0cc8b4376e91795c20147cf310c7ef9d014a4f8e
[linux-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/memory_hotplug.h>
36 #include <linux/nodemask.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/stop_machine.h>
40 #include <linux/sort.h>
41 #include <linux/pfn.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/fault-inject.h>
44
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/div64.h>
47 #include "internal.h"
48
49 /*
50  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
51  * initializer cleaner
52  */
53 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
54 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
55 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
56 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
57 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
58 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
59 long nr_swap_pages;
60 int percpu_pagelist_fraction;
61
62 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
63
64 /*
65  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
66  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
67  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
68  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
69  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
70  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
71  *
72  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
73  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
74  */
75 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
76          256,
77 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
78          256,
79 #endif
80 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
81          32
82 #endif
83 };
84
85 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
86
87 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
88          "DMA",
89 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
90          "DMA32",
91 #endif
92          "Normal",
93 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
94          "HighMem"
95 #endif
96 };
97
98 int min_free_kbytes = 1024;
99
100 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
101 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
102 static unsigned long __initdata dma_reserve;
103
104 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
105   /*
106    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
107    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
108    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
109    * so the number of times add_active_range() can be called is
110    * related to the number of nodes and the number of holes
111    */
112   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
113     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
114     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
115   #else
116     #if MAX_NUMNODES >= 32
117       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
118       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
119     #else
120       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
121       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
122     #endif
123   #endif
124
125   struct node_active_region __initdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
126   int __initdata nr_nodemap_entries;
127   unsigned long __initdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
128   unsigned long __initdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
129 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
130   unsigned long __initdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
131   unsigned long __initdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
132 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
133 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
134
135 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
136 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
137 {
138         int ret = 0;
139         unsigned seq;
140         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
141
142         do {
143                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
144                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
145                         ret = 1;
146                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
147                         ret = 1;
148         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
149
150         return ret;
151 }
152
153 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
154 {
155 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
156         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
157                 return 0;
158 #endif
159         if (zone != page_zone(page))
160                 return 0;
161
162         return 1;
163 }
164 /*
165  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
166  */
167 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
168 {
169         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
170                 return 1;
171         if (!page_is_consistent(zone, page))
172                 return 1;
173
174         return 0;
175 }
176 #else
177 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
178 {
179         return 0;
180 }
181 #endif
182
183 static void bad_page(struct page *page)
184 {
185         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
186                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
187                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
188                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
189                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
190                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
191                 page_mapcount(page), page_count(page));
192         dump_stack();
193         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
194                         1 << PG_private |
195                         1 << PG_locked  |
196                         1 << PG_active  |
197                         1 << PG_dirty   |
198                         1 << PG_reclaim |
199                         1 << PG_slab    |
200                         1 << PG_swapcache |
201                         1 << PG_writeback |
202                         1 << PG_buddy );
203         set_page_count(page, 0);
204         reset_page_mapcount(page);
205         page->mapping = NULL;
206         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
207 }
208
209 /*
210  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
211  *
212  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
213  *
214  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
215  *
216  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
217  * the head page (even the head page has this).
218  *
219  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
220  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
221  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
222  */
223
224 static void free_compound_page(struct page *page)
225 {
226         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
227 }
228
229 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
230 {
231         int i;
232         int nr_pages = 1 << order;
233
234         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
235         page[1].lru.prev = (void *)order;
236         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
237                 struct page *p = page + i;
238
239                 __SetPageCompound(p);
240                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
241         }
242 }
243
244 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
245 {
246         int i;
247         int nr_pages = 1 << order;
248
249         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
250                 bad_page(page);
251
252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
253                 struct page *p = page + i;
254
255                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
256                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
257                         bad_page(page);
258                 __ClearPageCompound(p);
259         }
260 }
261
262 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
263 {
264         int i;
265
266         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
267         /*
268          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
269          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
270          */
271         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
272         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
273                 clear_highpage(page + i);
274 }
275
276 /*
277  * function for dealing with page's order in buddy system.
278  * zone->lock is already acquired when we use these.
279  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
280  */
281 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
282 {
283         return page_private(page);
284 }
285
286 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
287 {
288         set_page_private(page, order);
289         __SetPageBuddy(page);
290 }
291
292 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
293 {
294         __ClearPageBuddy(page);
295         set_page_private(page, 0);
296 }
297
298 /*
299  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
300  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
301  *
302  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
303  * the following equation:
304  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
305  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
306  * 1 buddy is #10:
307  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
308  *
309  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
310  * satisfies the following equation:
311  *     P = B & ~(1 << O)
312  *
313  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
314  */
315 static inline struct page *
316 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
317 {
318         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
319
320         return page + (buddy_idx - page_idx);
321 }
322
323 static inline unsigned long
324 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
325 {
326         return (page_idx & ~(1 << order));
327 }
328
329 /*
330  * This function checks whether a page is free && is the buddy
331  * we can do coalesce a page and its buddy if
332  * (a) the buddy is not in a hole &&
333  * (b) the buddy is in the buddy system &&
334  * (c) a page and its buddy have the same order &&
335  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
336  *
337  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
338  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
339  *
340  * For recording page's order, we use page_private(page).
341  */
342 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
343                                                                 int order)
344 {
345 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
346         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
347                 return 0;
348 #endif
349
350         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
351                 return 0;
352
353         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
354                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
355                 return 1;
356         }
357         return 0;
358 }
359
360 /*
361  * Freeing function for a buddy system allocator.
362  *
363  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
364  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
365  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
366  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
367  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
368  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
369  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
370  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
371  * parts of the VM system.
372  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
373  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
374  * order is recorded in page_private(page) field.
375  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
376  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
377  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
378  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
379  * triggers coalescing into a block of larger size.            
380  *
381  * -- wli
382  */
383
384 static inline void __free_one_page(struct page *page,
385                 struct zone *zone, unsigned int order)
386 {
387         unsigned long page_idx;
388         int order_size = 1 << order;
389
390         if (unlikely(PageCompound(page)))
391                 destroy_compound_page(page, order);
392
393         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
394
395         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
396         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
397
398         zone->free_pages += order_size;
399         while (order < MAX_ORDER-1) {
400                 unsigned long combined_idx;
401                 struct free_area *area;
402                 struct page *buddy;
403
404                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
405                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
406                         break;          /* Move the buddy up one level. */
407
408                 list_del(&buddy->lru);
409                 area = zone->free_area + order;
410                 area->nr_free--;
411                 rmv_page_order(buddy);
412                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
413                 page = page + (combined_idx - page_idx);
414                 page_idx = combined_idx;
415                 order++;
416         }
417         set_page_order(page, order);
418         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
419         zone->free_area[order].nr_free++;
420 }
421
422 static inline int free_pages_check(struct page *page)
423 {
424         if (unlikely(page_mapcount(page) |
425                 (page->mapping != NULL)  |
426                 (page_count(page) != 0)  |
427                 (page->flags & (
428                         1 << PG_lru     |
429                         1 << PG_private |
430                         1 << PG_locked  |
431                         1 << PG_active  |
432                         1 << PG_reclaim |
433                         1 << PG_slab    |
434                         1 << PG_swapcache |
435                         1 << PG_writeback |
436                         1 << PG_reserved |
437                         1 << PG_buddy ))))
438                 bad_page(page);
439         if (PageDirty(page))
440                 __ClearPageDirty(page);
441         /*
442          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
443          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
444          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
445          */
446         return PageReserved(page);
447 }
448
449 /*
450  * Frees a list of pages. 
451  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
452  * count is the number of pages to free.
453  *
454  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
455  * see if this freeing clears that state.
456  *
457  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
458  * pinned" detection logic.
459  */
460 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
461                                         struct list_head *list, int order)
462 {
463         spin_lock(&zone->lock);
464         zone->all_unreclaimable = 0;
465         zone->pages_scanned = 0;
466         while (count--) {
467                 struct page *page;
468
469                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
470                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
471                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
472                 list_del(&page->lru);
473                 __free_one_page(page, zone, order);
474         }
475         spin_unlock(&zone->lock);
476 }
477
478 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
479 {
480         spin_lock(&zone->lock);
481         zone->all_unreclaimable = 0;
482         zone->pages_scanned = 0;
483         __free_one_page(page, zone, order);
484         spin_unlock(&zone->lock);
485 }
486
487 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
488 {
489         unsigned long flags;
490         int i;
491         int reserved = 0;
492
493         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
494                 reserved += free_pages_check(page + i);
495         if (reserved)
496                 return;
497
498         if (!PageHighMem(page))
499                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
500         arch_free_page(page, order);
501         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
502
503         local_irq_save(flags);
504         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
505         free_one_page(page_zone(page), page, order);
506         local_irq_restore(flags);
507 }
508
509 /*
510  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
511  */
512 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
513 {
514         if (order == 0) {
515                 __ClearPageReserved(page);
516                 set_page_count(page, 0);
517                 set_page_refcounted(page);
518                 __free_page(page);
519         } else {
520                 int loop;
521
522                 prefetchw(page);
523                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
524                         struct page *p = &page[loop];
525
526                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
527                                 prefetchw(p + 1);
528                         __ClearPageReserved(p);
529                         set_page_count(p, 0);
530                 }
531
532                 set_page_refcounted(page);
533                 __free_pages(page, order);
534         }
535 }
536
537
538 /*
539  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
540  * Please do not alter this order without good reasons and regression
541  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
542  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
543  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
544  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
545  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
546  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
547  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
548  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
549  *
550  * -- wli
551  */
552 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
553         int low, int high, struct free_area *area)
554 {
555         unsigned long size = 1 << high;
556
557         while (high > low) {
558                 area--;
559                 high--;
560                 size >>= 1;
561                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
562                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
563                 area->nr_free++;
564                 set_page_order(&page[size], high);
565         }
566 }
567
568 /*
569  * This page is about to be returned from the page allocator
570  */
571 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
572 {
573         if (unlikely(page_mapcount(page) |
574                 (page->mapping != NULL)  |
575                 (page_count(page) != 0)  |
576                 (page->flags & (
577                         1 << PG_lru     |
578                         1 << PG_private |
579                         1 << PG_locked  |
580                         1 << PG_active  |
581                         1 << PG_dirty   |
582                         1 << PG_reclaim |
583                         1 << PG_slab    |
584                         1 << PG_swapcache |
585                         1 << PG_writeback |
586                         1 << PG_reserved |
587                         1 << PG_buddy ))))
588                 bad_page(page);
589
590         /*
591          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
592          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
593          */
594         if (PageReserved(page))
595                 return 1;
596
597         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
598                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
599                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
600         set_page_private(page, 0);
601         set_page_refcounted(page);
602
603         arch_alloc_page(page, order);
604         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
605
606         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
607                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
608
609         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
610                 prep_compound_page(page, order);
611
612         return 0;
613 }
614
615 /* 
616  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
617  * Call me with the zone->lock already held.
618  */
619 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
620 {
621         struct free_area * area;
622         unsigned int current_order;
623         struct page *page;
624
625         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
626                 area = zone->free_area + current_order;
627                 if (list_empty(&area->free_list))
628                         continue;
629
630                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
631                 list_del(&page->lru);
632                 rmv_page_order(page);
633                 area->nr_free--;
634                 zone->free_pages -= 1UL << order;
635                 expand(zone, page, order, current_order, area);
636                 return page;
637         }
638
639         return NULL;
640 }
641
642 /* 
643  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
644  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
645  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
646  */
647 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
648                         unsigned long count, struct list_head *list)
649 {
650         int i;
651         
652         spin_lock(&zone->lock);
653         for (i = 0; i < count; ++i) {
654                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
655                 if (unlikely(page == NULL))
656                         break;
657                 list_add_tail(&page->lru, list);
658         }
659         spin_unlock(&zone->lock);
660         return i;
661 }
662
663 #ifdef CONFIG_NUMA
664 /*
665  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
666  * belongs to the currently executing processor.
667  * Note that this function must be called with the thread pinned to
668  * a single processor.
669  */
670 void drain_node_pages(int nodeid)
671 {
672         int i;
673         enum zone_type z;
674         unsigned long flags;
675
676         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
677                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
678                 struct per_cpu_pageset *pset;
679
680                 if (!populated_zone(zone))
681                         continue;
682
683                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
684                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
685                         struct per_cpu_pages *pcp;
686
687                         pcp = &pset->pcp[i];
688                         if (pcp->count) {
689                                 int to_drain;
690
691                                 local_irq_save(flags);
692                                 if (pcp->count >= pcp->batch)
693                                         to_drain = pcp->batch;
694                                 else
695                                         to_drain = pcp->count;
696                                 free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
697                                 pcp->count -= to_drain;
698                                 local_irq_restore(flags);
699                         }
700                 }
701         }
702 }
703 #endif
704
705 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
706 {
707         unsigned long flags;
708         struct zone *zone;
709         int i;
710
711         for_each_zone(zone) {
712                 struct per_cpu_pageset *pset;
713
714                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
715                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
716                         struct per_cpu_pages *pcp;
717
718                         pcp = &pset->pcp[i];
719                         local_irq_save(flags);
720                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
721                         pcp->count = 0;
722                         local_irq_restore(flags);
723                 }
724         }
725 }
726
727 #ifdef CONFIG_PM
728
729 void mark_free_pages(struct zone *zone)
730 {
731         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
732         unsigned long flags;
733         int order;
734         struct list_head *curr;
735
736         if (!zone->spanned_pages)
737                 return;
738
739         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
740
741         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
742         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
743                 if (pfn_valid(pfn)) {
744                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
745
746                         if (!PageNosave(page))
747                                 ClearPageNosaveFree(page);
748                 }
749
750         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
751                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
752                         unsigned long i;
753
754                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
755                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
756                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(pfn + i));
757                 }
758
759         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
760 }
761
762 /*
763  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
764  */
765 void drain_local_pages(void)
766 {
767         unsigned long flags;
768
769         local_irq_save(flags);  
770         __drain_pages(smp_processor_id());
771         local_irq_restore(flags);       
772 }
773 #endif /* CONFIG_PM */
774
775 /*
776  * Free a 0-order page
777  */
778 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
779 {
780         struct zone *zone = page_zone(page);
781         struct per_cpu_pages *pcp;
782         unsigned long flags;
783
784         if (PageAnon(page))
785                 page->mapping = NULL;
786         if (free_pages_check(page))
787                 return;
788
789         if (!PageHighMem(page))
790                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
791         arch_free_page(page, 0);
792         kernel_map_pages(page, 1, 0);
793
794         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
795         local_irq_save(flags);
796         __count_vm_event(PGFREE);
797         list_add(&page->lru, &pcp->list);
798         pcp->count++;
799         if (pcp->count >= pcp->high) {
800                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
801                 pcp->count -= pcp->batch;
802         }
803         local_irq_restore(flags);
804         put_cpu();
805 }
806
807 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
808 {
809         free_hot_cold_page(page, 0);
810 }
811         
812 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
813 {
814         free_hot_cold_page(page, 1);
815 }
816
817 /*
818  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
819  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
820  * Each sub-page must be freed individually.
821  *
822  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
823  * Please consult with lkml before using this in your driver.
824  */
825 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
826 {
827         int i;
828
829         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
830         VM_BUG_ON(!page_count(page));
831         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
832                 set_page_refcounted(page + i);
833 }
834
835 /*
836  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
837  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
838  * or two.
839  */
840 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
841                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
842 {
843         unsigned long flags;
844         struct page *page;
845         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
846         int cpu;
847
848 again:
849         cpu  = get_cpu();
850         if (likely(order == 0)) {
851                 struct per_cpu_pages *pcp;
852
853                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
854                 local_irq_save(flags);
855                 if (!pcp->count) {
856                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
857                                                 pcp->batch, &pcp->list);
858                         if (unlikely(!pcp->count))
859                                 goto failed;
860                 }
861                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
862                 list_del(&page->lru);
863                 pcp->count--;
864         } else {
865                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
866                 page = __rmqueue(zone, order);
867                 spin_unlock(&zone->lock);
868                 if (!page)
869                         goto failed;
870         }
871
872         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
873         zone_statistics(zonelist, zone);
874         local_irq_restore(flags);
875         put_cpu();
876
877         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
878         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
879                 goto again;
880         return page;
881
882 failed:
883         local_irq_restore(flags);
884         put_cpu();
885         return NULL;
886 }
887
888 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
889 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
890 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
891 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
892 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
893 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
894 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
895
896 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
897
898 static struct fail_page_alloc_attr {
899         struct fault_attr attr;
900
901         u32 ignore_gfp_highmem;
902         u32 ignore_gfp_wait;
903
904 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
905
906         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
907         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
908
909 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
910
911 } fail_page_alloc = {
912         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
913 };
914
915 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
916 {
917         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
918 }
919 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
920
921 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
922 {
923         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
924                 return 0;
925         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
926                 return 0;
927         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
928                 return 0;
929
930         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
931 }
932
933 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
934
935 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
936 {
937         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
938         struct dentry *dir;
939         int err;
940
941         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
942                                        "fail_page_alloc");
943         if (err)
944                 return err;
945         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
946
947         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
948                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
949                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
950
951         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
952                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
953                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
954
955         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
956                         !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file) {
957                 err = -ENOMEM;
958                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
959                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
960                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
961         }
962
963         return err;
964 }
965
966 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
967
968 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
969
970 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
971
972 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
973 {
974         return 0;
975 }
976
977 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
978
979 /*
980  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
981  * of the allocation.
982  */
983 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
984                       int classzone_idx, int alloc_flags)
985 {
986         /* free_pages my go negative - that's OK */
987         unsigned long min = mark;
988         long free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
989         int o;
990
991         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
992                 min -= min / 2;
993         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
994                 min -= min / 4;
995
996         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
997                 return 0;
998         for (o = 0; o < order; o++) {
999                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1000                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1001
1002                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1003                 min >>= 1;
1004
1005                 if (free_pages <= min)
1006                         return 0;
1007         }
1008         return 1;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_NUMA
1012 /*
1013  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1014  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1015  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1016  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1017  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1018  *
1019  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1020  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1021  * tasks mems_allowed, or node_online_map.)
1022  *
1023  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1024  * nothing and returns NULL.
1025  *
1026  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1027  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1028  *
1029  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1030  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1031  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1032  * quickly as we can.
1033  */
1034 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1035 {
1036         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1037         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1038
1039         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1040         if (!zlc)
1041                 return NULL;
1042
1043         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1044                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1045                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1046         }
1047
1048         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1049                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1050                                         &node_online_map;
1051         return allowednodes;
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1056  * if it is worth looking at further for free memory:
1057  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1058  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1059  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1060  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1061  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1062  * else return false (zero) if it is not.
1063  *
1064  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1065  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1066  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1067  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1068  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1069  * into the second scan of the zonelist.
1070  *
1071  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1072  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1073  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1074  * unturned looking for a free page.
1075  */
1076 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1077                                                 nodemask_t *allowednodes)
1078 {
1079         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1080         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1081         int n;                          /* node that zone *z is on */
1082
1083         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1084         if (!zlc)
1085                 return 1;
1086
1087         i = z - zonelist->zones;
1088         n = zlc->z_to_n[i];
1089
1090         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1091         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1096  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1097  * from that zone don't waste time re-examining it.
1098  */
1099 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1100 {
1101         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1102         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1103
1104         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1105         if (!zlc)
1106                 return;
1107
1108         i = z - zonelist->zones;
1109
1110         set_bit(i, zlc->fullzones);
1111 }
1112
1113 #else   /* CONFIG_NUMA */
1114
1115 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1116 {
1117         return NULL;
1118 }
1119
1120 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1121                                 nodemask_t *allowednodes)
1122 {
1123         return 1;
1124 }
1125
1126 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1127 {
1128 }
1129 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1130
1131 /*
1132  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1133  * a page.
1134  */
1135 static struct page *
1136 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1137                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1138 {
1139         struct zone **z;
1140         struct page *page = NULL;
1141         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1142         struct zone *zone;
1143         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1144         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1145         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1146
1147 zonelist_scan:
1148         /*
1149          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1150          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1151          */
1152         z = zonelist->zones;
1153
1154         do {
1155                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1156                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1157                                 continue;
1158                 zone = *z;
1159                 if (unlikely(NUMA_BUILD && (gfp_mask & __GFP_THISNODE) &&
1160                         zone->zone_pgdat != zonelist->zones[0]->zone_pgdat))
1161                                 break;
1162                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1163                         !cpuset_zone_allowed(zone, gfp_mask))
1164                                 goto try_next_zone;
1165
1166                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1167                         unsigned long mark;
1168                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1169                                 mark = zone->pages_min;
1170                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1171                                 mark = zone->pages_low;
1172                         else
1173                                 mark = zone->pages_high;
1174                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1175                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1176                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1177                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1178                                         goto this_zone_full;
1179                         }
1180                 }
1181
1182                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1183                 if (page)
1184                         break;
1185 this_zone_full:
1186                 if (NUMA_BUILD)
1187                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1188 try_next_zone:
1189                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1190                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1191                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1192                         zlc_active = 1;
1193                         did_zlc_setup = 1;
1194                 }
1195         } while (*(++z) != NULL);
1196
1197         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1198                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1199                 zlc_active = 0;
1200                 goto zonelist_scan;
1201         }
1202         return page;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1207  */
1208 struct page * fastcall
1209 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1210                 struct zonelist *zonelist)
1211 {
1212         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1213         struct zone **z;
1214         struct page *page;
1215         struct reclaim_state reclaim_state;
1216         struct task_struct *p = current;
1217         int do_retry;
1218         int alloc_flags;
1219         int did_some_progress;
1220
1221         might_sleep_if(wait);
1222
1223         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1224                 return NULL;
1225
1226 restart:
1227         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1228
1229         if (unlikely(*z == NULL)) {
1230                 /* Should this ever happen?? */
1231                 return NULL;
1232         }
1233
1234         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1235                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1236         if (page)
1237                 goto got_pg;
1238
1239         /*
1240          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1241          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1242          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1243          * using a larger set of nodes after it has established that the
1244          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1245          * over allocated.
1246          */
1247         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1248                 goto nopage;
1249
1250         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1251                 wakeup_kswapd(*z, order);
1252
1253         /*
1254          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1255          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1256          * to how we want to proceed.
1257          *
1258          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1259          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1260          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1261          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1262          */
1263         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1264         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1265                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1266         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1267                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1268         if (wait)
1269                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1270
1271         /*
1272          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1273          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1274          *
1275          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1276          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1277          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1278          */
1279         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1280         if (page)
1281                 goto got_pg;
1282
1283         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1284
1285 rebalance:
1286         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1287                         && !in_interrupt()) {
1288                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1289 nofail_alloc:
1290                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1291                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1292                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1293                         if (page)
1294                                 goto got_pg;
1295                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1296                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1297                                 goto nofail_alloc;
1298                         }
1299                 }
1300                 goto nopage;
1301         }
1302
1303         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1304         if (!wait)
1305                 goto nopage;
1306
1307         cond_resched();
1308
1309         /* We now go into synchronous reclaim */
1310         cpuset_memory_pressure_bump();
1311         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1312         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1313         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1314
1315         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1316
1317         p->reclaim_state = NULL;
1318         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1319
1320         cond_resched();
1321
1322         if (likely(did_some_progress)) {
1323                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1324                                                 zonelist, alloc_flags);
1325                 if (page)
1326                         goto got_pg;
1327         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1328                 /*
1329                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1330                  * very high watermark here, this is only to catch
1331                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1332                  * under heavy pressure.
1333                  */
1334                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1335                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1336                 if (page)
1337                         goto got_pg;
1338
1339                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1340                 goto restart;
1341         }
1342
1343         /*
1344          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1345          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1346          *
1347          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1348          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1349          */
1350         do_retry = 0;
1351         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1352                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1353                         do_retry = 1;
1354                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1355                         do_retry = 1;
1356         }
1357         if (do_retry) {
1358                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1359                 goto rebalance;
1360         }
1361
1362 nopage:
1363         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1364                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1365                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1366                         p->comm, order, gfp_mask);
1367                 dump_stack();
1368                 show_mem();
1369         }
1370 got_pg:
1371         return page;
1372 }
1373
1374 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1375
1376 /*
1377  * Common helper functions.
1378  */
1379 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1380 {
1381         struct page * page;
1382         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1383         if (!page)
1384                 return 0;
1385         return (unsigned long) page_address(page);
1386 }
1387
1388 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1389
1390 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1391 {
1392         struct page * page;
1393
1394         /*
1395          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1396          * a highmem page
1397          */
1398         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1399
1400         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1401         if (page)
1402                 return (unsigned long) page_address(page);
1403         return 0;
1404 }
1405
1406 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1407
1408 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1409 {
1410         int i = pagevec_count(pvec);
1411
1412         while (--i >= 0)
1413                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1414 }
1415
1416 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1417 {
1418         if (put_page_testzero(page)) {
1419                 if (order == 0)
1420                         free_hot_page(page);
1421                 else
1422                         __free_pages_ok(page, order);
1423         }
1424 }
1425
1426 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1427
1428 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1429 {
1430         if (addr != 0) {
1431                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1432                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1433         }
1434 }
1435
1436 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1437
1438 /*
1439  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1440  */
1441 unsigned int nr_free_pages(void)
1442 {
1443         unsigned int sum = 0;
1444         struct zone *zone;
1445
1446         for_each_zone(zone)
1447                 sum += zone->free_pages;
1448
1449         return sum;
1450 }
1451
1452 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1453
1454 #ifdef CONFIG_NUMA
1455 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1456 {
1457         unsigned int sum = 0;
1458         enum zone_type i;
1459
1460         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1461                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1462
1463         return sum;
1464 }
1465 #endif
1466
1467 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1468 {
1469         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1470         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1471         unsigned int sum = 0;
1472
1473         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1474         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1475         struct zone *zone;
1476
1477         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1478                 unsigned long size = zone->present_pages;
1479                 unsigned long high = zone->pages_high;
1480                 if (size > high)
1481                         sum += size - high;
1482         }
1483
1484         return sum;
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1489  */
1490 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1491 {
1492         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1497  */
1498 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1499 {
1500         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1501 }
1502
1503 static inline void show_node(struct zone *zone)
1504 {
1505         if (NUMA_BUILD)
1506                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1507 }
1508
1509 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1510 {
1511         val->totalram = totalram_pages;
1512         val->sharedram = 0;
1513         val->freeram = nr_free_pages();
1514         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1515         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1516         val->freehigh = nr_free_highpages();
1517         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1518 }
1519
1520 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1521
1522 #ifdef CONFIG_NUMA
1523 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1524 {
1525         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1526
1527         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1528         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1529 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1530         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1531         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1532 #else
1533         val->totalhigh = 0;
1534         val->freehigh = 0;
1535 #endif
1536         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1537 }
1538 #endif
1539
1540 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1541
1542 /*
1543  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1544  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1545  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1546  */
1547 void show_free_areas(void)
1548 {
1549         int cpu;
1550         unsigned long active;
1551         unsigned long inactive;
1552         unsigned long free;
1553         struct zone *zone;
1554
1555         for_each_zone(zone) {
1556                 if (!populated_zone(zone))
1557                         continue;
1558
1559                 show_node(zone);
1560                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1561
1562                 for_each_online_cpu(cpu) {
1563                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1564
1565                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1566
1567                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1568                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1569                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1570                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1571                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1572                                pageset->pcp[1].count);
1573                 }
1574         }
1575
1576         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1577
1578         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1579                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1580                 active,
1581                 inactive,
1582                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1583                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1584                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1585                 nr_free_pages(),
1586                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1587                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1588                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1589                 global_page_state(NR_PAGETABLE));
1590
1591         for_each_zone(zone) {
1592                 int i;
1593
1594                 if (!populated_zone(zone))
1595                         continue;
1596
1597                 show_node(zone);
1598                 printk("%s"
1599                         " free:%lukB"
1600                         " min:%lukB"
1601                         " low:%lukB"
1602                         " high:%lukB"
1603                         " active:%lukB"
1604                         " inactive:%lukB"
1605                         " present:%lukB"
1606                         " pages_scanned:%lu"
1607                         " all_unreclaimable? %s"
1608                         "\n",
1609                         zone->name,
1610                         K(zone->free_pages),
1611                         K(zone->pages_min),
1612                         K(zone->pages_low),
1613                         K(zone->pages_high),
1614                         K(zone->nr_active),
1615                         K(zone->nr_inactive),
1616                         K(zone->present_pages),
1617                         zone->pages_scanned,
1618                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1619                         );
1620                 printk("lowmem_reserve[]:");
1621                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1622                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1623                 printk("\n");
1624         }
1625
1626         for_each_zone(zone) {
1627                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1628
1629                 if (!populated_zone(zone))
1630                         continue;
1631
1632                 show_node(zone);
1633                 printk("%s: ", zone->name);
1634
1635                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1636                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1637                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1638                         total += nr[order] << order;
1639                 }
1640                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1641                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1642                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1643                 printk("= %lukB\n", K(total));
1644         }
1645
1646         show_swap_cache_info();
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Builds allocation fallback zone lists.
1651  *
1652  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1653  */
1654 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1655                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1656 {
1657         struct zone *zone;
1658
1659         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1660         zone_type++;
1661
1662         do {
1663                 zone_type--;
1664                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1665                 if (populated_zone(zone)) {
1666                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1667                         check_highest_zone(zone_type);
1668                 }
1669
1670         } while (zone_type);
1671         return nr_zones;
1672 }
1673
1674 #ifdef CONFIG_NUMA
1675 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1676 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1677 /**
1678  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1679  * @node: node whose fallback list we're appending
1680  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1681  *
1682  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1683  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1684  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1685  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1686  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1687  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1688  * on them otherwise.
1689  * It returns -1 if no node is found.
1690  */
1691 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1692 {
1693         int n, val;
1694         int min_val = INT_MAX;
1695         int best_node = -1;
1696
1697         /* Use the local node if we haven't already */
1698         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1699                 node_set(node, *used_node_mask);
1700                 return node;
1701         }
1702
1703         for_each_online_node(n) {
1704                 cpumask_t tmp;
1705
1706                 /* Don't want a node to appear more than once */
1707                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1708                         continue;
1709
1710                 /* Use the distance array to find the distance */
1711                 val = node_distance(node, n);
1712
1713                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1714                 val += (n < node);
1715
1716                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1717                 tmp = node_to_cpumask(n);
1718                 if (!cpus_empty(tmp))
1719                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1720
1721                 /* Slight preference for less loaded node */
1722                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1723                 val += node_load[n];
1724
1725                 if (val < min_val) {
1726                         min_val = val;
1727                         best_node = n;
1728                 }
1729         }
1730
1731         if (best_node >= 0)
1732                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1733
1734         return best_node;
1735 }
1736
1737 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1738 {
1739         int j, node, local_node;
1740         enum zone_type i;
1741         int prev_node, load;
1742         struct zonelist *zonelist;
1743         nodemask_t used_mask;
1744
1745         /* initialize zonelists */
1746         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1747                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1748                 zonelist->zones[0] = NULL;
1749         }
1750
1751         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1752         local_node = pgdat->node_id;
1753         load = num_online_nodes();
1754         prev_node = local_node;
1755         nodes_clear(used_mask);
1756         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1757                 int distance = node_distance(local_node, node);
1758
1759                 /*
1760                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1761                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1762                  */
1763                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1764                         zone_reclaim_mode = 1;
1765
1766                 /*
1767                  * We don't want to pressure a particular node.
1768                  * So adding penalty to the first node in same
1769                  * distance group to make it round-robin.
1770                  */
1771
1772                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1773                         node_load[node] += load;
1774                 prev_node = node;
1775                 load--;
1776                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1777                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1778                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1779
1780                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1781                         zonelist->zones[j] = NULL;
1782                 }
1783         }
1784 }
1785
1786 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
1787 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1788 {
1789         int i;
1790
1791         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1792                 struct zonelist *zonelist;
1793                 struct zonelist_cache *zlc;
1794                 struct zone **z;
1795
1796                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1797                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
1798                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1799                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1800                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
1801         }
1802 }
1803
1804 #else   /* CONFIG_NUMA */
1805
1806 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1807 {
1808         int node, local_node;
1809         enum zone_type i,j;
1810
1811         local_node = pgdat->node_id;
1812         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1813                 struct zonelist *zonelist;
1814
1815                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1816
1817                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
1818                 /*
1819                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1820                  * of all the other nodes.
1821                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1822                  * building the zones for node N, we make sure that the
1823                  * zones coming right after the local ones are those from
1824                  * node N+1 (modulo N)
1825                  */
1826                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1827                         if (!node_online(node))
1828                                 continue;
1829                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1830                 }
1831                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1832                         if (!node_online(node))
1833                                 continue;
1834                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1835                 }
1836
1837                 zonelist->zones[j] = NULL;
1838         }
1839 }
1840
1841 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
1842 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1843 {
1844         int i;
1845
1846         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1847                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
1848 }
1849
1850 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1851
1852 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
1853 static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1854 {
1855         int nid;
1856
1857         for_each_online_node(nid) {
1858                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1859                 build_zonelist_cache(NODE_DATA(nid));
1860         }
1861         return 0;
1862 }
1863
1864 void __meminit build_all_zonelists(void)
1865 {
1866         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1867                 __build_all_zonelists(NULL);
1868                 cpuset_init_current_mems_allowed();
1869         } else {
1870                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1871                    of zonelist */
1872                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1873                 /* cpuset refresh routine should be here */
1874         }
1875         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1876         printk("Built %i zonelists.  Total pages: %ld\n",
1877                         num_online_nodes(), vm_total_pages);
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1882  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1883  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1884  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1885  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1886  * conservative, even though it seems large.
1887  *
1888  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1889  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1890  */
1891 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1892
1893 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1894 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1895 {
1896         unsigned long size = 1;
1897
1898         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1899
1900         while (size < pages)
1901                 size <<= 1;
1902
1903         /*
1904          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1905          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1906          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1907          */
1908         size = min(size, 4096UL);
1909
1910         return max(size, 4UL);
1911 }
1912 #else
1913 /*
1914  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1915  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1916  *
1917  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1918  *
1919  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1920  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1921  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1922  *
1923  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1924  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1925  *
1926  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1927  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1928  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1929  */
1930 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1931 {
1932         return 4096UL;
1933 }
1934 #endif
1935
1936 /*
1937  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1938  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1939  * hash function before the remainder is taken.
1940  */
1941 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1942 {
1943         return ffz(~size);
1944 }
1945
1946 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1947
1948 /*
1949  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1950  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1951  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1952  */
1953 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1954                 unsigned long start_pfn)
1955 {
1956         struct page *page;
1957         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1958         unsigned long pfn;
1959
1960         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1961                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1962                         continue;
1963                 if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
1964                         continue;
1965                 page = pfn_to_page(pfn);
1966                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1967                 init_page_count(page);
1968                 reset_page_mapcount(page);
1969                 SetPageReserved(page);
1970                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1971 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1972                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1973                 if (!is_highmem_idx(zone))
1974                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1975 #endif
1976         }
1977 }
1978
1979 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1980                                 unsigned long size)
1981 {
1982         int order;
1983         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1984                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1985                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1986         }
1987 }
1988
1989 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1990 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1991         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1992 #endif
1993
1994 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1995 {
1996         int batch;
1997
1998         /*
1999          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2000          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2001          *
2002          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2003          */
2004         batch = zone->present_pages / 1024;
2005         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2006                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2007         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2008         if (batch < 1)
2009                 batch = 1;
2010
2011         /*
2012          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2013          * of 2 value was found to be more likely to have
2014          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2015          *
2016          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2017          * batches of pages, one task can end up with a lot
2018          * of pages of one half of the possible page colors
2019          * and the other with pages of the other colors.
2020          */
2021         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2022
2023         return batch;
2024 }
2025
2026 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2027 {
2028         struct per_cpu_pages *pcp;
2029
2030         memset(p, 0, sizeof(*p));
2031
2032         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2033         pcp->count = 0;
2034         pcp->high = 6 * batch;
2035         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2036         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2037
2038         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2039         pcp->count = 0;
2040         pcp->high = 2 * batch;
2041         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2042         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2043 }
2044
2045 /*
2046  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2047  * to the value high for the pageset p.
2048  */
2049
2050 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2051                                 unsigned long high)
2052 {
2053         struct per_cpu_pages *pcp;
2054
2055         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2056         pcp->high = high;
2057         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2058         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2059                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2060 }
2061
2062
2063 #ifdef CONFIG_NUMA
2064 /*
2065  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2066  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2067  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2068  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2069  * with interrupts disabled.
2070  *
2071  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2072  *
2073  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2074  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2075  * hotplugged processors.
2076  *
2077  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2078  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2079  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2080  */
2081 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2082
2083 /*
2084  * Dynamically allocate memory for the
2085  * per cpu pageset array in struct zone.
2086  */
2087 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2088 {
2089         struct zone *zone, *dzone;
2090
2091         for_each_zone(zone) {
2092
2093                 if (!populated_zone(zone))
2094                         continue;
2095
2096                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2097                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
2098                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2099                         goto bad;
2100
2101                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2102
2103                 if (percpu_pagelist_fraction)
2104                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2105                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2106         }
2107
2108         return 0;
2109 bad:
2110         for_each_zone(dzone) {
2111                 if (dzone == zone)
2112                         break;
2113                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2114                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2115         }
2116         return -ENOMEM;
2117 }
2118
2119 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2120 {
2121         struct zone *zone;
2122
2123         for_each_zone(zone) {
2124                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2125
2126                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2127                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2128                         kfree(pset);
2129                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2130         }
2131 }
2132
2133 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2134                 unsigned long action,
2135                 void *hcpu)
2136 {
2137         int cpu = (long)hcpu;
2138         int ret = NOTIFY_OK;
2139
2140         switch (action) {
2141         case CPU_UP_PREPARE:
2142                 if (process_zones(cpu))
2143                         ret = NOTIFY_BAD;
2144                 break;
2145         case CPU_UP_CANCELED:
2146         case CPU_DEAD:
2147                 free_zone_pagesets(cpu);
2148                 break;
2149         default:
2150                 break;
2151         }
2152         return ret;
2153 }
2154
2155 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2156         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2157
2158 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2159 {
2160         int err;
2161
2162         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2163          * A cpuup callback will do this for every cpu
2164          * as it comes online
2165          */
2166         err = process_zones(smp_processor_id());
2167         BUG_ON(err);
2168         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2169 }
2170
2171 #endif
2172
2173 static __meminit
2174 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2175 {
2176         int i;
2177         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2178         size_t alloc_size;
2179
2180         /*
2181          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2182          * per zone.
2183          */
2184         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2185                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2186         zone->wait_table_bits =
2187                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2188         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2189                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2190
2191         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2192                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2193                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2194         } else {
2195                 /*
2196                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2197                  * via memory hot-add.
2198                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2199                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2200                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2201                  * node itself as well.
2202                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2203                  * necessary.
2204                  */
2205                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2206         }
2207         if (!zone->wait_table)
2208                 return -ENOMEM;
2209
2210         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2211                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2212
2213         return 0;
2214 }
2215
2216 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2217 {
2218         int cpu;
2219         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2220
2221         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2222 #ifdef CONFIG_NUMA
2223                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2224                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2225                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2226 #else
2227                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2228 #endif
2229         }
2230         if (zone->present_pages)
2231                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2232                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2233 }
2234
2235 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2236                                         unsigned long zone_start_pfn,
2237                                         unsigned long size)
2238 {
2239         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2240         int ret;
2241         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2242         if (ret)
2243                 return ret;
2244         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2245
2246         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2247
2248         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2249
2250         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2251
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2256 /*
2257  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2258  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2259  */
2260 static int __init first_active_region_index_in_nid(int nid)
2261 {
2262         int i;
2263
2264         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2265                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2266                         return i;
2267
2268         return -1;
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2273  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2274  */
2275 static int __init next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2276 {
2277         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2278                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2279                         return index;
2280
2281         return -1;
2282 }
2283
2284 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2285 /*
2286  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2287  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2288  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2289  * alternative
2290  */
2291 int __init early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2292 {
2293         int i;
2294
2295         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2296                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2297                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2298
2299                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2300                         return early_node_map[i].nid;
2301         }
2302
2303         return 0;
2304 }
2305 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2306
2307 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2308 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2309         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2310                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2311
2312 /**
2313  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2314  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2315  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2316  *
2317  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2318  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2319  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2320  */
2321 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2322                                                 unsigned long max_low_pfn)
2323 {
2324         int i;
2325
2326         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2327                 unsigned long size_pages = 0;
2328                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2329
2330                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2331                         continue;
2332
2333                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2334                         end_pfn = max_low_pfn;
2335
2336                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2337                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2338                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2339                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2340         }
2341 }
2342
2343 /**
2344  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2345  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2346  *
2347  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2348  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2349  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2350  */
2351 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2352 {
2353         int i;
2354
2355         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2356                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2357                                 early_node_map[i].start_pfn,
2358                                 early_node_map[i].end_pfn);
2359 }
2360
2361 /**
2362  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2363  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2364  * @start_pfn: The start pfn of the node
2365  * @end_pfn: The end pfn of the node
2366  *
2367  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2368  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2369  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2370  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2371  * be used later.
2372  */
2373 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2374 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2375                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2376 {
2377         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2378                         nid, start_pfn, end_pfn);
2379
2380         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2381         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2382                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2383
2384         /* Update the boundaries */
2385         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2386                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2387         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2388                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2389 }
2390
2391 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2392 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2393                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2394 {
2395         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2396                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2397
2398         /* Return if boundary information has not been provided */
2399         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2400                 return;
2401
2402         /* Check the boundaries and update if necessary */
2403         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2404                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2405         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2406                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2407 }
2408 #else
2409 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2410                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2411
2412 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2413                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2414 #endif
2415
2416
2417 /**
2418  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2419  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2420  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2421  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2422  *
2423  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2424  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2425  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2426  * PFNs will be 0.
2427  */
2428 void __init get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2429                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2430 {
2431         int i;
2432         *start_pfn = -1UL;
2433         *end_pfn = 0;
2434
2435         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2436                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2437                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2438         }
2439
2440         if (*start_pfn == -1UL) {
2441                 printk(KERN_WARNING "Node %u active with no memory\n", nid);
2442                 *start_pfn = 0;
2443         }
2444
2445         /* Push the node boundaries out if requested */
2446         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
2447 }
2448
2449 /*
2450  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
2451  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
2452  */
2453 unsigned long __init zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2454                                         unsigned long zone_type,
2455                                         unsigned long *ignored)
2456 {
2457         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2458         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2459
2460         /* Get the start and end of the node and zone */
2461         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2462         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
2463         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
2464
2465         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
2466         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
2467                 return 0;
2468
2469         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
2470         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
2471         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
2472
2473         /* Return the spanned pages */
2474         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
2479  * then all holes in the requested range will be accounted for.
2480  */
2481 unsigned long __init __absent_pages_in_range(int nid,
2482                                 unsigned long range_start_pfn,
2483                                 unsigned long range_end_pfn)
2484 {
2485         int i = 0;
2486         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
2487         unsigned long start_pfn;
2488
2489         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
2490         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
2491         if (i == -1)
2492                 return 0;
2493
2494         /* Account for ranges before physical memory on this node */
2495         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
2496                 hole_pages = early_node_map[i].start_pfn - range_start_pfn;
2497
2498         prev_end_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2499
2500         /* Find all holes for the zone within the node */
2501         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
2502
2503                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
2504                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
2505                         break;
2506
2507                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
2508                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
2509                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
2510
2511                 /* Update the hole size cound and move on */
2512                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
2513                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
2514                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
2515                 }
2516                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2517         }
2518
2519         /* Account for ranges past physical memory on this node */
2520         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
2521                 hole_pages += range_end_pfn -
2522                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
2523
2524         return hole_pages;
2525 }
2526
2527 /**
2528  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
2529  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
2530  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
2531  *
2532  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
2533  */
2534 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2535                                                         unsigned long end_pfn)
2536 {
2537         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
2538 }
2539
2540 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
2541 unsigned long __init zone_absent_pages_in_node(int nid,
2542                                         unsigned long zone_type,
2543                                         unsigned long *ignored)
2544 {
2545         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2546         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2547
2548         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2549         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
2550                                                         node_start_pfn);
2551         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
2552                                                         node_end_pfn);
2553
2554         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
2555 }
2556
2557 #else
2558 static inline unsigned long zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2559                                         unsigned long zone_type,
2560                                         unsigned long *zones_size)
2561 {
2562         return zones_size[zone_type];
2563 }
2564
2565 static inline unsigned long zone_absent_pages_in_node(int nid,
2566                                                 unsigned long zone_type,
2567                                                 unsigned long *zholes_size)
2568 {
2569         if (!zholes_size)
2570                 return 0;
2571
2572         return zholes_size[zone_type];
2573 }
2574
2575 #endif
2576
2577 static void __init calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
2578                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2579 {
2580         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
2581         enum zone_type i;
2582
2583         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2584                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2585                                                                 zones_size);
2586         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
2587
2588         realtotalpages = totalpages;
2589         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2590                 realtotalpages -=
2591                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2592                                                                 zholes_size);
2593         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
2594         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
2595                                                         realtotalpages);
2596 }
2597
2598 /*
2599  * Set up the zone data structures:
2600  *   - mark all pages reserved
2601  *   - mark all memory queues empty
2602  *   - clear the memory bitmaps
2603  */
2604 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2605                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2606 {
2607         enum zone_type j;
2608         int nid = pgdat->node_id;
2609         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2610         int ret;
2611
2612         pgdat_resize_init(pgdat);
2613         pgdat->nr_zones = 0;
2614         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2615         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2616         
2617         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2618                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2619                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
2620
2621                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
2622                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
2623                                                                 zholes_size);
2624
2625                 /*
2626                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
2627                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
2628                  * and per-cpu initialisations
2629                  */
2630                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
2631                 if (realsize >= memmap_pages) {
2632                         realsize -= memmap_pages;
2633                         printk(KERN_DEBUG
2634                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
2635                                 zone_names[j], memmap_pages);
2636                 } else
2637                         printk(KERN_WARNING
2638                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
2639                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
2640
2641                 /* Account for reserved DMA pages */
2642                 if (j == ZONE_DMA && realsize > dma_reserve) {
2643                         realsize -= dma_reserve;
2644                         printk(KERN_DEBUG "  DMA zone: %lu pages reserved\n",
2645                                                                 dma_reserve);
2646                 }
2647
2648                 if (!is_highmem_idx(j))
2649                         nr_kernel_pages += realsize;
2650                 nr_all_pages += realsize;
2651
2652                 zone->spanned_pages = size;
2653                 zone->present_pages = realsize;
2654 #ifdef CONFIG_NUMA
2655                 zone->node = nid;
2656                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2657                                                 / 100;
2658                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
2659 #endif
2660                 zone->name = zone_names[j];
2661                 spin_lock_init(&zone->lock);
2662                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2663                 zone_seqlock_init(zone);
2664                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2665                 zone->free_pages = 0;
2666
2667                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2668
2669                 zone_pcp_init(zone);
2670                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2671                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2672                 zone->nr_scan_active = 0;
2673                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2674                 zone->nr_active = 0;
2675                 zone->nr_inactive = 0;
2676                 zap_zone_vm_stats(zone);
2677                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2678                 if (!size)
2679                         continue;
2680
2681                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2682                 BUG_ON(ret);
2683                 zone_start_pfn += size;
2684         }
2685 }
2686
2687 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2688 {
2689         /* Skip empty nodes */
2690         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2691                 return;
2692
2693 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2694         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2695         if (!pgdat->node_mem_map) {
2696                 unsigned long size, start, end;
2697                 struct page *map;
2698
2699                 /*
2700                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2701                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2702                  * for the buddy allocator to function correctly.
2703                  */
2704                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2705                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2706                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2707                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2708                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2709                 if (!map)
2710                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2711                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2712         }
2713 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2714         /*
2715          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2716          */
2717         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
2718                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2719 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2720                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
2721                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
2722 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2723         }
2724 #endif
2725 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2726 }
2727
2728 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2729                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2730                 unsigned long *zholes_size)
2731 {
2732         pgdat->node_id = nid;
2733         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2734         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2735
2736         alloc_node_mem_map(pgdat);
2737
2738         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2742 /**
2743  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
2744  * @nid: The node ID the range resides on
2745  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
2746  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
2747  *
2748  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
2749  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
2750  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
2751  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
2752  * the range being registered will be merged with existing ranges.
2753  */
2754 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
2755                                                 unsigned long end_pfn)
2756 {
2757         int i;
2758
2759         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
2760                           "%d entries of %d used\n",
2761                           nid, start_pfn, end_pfn,
2762                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
2763
2764         /* Merge with existing active regions if possible */
2765         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2766                 if (early_node_map[i].nid != nid)
2767                         continue;
2768
2769                 /* Skip if an existing region covers this new one */
2770                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
2771                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
2772                         return;
2773
2774                 /* Merge forward if suitable */
2775                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
2776                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
2777                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2778                         return;
2779                 }
2780
2781                 /* Merge backward if suitable */
2782                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
2783                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
2784                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2785                         return;
2786                 }
2787         }
2788
2789         /* Check that early_node_map is large enough */
2790         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
2791                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
2792                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
2793                 return;
2794         }
2795
2796         early_node_map[i].nid = nid;
2797         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2798         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2799         nr_nodemap_entries = i + 1;
2800 }
2801
2802 /**
2803  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
2804  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
2805  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
2806  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
2807  *
2808  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
2809  * The map is kept at the end physical page range that has already been
2810  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
2811  * an existing registered range.
2812  */
2813 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
2814                                                 unsigned long new_end_pfn)
2815 {
2816         int i;
2817
2818         /* Find the old active region end and shrink */
2819         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2820                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
2821                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
2822                         break;
2823                 }
2824 }
2825
2826 /**
2827  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
2828  *
2829  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
2830  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
2831  * all currently registered regions.
2832  */
2833 void __init remove_all_active_ranges(void)
2834 {
2835         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
2836         nr_nodemap_entries = 0;
2837 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2838         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
2839         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
2840 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
2841 }
2842
2843 /* Compare two active node_active_regions */
2844 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
2845 {
2846         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
2847         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
2848
2849         /* Done this way to avoid overflows */
2850         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
2851                 return 1;
2852         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
2853                 return -1;
2854
2855         return 0;
2856 }
2857
2858 /* sort the node_map by start_pfn */
2859 static void __init sort_node_map(void)
2860 {
2861         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
2862                         sizeof(struct node_active_region),
2863                         cmp_node_active_region, NULL);
2864 }
2865
2866 /* Find the lowest pfn for a node. This depends on a sorted early_node_map */
2867 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
2868 {
2869         int i;
2870
2871         /* Regions in the early_node_map can be in any order */
2872         sort_node_map();
2873
2874         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
2875         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2876                 return early_node_map[i].start_pfn;
2877
2878         printk(KERN_WARNING "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
2879         return 0;
2880 }
2881
2882 /**
2883  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
2884  *
2885  * It returns the minimum PFN based on information provided via
2886  * add_active_range().
2887  */
2888 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
2889 {
2890         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
2891 }
2892
2893 /**
2894  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
2895  *
2896  * It returns the maximum PFN based on information provided via
2897  * add_active_range().
2898  */
2899 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
2900 {
2901         int i;
2902         unsigned long max_pfn = 0;
2903
2904         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2905                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2906
2907         return max_pfn;
2908 }
2909
2910 /**
2911  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
2912  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
2913  *
2914  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
2915  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
2916  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
2917  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
2918  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
2919  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
2920  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
2921  * at arch_max_dma_pfn.
2922  */
2923 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
2924 {
2925         unsigned long nid;
2926         enum zone_type i;
2927
2928         /* Record where the zone boundaries are */
2929         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
2930                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
2931         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
2932                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
2933         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
2934         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
2935         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2936                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
2937                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
2938                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
2939                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
2940         }
2941
2942         /* Print out the zone ranges */
2943         printk("Zone PFN ranges:\n");
2944         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2945                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
2946                                 zone_names[i],
2947                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
2948                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
2949
2950         /* Print out the early_node_map[] */
2951         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
2952         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2953                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
2954                                                 early_node_map[i].start_pfn,
2955                                                 early_node_map[i].end_pfn);
2956
2957         /* Initialise every node */
2958         for_each_online_node(nid) {
2959                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2960                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
2961                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
2962         }
2963 }
2964 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2965
2966 /**
2967  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
2968  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
2969  *
2970  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
2971  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
2972  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
2973  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
2974  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
2975  * smaller per-cpu batchsize.
2976  */
2977 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
2978 {
2979         dma_reserve = new_dma_reserve;
2980 }
2981
2982 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2983 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2984 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2985
2986 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2987 #endif
2988
2989 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2990 {
2991         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2992                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2993 }
2994
2995 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2996                                  unsigned long action, void *hcpu)
2997 {
2998         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2999
3000         if (action == CPU_DEAD) {
3001                 local_irq_disable();
3002                 __drain_pages(cpu);
3003                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3004                 local_irq_enable();
3005                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3006         }
3007         return NOTIFY_OK;
3008 }
3009
3010 void __init page_alloc_init(void)
3011 {
3012         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3013 }
3014
3015 /*
3016  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
3017  *      or min_free_kbytes changes.
3018  */
3019 static void calculate_totalreserve_pages(void)
3020 {
3021         struct pglist_data *pgdat;
3022         unsigned long reserve_pages = 0;
3023         enum zone_type i, j;
3024
3025         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3026                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3027                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3028                         unsigned long max = 0;
3029
3030                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
3031                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3032                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
3033                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
3034                         }
3035
3036                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
3037                         max += zone->pages_high;
3038
3039                         if (max > zone->present_pages)
3040                                 max = zone->present_pages;
3041                         reserve_pages += max;
3042                 }
3043         }
3044         totalreserve_pages = reserve_pages;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
3049  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
3050  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
3051  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
3052  */
3053 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
3054 {
3055         struct pglist_data *pgdat;
3056         enum zone_type j, idx;
3057
3058         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3059                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3060                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3061                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
3062
3063                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
3064
3065                         idx = j;
3066                         while (idx) {
3067                                 struct zone *lower_zone;
3068
3069                                 idx--;
3070
3071                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
3072                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
3073
3074                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
3075                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
3076                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
3077                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
3078                         }
3079                 }
3080         }
3081
3082         /* update totalreserve_pages */
3083         calculate_totalreserve_pages();
3084 }
3085
3086 /**
3087  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
3088  *
3089  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
3090  * with respect to min_free_kbytes.
3091  */
3092 void setup_per_zone_pages_min(void)
3093 {
3094         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
3095         unsigned long lowmem_pages = 0;
3096         struct zone *zone;
3097         unsigned long flags;
3098
3099         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
3100         for_each_zone(zone) {
3101                 if (!is_highmem(zone))
3102                         lowmem_pages += zone->present_pages;
3103         }
3104
3105         for_each_zone(zone) {
3106                 u64 tmp;
3107
3108                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3109                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
3110                 do_div(tmp, lowmem_pages);
3111                 if (is_highmem(zone)) {
3112                         /*
3113                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
3114                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
3115                          * value here.
3116                          *
3117                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
3118                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
3119                          * not be capped for highmem.
3120                          */
3121                         int min_pages;
3122
3123                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
3124                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
3125                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
3126                         if (min_pages > 128)
3127                                 min_pages = 128;
3128                         zone->pages_min = min_pages;
3129                 } else {
3130                         /*
3131                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
3132                          * proportionate to the zone's size.
3133                          */
3134                         zone->pages_min = tmp;
3135                 }
3136
3137                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
3138                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
3139                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3140         }
3141
3142         /* update totalreserve_pages */
3143         calculate_totalreserve_pages();
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Initialise min_free_kbytes.
3148  *
3149  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
3150  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
3151  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
3152  *
3153  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
3154  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
3155  *
3156  * which yields
3157  *
3158  * 16MB:        512k
3159  * 32MB:        724k
3160  * 64MB:        1024k
3161  * 128MB:       1448k
3162  * 256MB:       2048k
3163  * 512MB:       2896k
3164  * 1024MB:      4096k
3165  * 2048MB:      5792k
3166  * 4096MB:      8192k
3167  * 8192MB:      11584k
3168  * 16384MB:     16384k
3169  */
3170 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
3171 {
3172         unsigned long lowmem_kbytes;
3173
3174         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
3175
3176         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
3177         if (min_free_kbytes < 128)
3178                 min_free_kbytes = 128;
3179         if (min_free_kbytes > 65536)
3180                 min_free_kbytes = 65536;
3181         setup_per_zone_pages_min();
3182         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3183         return 0;
3184 }
3185 module_init(init_per_zone_pages_min)
3186
3187 /*
3188  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
3189  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
3190  *      changes.
3191  */
3192 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
3193         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3194 {
3195         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
3196         setup_per_zone_pages_min();
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 #ifdef CONFIG_NUMA
3201 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3202         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3203 {
3204         struct zone *zone;
3205         int rc;
3206
3207         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3208         if (rc)
3209                 return rc;
3210
3211         for_each_zone(zone)
3212                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
3213                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
3214         return 0;
3215 }
3216
3217 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3218         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3219 {
3220         struct zone *zone;
3221         int rc;
3222
3223         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3224         if (rc)
3225                 return rc;
3226
3227         for_each_zone(zone)
3228                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
3229                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3230         return 0;
3231 }
3232 #endif
3233
3234 /*
3235  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
3236  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
3237  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
3238  *
3239  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
3240  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
3241  * if in function of the boot time zone sizes.
3242  */
3243 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3244         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3245 {
3246         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3247         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
3253  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
3254  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
3255  */
3256
3257 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3258         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3259 {
3260         struct zone *zone;
3261         unsigned int cpu;
3262         int ret;
3263
3264         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3265         if (!write || (ret == -EINVAL))
3266                 return ret;
3267         for_each_zone(zone) {
3268                 for_each_online_cpu(cpu) {
3269                         unsigned long  high;
3270                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
3271                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
3272                 }
3273         }
3274         return 0;
3275 }
3276
3277 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
3278
3279 #ifdef CONFIG_NUMA
3280 static int __init set_hashdist(char *str)
3281 {
3282         if (!str)
3283                 return 0;
3284         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
3285         return 1;
3286 }
3287 __setup("hashdist=", set_hashdist);
3288 #endif
3289
3290 /*
3291  * allocate a large system hash table from bootmem
3292  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
3293  *   quantity of entries
3294  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
3295  */
3296 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
3297                                      unsigned long bucketsize,
3298                                      unsigned long numentries,
3299                                      int scale,
3300                                      int flags,
3301                                      unsigned int *_hash_shift,
3302                                      unsigned int *_hash_mask,
3303                                      unsigned long limit)
3304 {
3305         unsigned long long max = limit;
3306         unsigned long log2qty, size;
3307         void *table = NULL;
3308
3309         /* allow the kernel cmdline to have a say */
3310         if (!numentries) {
3311                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
3312                 numentries = nr_kernel_pages;
3313                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
3314                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
3315                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
3316
3317                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
3318                 if (scale > PAGE_SHIFT)
3319                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
3320                 else
3321                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
3322         }
3323         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
3324
3325         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
3326         if (max == 0) {
3327                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
3328                 do_div(max, bucketsize);
3329         }
3330
3331         if (numentries > max)
3332                 numentries = max;
3333
3334         log2qty = ilog2(numentries);
3335
3336         do {
3337                 size = bucketsize << log2qty;
3338                 if (flags & HASH_EARLY)
3339                         table = alloc_bootmem(size);
3340                 else if (hashdist)
3341                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
3342                 else {
3343                         unsigned long order;
3344                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
3345                                 ;
3346                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
3347                 }
3348         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
3349
3350         if (!table)
3351                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
3352
3353         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
3354                tablename,
3355                (1U << log2qty),
3356                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
3357                size);
3358
3359         if (_hash_shift)
3360                 *_hash_shift = log2qty;
3361         if (_hash_mask)
3362                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
3363
3364         return table;
3365 }
3366
3367 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
3368 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
3369 {
3370         return __pfn_to_page(pfn);
3371 }
3372 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
3373 {
3374         return __page_to_pfn(page);
3375 }
3376 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
3377 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
3378 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
3379
3380 #if MAX_NUMNODES > 1
3381 /*
3382  * Find the highest possible node id.
3383  */
3384 int highest_possible_node_id(void)
3385 {
3386         unsigned int node;
3387         unsigned int highest = 0;
3388
3389         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3390                 highest = node;
3391         return highest;
3392 }
3393 EXPORT_SYMBOL(highest_possible_node_id);
3394 #endif