x86, memblock: Replace e820_/_early string with memblock_
[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/slab.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/bug.h>
21 #include <asm/io.h>
22 #include <asm/processor.h>
23
24 #include "internal.h"
25
26 unsigned long max_low_pfn;
27 unsigned long min_low_pfn;
28 unsigned long max_pfn;
29
30 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
31 /*
32  * If we have booted due to a crash, max_pfn will be a very low value. We need
33  * to know the amount of memory that the previous kernel used.
34  */
35 unsigned long saved_max_pfn;
36 #endif
37
38 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
39 bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
40
41 static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
42
43 static int bootmem_debug;
44
45 static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
46 {
47         bootmem_debug = 1;
48         return 0;
49 }
50 early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
51
52 #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
53         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
54                 printk(KERN_INFO                        \
55                         "bootmem::%s " fmt,             \
56                         __func__, ## args);             \
57 })
58
59 static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
60 {
61         unsigned long bytes = (pages + 7) / 8;
62
63         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
64 }
65
66 /**
67  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
68  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
69  */
70 unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
71 {
72         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
73
74         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
75 }
76
77 /*
78  * link bdata in order
79  */
80 static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
81 {
82         struct list_head *iter;
83
84         list_for_each(iter, &bdata_list) {
85                 bootmem_data_t *ent;
86
87                 ent = list_entry(iter, bootmem_data_t, list);
88                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn)
89                         break;
90         }
91         list_add_tail(&bdata->list, iter);
92 }
93
94 /*
95  * Called once to set up the allocator itself.
96  */
97 static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
98         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
99 {
100         unsigned long mapsize;
101
102         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
103         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
104         bdata->node_min_pfn = start;
105         bdata->node_low_pfn = end;
106         link_bootmem(bdata);
107
108         /*
109          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
110          * register free RAM areas explicitly.
111          */
112         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
113         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
114
115         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
116                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
117
118         return mapsize;
119 }
120
121 /**
122  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
123  * @pgdat: node to register
124  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
125  * @startpfn: first pfn on the node
126  * @endpfn: first pfn after the node
127  *
128  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
129  */
130 unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
131                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
132 {
133         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
134 }
135
136 /**
137  * init_bootmem - register boot memory
138  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
139  * @pages: number of available physical pages
140  *
141  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap.
142  */
143 unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
144 {
145         max_low_pfn = pages;
146         min_low_pfn = start;
147         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
148 }
149 #endif
150 /*
151  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
152  * @addr: starting address of the range
153  * @size: size of the range in bytes
154  *
155  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
156  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
157  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
158  */
159 void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
160 {
161         unsigned long cursor, end;
162
163         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
164
165         cursor = PFN_UP(addr);
166         end = PFN_DOWN(addr + size);
167
168         for (; cursor < end; cursor++) {
169                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
170                 totalram_pages++;
171         }
172 }
173
174 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
175 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
176 {
177         int i;
178         unsigned long start_aligned, end_aligned;
179         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
180
181         start_aligned = (start + (BITS_PER_LONG - 1)) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
182         end_aligned = end & ~(BITS_PER_LONG - 1);
183
184         if (end_aligned <= start_aligned) {
185                 for (i = start; i < end; i++)
186                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
187
188                 return;
189         }
190
191         for (i = start; i < start_aligned; i++)
192                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
193
194         for (i = start_aligned; i < end_aligned; i += BITS_PER_LONG)
195                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), order);
196
197         for (i = end_aligned; i < end; i++)
198                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
199 }
200
201 unsigned long __init free_all_memory_core_early(int nodeid)
202 {
203         int i;
204         u64 start, end;
205         unsigned long count = 0;
206         struct range *range = NULL;
207         int nr_range;
208
209         nr_range = get_free_all_memory_range(&range, nodeid);
210
211         for (i = 0; i < nr_range; i++) {
212                 start = range[i].start;
213                 end = range[i].end;
214                 count += end - start;
215                 __free_pages_memory(start, end);
216         }
217
218         return count;
219 }
220 #else
221 static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
222 {
223         int aligned;
224         struct page *page;
225         unsigned long start, end, pages, count = 0;
226
227         if (!bdata->node_bootmem_map)
228                 return 0;
229
230         start = bdata->node_min_pfn;
231         end = bdata->node_low_pfn;
232
233         /*
234          * If the start is aligned to the machines wordsize, we might
235          * be able to free pages in bulks of that order.
236          */
237         aligned = !(start & (BITS_PER_LONG - 1));
238
239         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx aligned=%d\n",
240                 bdata - bootmem_node_data, start, end, aligned);
241
242         while (start < end) {
243                 unsigned long *map, idx, vec;
244
245                 map = bdata->node_bootmem_map;
246                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
247                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
248
249                 if (aligned && vec == ~0UL && start + BITS_PER_LONG < end) {
250                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
251
252                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
253                         count += BITS_PER_LONG;
254                 } else {
255                         unsigned long off = 0;
256
257                         while (vec && off < BITS_PER_LONG) {
258                                 if (vec & 1) {
259                                         page = pfn_to_page(start + off);
260                                         __free_pages_bootmem(page, 0);
261                                         count++;
262                                 }
263                                 vec >>= 1;
264                                 off++;
265                         }
266                 }
267                 start += BITS_PER_LONG;
268         }
269
270         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
271         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
272         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
273         count += pages;
274         while (pages--)
275                 __free_pages_bootmem(page++, 0);
276
277         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
278
279         return count;
280 }
281 #endif
282
283 /**
284  * free_all_bootmem_node - release a node's free pages to the buddy allocator
285  * @pgdat: node to be released
286  *
287  * Returns the number of pages actually released.
288  */
289 unsigned long __init free_all_bootmem_node(pg_data_t *pgdat)
290 {
291         register_page_bootmem_info_node(pgdat);
292 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
293         /* free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES) will be called later */
294         return 0;
295 #else
296         return free_all_bootmem_core(pgdat->bdata);
297 #endif
298 }
299
300 /**
301  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
302  *
303  * Returns the number of pages actually released.
304  */
305 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
306 {
307 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
308         /*
309          * We need to use MAX_NUMNODES instead of NODE_DATA(0)->node_id
310          *  because in some case like Node0 doesnt have RAM installed
311          *  low ram will be on Node1
312          * Use MAX_NUMNODES will make sure all ranges in early_node_map[]
313          *  will be used instead of only Node0 related
314          */
315         return free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
316 #else
317         unsigned long total_pages = 0;
318         bootmem_data_t *bdata;
319
320         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list)
321                 total_pages += free_all_bootmem_core(bdata);
322
323         return total_pages;
324 #endif
325 }
326
327 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
328 static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
329                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
330 {
331         unsigned long idx;
332
333         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
334                 sidx + bdata->node_min_pfn,
335                 eidx + bdata->node_min_pfn);
336
337         if (bdata->hint_idx > sidx)
338                 bdata->hint_idx = sidx;
339
340         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
341                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
342                         BUG();
343 }
344
345 static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
346                         unsigned long eidx, int flags)
347 {
348         unsigned long idx;
349         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
350
351         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
352                 bdata - bootmem_node_data,
353                 sidx + bdata->node_min_pfn,
354                 eidx + bdata->node_min_pfn,
355                 flags);
356
357         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
358                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
359                         if (exclusive) {
360                                 __free(bdata, sidx, idx);
361                                 return -EBUSY;
362                         }
363                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
364                                 idx + bdata->node_min_pfn);
365                 }
366         return 0;
367 }
368
369 static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
370                                 unsigned long start, unsigned long end,
371                                 int reserve, int flags)
372 {
373         unsigned long sidx, eidx;
374
375         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
376                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
377
378         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
379         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
380
381         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
382         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
383
384         if (reserve)
385                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
386         else
387                 __free(bdata, sidx, eidx);
388         return 0;
389 }
390
391 static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
392                                 int reserve, int flags)
393 {
394         unsigned long pos;
395         bootmem_data_t *bdata;
396
397         pos = start;
398         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
399                 int err;
400                 unsigned long max;
401
402                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
403                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
404                         BUG_ON(pos != start);
405                         continue;
406                 }
407
408                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
409
410                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
411                 if (reserve && err) {
412                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
413                         return err;
414                 }
415
416                 if (max == end)
417                         return 0;
418                 pos = bdata->node_low_pfn;
419         }
420         BUG();
421 }
422 #endif
423
424 /**
425  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
426  * @pgdat: node the range resides on
427  * @physaddr: starting address of the range
428  * @size: size of the range in bytes
429  *
430  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
431  *
432  * The range must reside completely on the specified node.
433  */
434 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
435                               unsigned long size)
436 {
437 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
438         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
439         memblock_x86_free_range(physaddr, physaddr + size);
440 #else
441         unsigned long start, end;
442
443         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
444
445         start = PFN_UP(physaddr);
446         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
447
448         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
449 #endif
450 }
451
452 /**
453  * free_bootmem - mark a page range as usable
454  * @addr: starting address of the range
455  * @size: size of the range in bytes
456  *
457  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
458  *
459  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
460  */
461 void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
462 {
463 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
464         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
465         memblock_x86_free_range(addr, addr + size);
466 #else
467         unsigned long start, end;
468
469         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
470
471         start = PFN_UP(addr);
472         end = PFN_DOWN(addr + size);
473
474         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
475 #endif
476 }
477
478 /**
479  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
480  * @pgdat: node the range resides on
481  * @physaddr: starting address of the range
482  * @size: size of the range in bytes
483  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
484  *
485  * Partial pages will be reserved.
486  *
487  * The range must reside completely on the specified node.
488  */
489 int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
490                                  unsigned long size, int flags)
491 {
492 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
493         panic("no bootmem");
494         return 0;
495 #else
496         unsigned long start, end;
497
498         start = PFN_DOWN(physaddr);
499         end = PFN_UP(physaddr + size);
500
501         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
502 #endif
503 }
504
505 /**
506  * reserve_bootmem - mark a page range as usable
507  * @addr: starting address of the range
508  * @size: size of the range in bytes
509  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
510  *
511  * Partial pages will be reserved.
512  *
513  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
514  */
515 int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
516                             int flags)
517 {
518 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
519         panic("no bootmem");
520         return 0;
521 #else
522         unsigned long start, end;
523
524         start = PFN_DOWN(addr);
525         end = PFN_UP(addr + size);
526
527         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
528 #endif
529 }
530
531 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
532 int __weak __init reserve_bootmem_generic(unsigned long phys, unsigned long len,
533                                    int flags)
534 {
535         return reserve_bootmem(phys, len, flags);
536 }
537
538 static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
539                                       unsigned long idx, unsigned long step)
540 {
541         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
542
543         /*
544          * Align the index with respect to the node start so that the
545          * combination of both satisfies the requested alignment.
546          */
547
548         return ALIGN(base + idx, step) - base;
549 }
550
551 static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
552                                       unsigned long off, unsigned long align)
553 {
554         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
555
556         /* Same as align_idx for byte offsets */
557
558         return ALIGN(base + off, align) - base;
559 }
560
561 static void * __init alloc_bootmem_core(struct bootmem_data *bdata,
562                                         unsigned long size, unsigned long align,
563                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
564 {
565         unsigned long fallback = 0;
566         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
567
568         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
569                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
570                 align, goal, limit);
571
572         BUG_ON(!size);
573         BUG_ON(align & (align - 1));
574         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
575
576         if (!bdata->node_bootmem_map)
577                 return NULL;
578
579         min = bdata->node_min_pfn;
580         max = bdata->node_low_pfn;
581
582         goal >>= PAGE_SHIFT;
583         limit >>= PAGE_SHIFT;
584
585         if (limit && max > limit)
586                 max = limit;
587         if (max <= min)
588                 return NULL;
589
590         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
591
592         if (goal && min < goal && goal < max)
593                 start = ALIGN(goal, step);
594         else
595                 start = ALIGN(min, step);
596
597         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
598         midx = max - bdata->node_min_pfn;
599
600         if (bdata->hint_idx > sidx) {
601                 /*
602                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
603                  * catch the fallback below.
604                  */
605                 fallback = sidx + 1;
606                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
607         }
608
609         while (1) {
610                 int merge;
611                 void *region;
612                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
613 find_block:
614                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
615                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
616                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
617
618                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
619                         break;
620
621                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
622                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
623                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
624                                 if (sidx == i)
625                                         sidx += step;
626                                 goto find_block;
627                         }
628
629                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
630                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
631                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
632                 else
633                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
634
635                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
636                 end_off = start_off + size;
637
638                 bdata->last_end_off = end_off;
639                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
640
641                 /*
642                  * Reserve the area now:
643                  */
644                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
645                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
646                         BUG();
647
648                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
649                                 start_off);
650                 memset(region, 0, size);
651                 /*
652                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
653                  * are never reported as leaks.
654                  */
655                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
656                 return region;
657         }
658
659         if (fallback) {
660                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
661                 fallback = 0;
662                 goto find_block;
663         }
664
665         return NULL;
666 }
667
668 static void * __init alloc_arch_preferred_bootmem(bootmem_data_t *bdata,
669                                         unsigned long size, unsigned long align,
670                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
671 {
672         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
673                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
674
675 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_BOOTMEM
676         {
677                 bootmem_data_t *p_bdata;
678
679                 p_bdata = bootmem_arch_preferred_node(bdata, size, align,
680                                                         goal, limit);
681                 if (p_bdata)
682                         return alloc_bootmem_core(p_bdata, size, align,
683                                                         goal, limit);
684         }
685 #endif
686         return NULL;
687 }
688 #endif
689
690 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
691                                         unsigned long align,
692                                         unsigned long goal,
693                                         unsigned long limit)
694 {
695 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
696         void *ptr;
697
698         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
699                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
700
701 restart:
702
703         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align, goal, limit);
704
705         if (ptr)
706                 return ptr;
707
708         if (goal != 0) {
709                 goal = 0;
710                 goto restart;
711         }
712
713         return NULL;
714 #else
715         bootmem_data_t *bdata;
716         void *region;
717
718 restart:
719         region = alloc_arch_preferred_bootmem(NULL, size, align, goal, limit);
720         if (region)
721                 return region;
722
723         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
724                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
725                         continue;
726                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
727                         break;
728
729                 region = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
730                 if (region)
731                         return region;
732         }
733
734         if (goal) {
735                 goal = 0;
736                 goto restart;
737         }
738
739         return NULL;
740 #endif
741 }
742
743 /**
744  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
745  * @size: size of the request in bytes
746  * @align: alignment of the region
747  * @goal: preferred starting address of the region
748  *
749  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
750  * fall back to memory below @goal.
751  *
752  * Allocation may happen on any node in the system.
753  *
754  * Returns NULL on failure.
755  */
756 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
757                                         unsigned long goal)
758 {
759         unsigned long limit = 0;
760
761 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
762         limit = -1UL;
763 #endif
764
765         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
766 }
767
768 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
769                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
770 {
771         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
772
773         if (mem)
774                 return mem;
775         /*
776          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
777          */
778         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
779         panic("Out of memory");
780         return NULL;
781 }
782
783 /**
784  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
785  * @size: size of the request in bytes
786  * @align: alignment of the region
787  * @goal: preferred starting address of the region
788  *
789  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
790  * fall back to memory below @goal.
791  *
792  * Allocation may happen on any node in the system.
793  *
794  * The function panics if the request can not be satisfied.
795  */
796 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
797                               unsigned long goal)
798 {
799         unsigned long limit = 0;
800
801 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
802         limit = -1UL;
803 #endif
804
805         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
806 }
807
808 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
809 static void * __init ___alloc_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
810                                 unsigned long size, unsigned long align,
811                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
812 {
813         void *ptr;
814
815         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(bdata, size, align, goal, limit);
816         if (ptr)
817                 return ptr;
818
819         ptr = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
820         if (ptr)
821                 return ptr;
822
823         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
824 }
825 #endif
826
827 /**
828  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
829  * @pgdat: node to allocate from
830  * @size: size of the request in bytes
831  * @align: alignment of the region
832  * @goal: preferred starting address of the region
833  *
834  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
835  * fall back to memory below @goal.
836  *
837  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
838  * can not hold the requested memory.
839  *
840  * The function panics if the request can not be satisfied.
841  */
842 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
843                                    unsigned long align, unsigned long goal)
844 {
845         void *ptr;
846
847         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
848                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
849
850 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
851         ptr = __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
852                                          goal, -1ULL);
853         if (ptr)
854                 return ptr;
855
856         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align,
857                                          goal, -1ULL);
858 #else
859         ptr = ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
860 #endif
861
862         return ptr;
863 }
864
865 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
866                                    unsigned long align, unsigned long goal)
867 {
868 #ifdef MAX_DMA32_PFN
869         unsigned long end_pfn;
870
871         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
872                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
873
874         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
875         end_pfn = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
876
877         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
878             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
879                 void *ptr;
880                 unsigned long new_goal;
881
882                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
883 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
884                 ptr =  __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
885                                                  new_goal, -1ULL);
886 #else
887                 ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align,
888                                                  new_goal, 0);
889 #endif
890                 if (ptr)
891                         return ptr;
892         }
893 #endif
894
895         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
896
897 }
898
899 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
900 /**
901  * alloc_bootmem_section - allocate boot memory from a specific section
902  * @size: size of the request in bytes
903  * @section_nr: sparse map section to allocate from
904  *
905  * Return NULL on failure.
906  */
907 void * __init alloc_bootmem_section(unsigned long size,
908                                     unsigned long section_nr)
909 {
910 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
911         unsigned long pfn, goal, limit;
912
913         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
914         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
915         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
916
917         return __alloc_memory_core_early(early_pfn_to_nid(pfn), size,
918                                          SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
919 #else
920         bootmem_data_t *bdata;
921         unsigned long pfn, goal, limit;
922
923         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
924         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
925         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
926         bdata = &bootmem_node_data[early_pfn_to_nid(pfn)];
927
928         return alloc_bootmem_core(bdata, size, SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
929 #endif
930 }
931 #endif
932
933 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
934                                    unsigned long align, unsigned long goal)
935 {
936         void *ptr;
937
938         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
939                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
940
941 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
942         ptr =  __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
943                                                  goal, -1ULL);
944 #else
945         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
946         if (ptr)
947                 return ptr;
948
949         ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
950 #endif
951         if (ptr)
952                 return ptr;
953
954         return __alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal);
955 }
956
957 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
958 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
959 #endif
960
961 /**
962  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
963  * @size: size of the request in bytes
964  * @align: alignment of the region
965  * @goal: preferred starting address of the region
966  *
967  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
968  * fall back to memory below @goal.
969  *
970  * Allocation may happen on any node in the system.
971  *
972  * The function panics if the request can not be satisfied.
973  */
974 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
975                                   unsigned long goal)
976 {
977         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
978 }
979
980 /**
981  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
982  * @pgdat: node to allocate from
983  * @size: size of the request in bytes
984  * @align: alignment of the region
985  * @goal: preferred starting address of the region
986  *
987  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
988  * fall back to memory below @goal.
989  *
990  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
991  * can not hold the requested memory.
992  *
993  * The function panics if the request can not be satisfied.
994  */
995 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
996                                        unsigned long align, unsigned long goal)
997 {
998         void *ptr;
999
1000         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1001                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
1002
1003 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
1004         ptr = __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
1005                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
1006         if (ptr)
1007                 return ptr;
1008         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align,
1009                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
1010 #else
1011         ptr = ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align,
1012                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
1013 #endif
1014         return ptr;
1015 }