727  * fall back to memory below @goal.
728  *
729  * Allocation may happen on any node in the system.
730  *
731  * Returns NULL on failure.
732  */
733 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
734                                         unsigned long goal)
735 {
736         unsigned long limit = 0;
737
738 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
739         limit = -1UL;
740 #endif
741
742         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
743 }
744
745 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
746                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
747 {
748         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
749
750         if (mem)
751                 return mem;
752         /*
753          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
754          */
755         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
756         panic("Out of memory");
757         return NULL;
758 }
759
760 /**
761  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
762  * @size: size of the request in bytes
763  * @align: alignment of the region
764  * @goal: preferred starting address of the region
765  *
766  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
767  * fall back to memory below @goal.
768  *
769  * Allocation may happen on any node in the system.
770  *
771  * The function panics if the request can not be satisfied.
772  */
773 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
774                               unsigned long goal)
775 {
776         unsigned long limit = 0;
777
778 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
779         limit = -1UL;
780 #endif
781
782         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
783 }
784
785 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
786 static void * __init ___alloc_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
787                                 unsigned long size, unsigned long align,
788                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
789 {
790         void *ptr;
791
792         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(bdata, size, align, goal, limit);
793         if (ptr)
794                 return ptr;
795
796         ptr = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
797         if (ptr)
798                 return ptr;
799
800         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
801 }
802 #endif
803
804 /**
805  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
806  * @pgdat: node to allocate from
807  * @size: size of the request in bytes
808  * @align: alignment of the region
809  * @goal: preferred starting address of the region
810  *
811  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
812  * fall back to memory below @goal.
813  *
814  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
815  * can not hold the requested memory.
816  *
817  * The function panics if the request can not be satisfied.
818  */
819 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
820                                    unsigned long align, unsigned long goal)
821 {
822         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
823                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
824
825 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
826         return __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
827                                          goal, -1ULL);
828 #else
829         return ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
830 #endif
831 }
832
833 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
834                                    unsigned long align, unsigned long goal)
835 {
836 #ifdef MAX_DMA32_PFN
837         unsigned long end_pfn;
838
839         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
840                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
841
842         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
843         end_pfn = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
844
845         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
846             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
847                 void *ptr;
848                 unsigned long new_goal;
849
850                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
851 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
852                 ptr =  __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
853                                                  new_goal, -1ULL);
854 #else
855                 ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align,
856                                                  new_goal, 0);
857 #endif
858                 if (ptr)
859                         return ptr;
860         }
861 #endif
862
863         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
864
865 }
866
867 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
868 /**
869  * alloc_bootmem_section - allocate boot memory from a specific section
870  * @size: size of the request in bytes
871  * @section_nr: sparse map section to allocate from
872  *
873  * Return NULL on failure.
874  */
875 void * __init alloc_bootmem_section(unsigned long size,
876                                     unsigned long section_nr)
877 {
878 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
879         unsigned long pfn, goal, limit;
880
881         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
882         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
883         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
884
885         return __alloc_memory_core_early(early_pfn_to_nid(pfn), size,
886                                          SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
887 #else
888         bootmem_data_t *bdata;
889         unsigned long pfn, goal, limit;
890
891         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
892         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
893         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
894         bdata = &bootmem_node_data[early_pfn_to_nid(pfn)];
895
896         return alloc_bootmem_core(bdata, size, SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
897 #endif
898 }
899 #endif
900
901 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
902                                    unsigned long align, unsigned long goal)
903 {
904         void *ptr;
905
906         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
907                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
908
909 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
910         ptr =  __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
911                                                  goal, -1ULL);
912 #else
913         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
914         if (ptr)
915                 return ptr;
916
917         ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
918 #endif
919         if (ptr)
920                 return ptr;
921
922         return __alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal);
923 }
924
925 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
926 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
927 #endif
928
929 /**
930  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
931  * @size: size of the request in bytes
932  * @align: alignment of the region
933  * @goal: preferred starting address of the region
934  *
935  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
936  * fall back to memory below @goal.
937  *
938  * Allocation may happen on any node in the system.
939  *
940  * The function panics if the request can not be satisfied.
941  */
942 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
943                                   unsigned long goal)
944 {
945         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
946 }
947
948 /**
949  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
950  * @pgdat: node to allocate from
951  * @size: size of the request in bytes
952  * @align: alignment of the region
953  * @goal: preferred starting address of the region
954  *
955  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
956  * fall back to memory below @goal.
957  *
958  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
959  * can not hold the requested memory.
960  *
961  * The function panics if the request can not be satisfied.
962  */
963 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
964                                        unsigned long align, unsigned long goal)
965 {
966         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
967                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
968
969 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
970         return __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
971                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
972 #else
973         return ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align,
974                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
975 #endif
976 }