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