24aa3d1b9d9698770831be0c512164a1cd64fd62
[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/jiffies.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/pagevec.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/oom.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.h>
34 #include <linux/sysctl.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/memory_hotplug.h>
38 #include <linux/nodemask.h>
39 #include <linux/vmalloc.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/stop_machine.h>
42 #include <linux/sort.h>
43 #include <linux/pfn.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/fault-inject.h>
46 #include <linux/page-isolation.h>
47 #include <linux/memcontrol.h>
48 #include <linux/debugobjects.h>
49
50 #include <asm/tlbflush.h>
51 #include <asm/div64.h>
52 #include "internal.h"
53
54 /*
55  * Array of node states.
56  */
57 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
58         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
59         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
60 #ifndef CONFIG_NUMA
61         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
62 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
63         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
64 #endif
65         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
66 #endif  /* NUMA */
67 };
68 EXPORT_SYMBOL(node_states);
69
70 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
71 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
72 long nr_swap_pages;
73 int percpu_pagelist_fraction;
74
75 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
76 int pageblock_order __read_mostly;
77 #endif
78
79 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
80
81 /*
82  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
83  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
84  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
85  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
86  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
87  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
88  *
89  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
90  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
91  */
92 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
93 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
94          256,
95 #endif
96 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
97          256,
98 #endif
99 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
100          32,
101 #endif
102          32,
103 };
104
105 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
106
107 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
108 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
109          "DMA",
110 #endif
111 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
112          "DMA32",
113 #endif
114          "Normal",
115 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
116          "HighMem",
117 #endif
118          "Movable",
119 };
120
121 int min_free_kbytes = 1024;
122
123 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
124 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
125 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
126
127 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
128   /*
129    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
130    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
131    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
132    * so the number of times add_active_range() can be called is
133    * related to the number of nodes and the number of holes
134    */
135   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
136     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
137     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
138   #else
139     #if MAX_NUMNODES >= 32
140       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
141       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
142     #else
143       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
144       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
145     #endif
146   #endif
147
148   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
149   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
150   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
151   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
152 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
153   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
154   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
155 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
156   unsigned long __initdata required_kernelcore;
157   static unsigned long __initdata required_movablecore;
158   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
159
160   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
161   int movable_zone;
162   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
163 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
164
165 #if MAX_NUMNODES > 1
166 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
167 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
168 #endif
169
170 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
171
172 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
173 {
174         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
175                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
176 }
177
178 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
179 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
180 {
181         int ret = 0;
182         unsigned seq;
183         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
184
185         do {
186                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
187                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
188                         ret = 1;
189                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
190                         ret = 1;
191         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
192
193         return ret;
194 }
195
196 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
197 {
198         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
199                 return 0;
200         if (zone != page_zone(page))
201                 return 0;
202
203         return 1;
204 }
205 /*
206  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
207  */
208 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
209 {
210         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
211                 return 1;
212         if (!page_is_consistent(zone, page))
213                 return 1;
214
215         return 0;
216 }
217 #else
218 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
219 {
220         return 0;
221 }
222 #endif
223
224 static void bad_page(struct page *page)
225 {
226         void *pc = page_get_page_cgroup(page);
227
228         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n" KERN_EMERG
229                 "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n",
230                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
231                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
232                 page_mapcount(page), page_count(page));
233         if (pc) {
234                 printk(KERN_EMERG "cgroup:%p\n", pc);
235                 page_reset_bad_cgroup(page);
236         }
237         printk(KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
238                 KERN_EMERG "Backtrace:\n");
239         dump_stack();
240         page->flags &= ~PAGE_FLAGS_CLEAR_WHEN_BAD;
241         set_page_count(page, 0);
242         reset_page_mapcount(page);
243         page->mapping = NULL;
244         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
245 }
246
247 /*
248  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
249  *
250  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
251  *
252  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
253  *
254  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
255  * the head page (even the head page has this).
256  *
257  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
258  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
259  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
260  */
261
262 static void free_compound_page(struct page *page)
263 {
264         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
265 }
266
267 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
268 {
269         int i;
270         int nr_pages = 1 << order;
271
272         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
273         set_compound_order(page, order);
274         __SetPageHead(page);
275         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
276                 struct page *p = page + i;
277
278                 __SetPageTail(p);
279                 p->first_page = page;
280         }
281 }
282
283 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
284 {
285         int i;
286         int nr_pages = 1 << order;
287
288         if (unlikely(compound_order(page) != order))
289                 bad_page(page);
290
291         if (unlikely(!PageHead(page)))
292                         bad_page(page);
293         __ClearPageHead(page);
294         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
295                 struct page *p = page + i;
296
297                 if (unlikely(!PageTail(p) |
298                                 (p->first_page != page)))
299                         bad_page(page);
300                 __ClearPageTail(p);
301         }
302 }
303
304 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
305 {
306         int i;
307
308         /*
309          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
310          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
311          */
312         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
313         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
314                 clear_highpage(page + i);
315 }
316
317 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
318 {
319         set_page_private(page, order);
320         __SetPageBuddy(page);
321 }
322
323 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
324 {
325         __ClearPageBuddy(page);
326         set_page_private(page, 0);
327 }
328
329 /*
330  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
331  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
332  *
333  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
334  * the following equation:
335  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
336  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
337  * 1 buddy is #10:
338  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
339  *
340  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
341  * satisfies the following equation:
342  *     P = B & ~(1 << O)
343  *
344  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
345  */
346 static inline struct page *
347 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
348 {
349         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
350
351         return page + (buddy_idx - page_idx);
352 }
353
354 static inline unsigned long
355 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
356 {
357         return (page_idx & ~(1 << order));
358 }
359
360 /*
361  * This function checks whether a page is free && is the buddy
362  * we can do coalesce a page and its buddy if
363  * (a) the buddy is not in a hole &&
364  * (b) the buddy is in the buddy system &&
365  * (c) a page and its buddy have the same order &&
366  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
367  *
368  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
369  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
370  *
371  * For recording page's order, we use page_private(page).
372  */
373 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
374                                                                 int order)
375 {
376         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
377                 return 0;
378
379         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
380                 return 0;
381
382         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
383                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
384                 return 1;
385         }
386         return 0;
387 }
388
389 /*
390  * Freeing function for a buddy system allocator.
391  *
392  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
393  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
394  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
395  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
396  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
397  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
398  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
399  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
400  * parts of the VM system.
401  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
402  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
403  * order is recorded in page_private(page) field.
404  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
405  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
406  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
407  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
408  * triggers coalescing into a block of larger size.            
409  *
410  * -- wli
411  */
412
413 static inline void __free_one_page(struct page *page,
414                 struct zone *zone, unsigned int order)
415 {
416         unsigned long page_idx;
417         int order_size = 1 << order;
418         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
419
420         if (unlikely(PageCompound(page)))
421                 destroy_compound_page(page, order);
422
423         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
424
425         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
426         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
427
428         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
429         while (order < MAX_ORDER-1) {
430                 unsigned long combined_idx;
431                 struct page *buddy;
432
433                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
434                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
435                         break;
436
437                 /* Our buddy is free, merge with it and move up one order. */
438                 list_del(&buddy->lru);
439                 zone->free_area[order].nr_free--;
440                 rmv_page_order(buddy);
441                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
442                 page = page + (combined_idx - page_idx);
443                 page_idx = combined_idx;
444                 order++;
445         }
446         set_page_order(page, order);
447         list_add(&page->lru,
448                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
449         zone->free_area[order].nr_free++;
450 }
451
452 static inline int free_pages_check(struct page *page)
453 {
454         if (unlikely(page_mapcount(page) |
455                 (page->mapping != NULL)  |
456                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
457                 (page_count(page) != 0)  |
458                 (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE)))
459                 bad_page(page);
460         if (PageDirty(page))
461                 __ClearPageDirty(page);
462         /*
463          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
464          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
465          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
466          */
467         return PageReserved(page);
468 }
469
470 /*
471  * Frees a list of pages. 
472  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
473  * count is the number of pages to free.
474  *
475  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
476  * see if this freeing clears that state.
477  *
478  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
479  * pinned" detection logic.
480  */
481 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
482                                         struct list_head *list, int order)
483 {
484         spin_lock(&zone->lock);
485         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
486         zone->pages_scanned = 0;
487         while (count--) {
488                 struct page *page;
489
490                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
491                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
492                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
493                 list_del(&page->lru);
494                 __free_one_page(page, zone, order);
495         }
496         spin_unlock(&zone->lock);
497 }
498
499 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
500 {
501         spin_lock(&zone->lock);
502         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
503         zone->pages_scanned = 0;
504         __free_one_page(page, zone, order);
505         spin_unlock(&zone->lock);
506 }
507
508 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
509 {
510         unsigned long flags;
511         int i;
512         int reserved = 0;
513
514         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
515                 reserved += free_pages_check(page + i);
516         if (reserved)
517                 return;
518
519         if (!PageHighMem(page)) {
520                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
521                 debug_check_no_obj_freed(page_address(page),
522                                            PAGE_SIZE << order);
523         }
524         arch_free_page(page, order);
525         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
526
527         local_irq_save(flags);
528         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
529         free_one_page(page_zone(page), page, order);
530         local_irq_restore(flags);
531 }
532
533 /*
534  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
535  */
536 void __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
537 {
538         if (order == 0) {
539                 __ClearPageReserved(page);
540                 set_page_count(page, 0);
541                 set_page_refcounted(page);
542                 __free_page(page);
543         } else {
544                 int loop;
545
546                 prefetchw(page);
547                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
548                         struct page *p = &page[loop];
549
550                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
551                                 prefetchw(p + 1);
552                         __ClearPageReserved(p);
553                         set_page_count(p, 0);
554                 }
555
556                 set_page_refcounted(page);
557                 __free_pages(page, order);
558         }
559 }
560
561
562 /*
563  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
564  * Please do not alter this order without good reasons and regression
565  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
566  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
567  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
568  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
569  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
570  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
571  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
572  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
573  *
574  * -- wli
575  */
576 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
577         int low, int high, struct free_area *area,
578         int migratetype)
579 {
580         unsigned long size = 1 << high;
581
582         while (high > low) {
583                 area--;
584                 high--;
585                 size >>= 1;
586                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
587                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
588                 area->nr_free++;
589                 set_page_order(&page[size], high);
590         }
591 }
592
593 /*
594  * This page is about to be returned from the page allocator
595  */
596 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
597 {
598         if (unlikely(page_mapcount(page) |
599                 (page->mapping != NULL)  |
600                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
601                 (page_count(page) != 0)  |
602                 (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP)))
603                 bad_page(page);
604
605         /*
606          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
607          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
608          */
609         if (PageReserved(page))
610                 return 1;
611
612         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_reclaim |
613                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
614                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
615         set_page_private(page, 0);
616         set_page_refcounted(page);
617
618         arch_alloc_page(page, order);
619         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
620
621         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
622                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
623
624         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
625                 prep_compound_page(page, order);
626
627         return 0;
628 }
629
630 /*
631  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
632  * the smallest available page from the freelists
633  */
634 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
635                                                 int migratetype)
636 {
637         unsigned int current_order;
638         struct free_area * area;
639         struct page *page;
640
641         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
642         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
643                 area = &(zone->free_area[current_order]);
644                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
645                         continue;
646
647                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
648                                                         struct page, lru);
649                 list_del(&page->lru);
650                 rmv_page_order(page);
651                 area->nr_free--;
652                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
653                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
654                 return page;
655         }
656
657         return NULL;
658 }
659
660
661 /*
662  * This array describes the order lists are fallen back to when
663  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
664  */
665 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
666         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
667         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
668         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
669         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
670 };
671
672 /*
673  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
674  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
675  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
676  */
677 int move_freepages(struct zone *zone,
678                         struct page *start_page, struct page *end_page,
679                         int migratetype)
680 {
681         struct page *page;
682         unsigned long order;
683         int pages_moved = 0;
684
685 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
686         /*
687          * page_zone is not safe to call in this context when
688          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
689          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
690          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
691          * grouping pages by mobility
692          */
693         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
694 #endif
695
696         for (page = start_page; page <= end_page;) {
697                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
698                         page++;
699                         continue;
700                 }
701
702                 if (!PageBuddy(page)) {
703                         page++;
704                         continue;
705                 }
706
707                 order = page_order(page);
708                 list_del(&page->lru);
709                 list_add(&page->lru,
710                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
711                 page += 1 << order;
712                 pages_moved += 1 << order;
713         }
714
715         return pages_moved;
716 }
717
718 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
719 {
720         unsigned long start_pfn, end_pfn;
721         struct page *start_page, *end_page;
722
723         start_pfn = page_to_pfn(page);
724         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
725         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
726         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
727         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
728
729         /* Do not cross zone boundaries */
730         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
731                 start_page = page;
732         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
733                 return 0;
734
735         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
736 }
737
738 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
739 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
740                                                 int start_migratetype)
741 {
742         struct free_area * area;
743         int current_order;
744         struct page *page;
745         int migratetype, i;
746
747         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
748         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
749                                                 --current_order) {
750                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
751                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
752
753                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
754                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
755                                 continue;
756
757                         area = &(zone->free_area[current_order]);
758                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
759                                 continue;
760
761                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
762                                         struct page, lru);
763                         area->nr_free--;
764
765                         /*
766                          * If breaking a large block of pages, move all free
767                          * pages to the preferred allocation list. If falling
768                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
769                          * agressive about taking ownership of free pages
770                          */
771                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
772                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
773                                 unsigned long pages;
774                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
775                                                                 start_migratetype);
776
777                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
778                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
779                                         set_pageblock_migratetype(page,
780                                                                 start_migratetype);
781
782                                 migratetype = start_migratetype;
783                         }
784
785                         /* Remove the page from the freelists */
786                         list_del(&page->lru);
787                         rmv_page_order(page);
788                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
789                                                         -(1UL << order));
790
791                         if (current_order == pageblock_order)
792                                 set_pageblock_migratetype(page,
793                                                         start_migratetype);
794
795                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
796                         return page;
797                 }
798         }
799
800         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
801         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
802 }
803
804 /*
805  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
806  * Call me with the zone->lock already held.
807  */
808 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
809                                                 int migratetype)
810 {
811         struct page *page;
812
813         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
814
815         if (unlikely(!page))
816                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
817
818         return page;
819 }
820
821 /* 
822  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
823  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
824  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
825  */
826 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
827                         unsigned long count, struct list_head *list,
828                         int migratetype)
829 {
830         int i;
831         
832         spin_lock(&zone->lock);
833         for (i = 0; i < count; ++i) {
834                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
835                 if (unlikely(page == NULL))
836                         break;
837
838                 /*
839                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
840                  * in physical page order. The page is added to the callers and
841                  * list and the list head then moves forward. From the callers
842                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
843                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
844                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
845                  * properly.
846                  */
847                 list_add(&page->lru, list);
848                 set_page_private(page, migratetype);
849                 list = &page->lru;
850         }
851         spin_unlock(&zone->lock);
852         return i;
853 }
854
855 #ifdef CONFIG_NUMA
856 /*
857  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
858  * currently executing processor on remote nodes after they have
859  * expired.
860  *
861  * Note that this function must be called with the thread pinned to
862  * a single processor.
863  */
864 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
865 {
866         unsigned long flags;
867         int to_drain;
868
869         local_irq_save(flags);
870         if (pcp->count >= pcp->batch)
871                 to_drain = pcp->batch;
872         else
873                 to_drain = pcp->count;
874         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
875         pcp->count -= to_drain;
876         local_irq_restore(flags);
877 }
878 #endif
879
880 /*
881  * Drain pages of the indicated processor.
882  *
883  * The processor must either be the current processor and the
884  * thread pinned to the current processor or a processor that
885  * is not online.
886  */
887 static void drain_pages(unsigned int cpu)
888 {
889         unsigned long flags;
890         struct zone *zone;
891
892         for_each_zone(zone) {
893                 struct per_cpu_pageset *pset;
894                 struct per_cpu_pages *pcp;
895
896                 if (!populated_zone(zone))
897                         continue;
898
899                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
900
901                 pcp = &pset->pcp;
902                 local_irq_save(flags);
903                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
904                 pcp->count = 0;
905                 local_irq_restore(flags);
906         }
907 }
908
909 /*
910  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
911  */
912 void drain_local_pages(void *arg)
913 {
914         drain_pages(smp_processor_id());
915 }
916
917 /*
918  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
919  */
920 void drain_all_pages(void)
921 {
922         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 1);
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
926
927 void mark_free_pages(struct zone *zone)
928 {
929         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
930         unsigned long flags;
931         int order, t;
932         struct list_head *curr;
933
934         if (!zone->spanned_pages)
935                 return;
936
937         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
938
939         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
940         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
941                 if (pfn_valid(pfn)) {
942                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
943
944                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
945                                 swsusp_unset_page_free(page);
946                 }
947
948         for_each_migratetype_order(order, t) {
949                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
950                         unsigned long i;
951
952                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
953                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
954                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
955                 }
956         }
957         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
958 }
959 #endif /* CONFIG_PM */
960
961 /*
962  * Free a 0-order page
963  */
964 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
965 {
966         struct zone *zone = page_zone(page);
967         struct per_cpu_pages *pcp;
968         unsigned long flags;
969
970         if (PageAnon(page))
971                 page->mapping = NULL;
972         if (free_pages_check(page))
973                 return;
974
975         if (!PageHighMem(page)) {
976                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
977                 debug_check_no_obj_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
978         }
979         arch_free_page(page, 0);
980         kernel_map_pages(page, 1, 0);
981
982         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
983         local_irq_save(flags);
984         __count_vm_event(PGFREE);
985         if (cold)
986                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
987         else
988                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
989         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
990         pcp->count++;
991         if (pcp->count >= pcp->high) {
992                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
993                 pcp->count -= pcp->batch;
994         }
995         local_irq_restore(flags);
996         put_cpu();
997 }
998
999 void free_hot_page(struct page *page)
1000 {
1001         free_hot_cold_page(page, 0);
1002 }
1003         
1004 void free_cold_page(struct page *page)
1005 {
1006         free_hot_cold_page(page, 1);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1011  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1012  * Each sub-page must be freed individually.
1013  *
1014  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1015  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1016  */
1017 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1018 {
1019         int i;
1020
1021         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1022         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1023         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1024                 set_page_refcounted(page + i);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1029  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1030  * or two.
1031  */
1032 static struct page *buffered_rmqueue(struct zone *preferred_zone,
1033                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1034 {
1035         unsigned long flags;
1036         struct page *page;
1037         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1038         int cpu;
1039         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1040
1041 again:
1042         cpu  = get_cpu();
1043         if (likely(order == 0)) {
1044                 struct per_cpu_pages *pcp;
1045
1046                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1047                 local_irq_save(flags);
1048                 if (!pcp->count) {
1049                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1050                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1051                         if (unlikely(!pcp->count))
1052                                 goto failed;
1053                 }
1054
1055                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1056                 if (cold) {
1057                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1058                                 if (page_private(page) == migratetype)
1059                                         break;
1060                 } else {
1061                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1062                                 if (page_private(page) == migratetype)
1063                                         break;
1064                 }
1065
1066                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1067                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1068                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1069                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1070                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1071                 }
1072
1073                 list_del(&page->lru);
1074                 pcp->count--;
1075         } else {
1076                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1077                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1078                 spin_unlock(&zone->lock);
1079                 if (!page)
1080                         goto failed;
1081         }
1082
1083         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1084         zone_statistics(preferred_zone, zone);
1085         local_irq_restore(flags);
1086         put_cpu();
1087
1088         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1089         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1090                 goto again;
1091         return page;
1092
1093 failed:
1094         local_irq_restore(flags);
1095         put_cpu();
1096         return NULL;
1097 }
1098
1099 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1100 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1101 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1102 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1103 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1104 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1105 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1106
1107 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1108
1109 static struct fail_page_alloc_attr {
1110         struct fault_attr attr;
1111
1112         u32 ignore_gfp_highmem;
1113         u32 ignore_gfp_wait;
1114         u32 min_order;
1115
1116 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1117
1118         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1119         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1120         struct dentry *min_order_file;
1121
1122 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1123
1124 } fail_page_alloc = {
1125         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1126         .ignore_gfp_wait = 1,
1127         .ignore_gfp_highmem = 1,
1128         .min_order = 1,
1129 };
1130
1131 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1132 {
1133         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1134 }
1135 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1136
1137 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1138 {
1139         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1140                 return 0;
1141         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1142                 return 0;
1143         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1144                 return 0;
1145         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1146                 return 0;
1147
1148         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1149 }
1150
1151 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1152
1153 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1154 {
1155         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1156         struct dentry *dir;
1157         int err;
1158
1159         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1160                                        "fail_page_alloc");
1161         if (err)
1162                 return err;
1163         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1164
1165         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1166                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1167                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1168
1169         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1170                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1171                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1172         fail_page_alloc.min_order_file =
1173                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1174                                    &fail_page_alloc.min_order);
1175
1176         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1177             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1178             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1179                 err = -ENOMEM;
1180                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1181                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1182                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1183                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1184         }
1185
1186         return err;
1187 }
1188
1189 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1190
1191 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1192
1193 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1194
1195 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1196 {
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1201
1202 /*
1203  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1204  * of the allocation.
1205  */
1206 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1207                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1208 {
1209         /* free_pages my go negative - that's OK */
1210         long min = mark;
1211         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1212         int o;
1213
1214         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1215                 min -= min / 2;
1216         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1217                 min -= min / 4;
1218
1219         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1220                 return 0;
1221         for (o = 0; o < order; o++) {
1222                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1223                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1224
1225                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1226                 min >>= 1;
1227
1228                 if (free_pages <= min)
1229                         return 0;
1230         }
1231         return 1;
1232 }
1233
1234 #ifdef CONFIG_NUMA
1235 /*
1236  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1237  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1238  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1239  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1240  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1241  *
1242  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1243  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1244  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1245  *
1246  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1247  * nothing and returns NULL.
1248  *
1249  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1250  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1251  *
1252  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1253  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1254  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1255  * quickly as we can.
1256  */
1257 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1258 {
1259         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1260         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1261
1262         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1263         if (!zlc)
1264                 return NULL;
1265
1266         if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1267                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1268                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1269         }
1270
1271         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1272                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1273                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1274         return allowednodes;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1279  * if it is worth looking at further for free memory:
1280  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1281  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1282  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1283  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1284  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1285  * else return false (zero) if it is not.
1286  *
1287  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1288  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1289  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1290  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1291  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1292  * into the second scan of the zonelist.
1293  *
1294  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1295  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1296  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1297  * unturned looking for a free page.
1298  */
1299 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1300                                                 nodemask_t *allowednodes)
1301 {
1302         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1303         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1304         int n;                          /* node that zone *z is on */
1305
1306         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1307         if (!zlc)
1308                 return 1;
1309
1310         i = z - zonelist->_zonerefs;
1311         n = zlc->z_to_n[i];
1312
1313         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1314         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1315 }
1316
1317 /*
1318  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1319  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1320  * from that zone don't waste time re-examining it.
1321  */
1322 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1323 {
1324         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1325         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1326
1327         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1328         if (!zlc)
1329                 return;
1330
1331         i = z - zonelist->_zonerefs;
1332
1333         set_bit(i, zlc->fullzones);
1334 }
1335
1336 #else   /* CONFIG_NUMA */
1337
1338 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1339 {
1340         return NULL;
1341 }
1342
1343 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1344                                 nodemask_t *allowednodes)
1345 {
1346         return 1;
1347 }
1348
1349 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1350 {
1351 }
1352 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1353
1354 /*
1355  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1356  * a page.
1357  */
1358 static struct page *
1359 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, unsigned int order,
1360                 struct zonelist *zonelist, int high_zoneidx, int alloc_flags)
1361 {
1362         struct zoneref *z;
1363         struct page *page = NULL;
1364         int classzone_idx;
1365         struct zone *zone, *preferred_zone;
1366         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1367         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1368         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1369
1370         (void)first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, nodemask,
1371                                                         &preferred_zone);
1372         if (!preferred_zone)
1373                 return NULL;
1374
1375         classzone_idx = zone_idx(preferred_zone);
1376
1377 zonelist_scan:
1378         /*
1379          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1380          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1381          */
1382         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
1383                                                 high_zoneidx, nodemask) {
1384                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1385                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1386                                 continue;
1387                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1388                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1389                                 goto try_next_zone;
1390
1391                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1392                         unsigned long mark;
1393                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1394                                 mark = zone->pages_min;
1395                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1396                                 mark = zone->pages_low;
1397                         else
1398                                 mark = zone->pages_high;
1399                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1400                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1401                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1402                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1403                                         goto this_zone_full;
1404                         }
1405                 }
1406
1407                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order, gfp_mask);
1408                 if (page)
1409                         break;
1410 this_zone_full:
1411                 if (NUMA_BUILD)
1412                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1413 try_next_zone:
1414                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1415                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1416                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1417                         zlc_active = 1;
1418                         did_zlc_setup = 1;
1419                 }
1420         }
1421
1422         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1423                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1424                 zlc_active = 0;
1425                 goto zonelist_scan;
1426         }
1427         return page;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1432  */
1433 struct page *
1434 __alloc_pages_internal(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1435                         struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
1436 {
1437         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1438         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1439         struct zoneref *z;
1440         struct zone *zone;
1441         struct page *page;
1442         struct reclaim_state reclaim_state;
1443         struct task_struct *p = current;
1444         int do_retry;
1445         int alloc_flags;
1446         unsigned long did_some_progress;
1447         unsigned long pages_reclaimed = 0;
1448
1449         might_sleep_if(wait);
1450
1451         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1452                 return NULL;
1453
1454 restart:
1455         z = zonelist->_zonerefs;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1456
1457         if (unlikely(!z->zone)) {
1458                 /*
1459                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1460                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1461                  */
1462                 return NULL;
1463         }
1464
1465         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask, order,
1466                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1467         if (page)
1468                 goto got_pg;
1469
1470         /*
1471          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1472          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1473          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1474          * using a larger set of nodes after it has established that the
1475          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1476          * over allocated.
1477          */
1478         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1479                 goto nopage;
1480
1481         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx)
1482                 wakeup_kswapd(zone, order);
1483
1484         /*
1485          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1486          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1487          * to how we want to proceed.
1488          *
1489          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1490          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1491          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1492          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1493          */
1494         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1495         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1496                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1497         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1498                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1499         if (wait)
1500                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1501
1502         /*
1503          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1504          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1505          *
1506          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1507          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1508          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1509          */
1510         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order, zonelist,
1511                                                 high_zoneidx, alloc_flags);
1512         if (page)
1513                 goto got_pg;
1514
1515         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1516
1517 rebalance:
1518         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1519                         && !in_interrupt()) {
1520                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1521 nofail_alloc:
1522                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1523                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1524                                 zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1525                         if (page)
1526                                 goto got_pg;
1527                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1528                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1529                                 goto nofail_alloc;
1530                         }
1531                 }
1532                 goto nopage;
1533         }
1534
1535         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1536         if (!wait)
1537                 goto nopage;
1538
1539         cond_resched();
1540
1541         /* We now go into synchronous reclaim */
1542         cpuset_memory_pressure_bump();
1543         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1544         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1545         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1546
1547         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask);
1548
1549         p->reclaim_state = NULL;
1550         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1551
1552         cond_resched();
1553
1554         if (order != 0)
1555                 drain_all_pages();
1556
1557         if (likely(did_some_progress)) {
1558                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1559                                         zonelist, high_zoneidx, alloc_flags);
1560                 if (page)
1561                         goto got_pg;
1562         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1563                 if (!try_set_zone_oom(zonelist, gfp_mask)) {
1564                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1565                         goto restart;
1566                 }
1567
1568                 /*
1569                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1570                  * very high watermark here, this is only to catch
1571                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1572                  * under heavy pressure.
1573                  */
1574                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask,
1575                         order, zonelist, high_zoneidx,
1576                         ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1577                 if (page) {
1578                         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1579                         goto got_pg;
1580                 }
1581
1582                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1583                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1584                         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1585                         goto nopage;
1586                 }
1587
1588                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1589                 clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1590                 goto restart;
1591         }
1592
1593         /*
1594          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1595          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1596          *
1597          * In this implementation, order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER
1598          * means __GFP_NOFAIL, but that may not be true in other
1599          * implementations.
1600          *
1601          * For order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER, if __GFP_REPEAT is
1602          * specified, then we retry until we no longer reclaim any pages
1603          * (above), or we've reclaimed an order of pages at least as
1604          * large as the allocation's order. In both cases, if the
1605          * allocation still fails, we stop retrying.
1606          */
1607         pages_reclaimed += did_some_progress;
1608         do_retry = 0;
1609         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1610                 if (order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1611                         do_retry = 1;
1612                 } else {
1613                         if (gfp_mask & __GFP_REPEAT &&
1614                                 pages_reclaimed < (1 << order))
1615                                         do_retry = 1;
1616                 }
1617                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1618                         do_retry = 1;
1619         }
1620         if (do_retry) {
1621                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1622                 goto rebalance;
1623         }
1624
1625 nopage:
1626         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1627                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1628                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1629                         p->comm, order, gfp_mask);
1630                 dump_stack();
1631                 show_mem();
1632         }
1633 got_pg:
1634         return page;
1635 }
1636 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages_internal);
1637
1638 /*
1639  * Common helper functions.
1640  */
1641 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1642 {
1643         struct page * page;
1644         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1645         if (!page)
1646                 return 0;
1647         return (unsigned long) page_address(page);
1648 }
1649
1650 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1651
1652 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1653 {
1654         struct page * page;
1655
1656         /*
1657          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1658          * a highmem page
1659          */
1660         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1661
1662         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1663         if (page)
1664                 return (unsigned long) page_address(page);
1665         return 0;
1666 }
1667
1668 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1669
1670 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1671 {
1672         int i = pagevec_count(pvec);
1673
1674         while (--i >= 0)
1675                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1676 }
1677
1678 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1679 {
1680         if (put_page_testzero(page)) {
1681                 if (order == 0)
1682                         free_hot_page(page);
1683                 else
1684                         __free_pages_ok(page, order);
1685         }
1686 }
1687
1688 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1689
1690 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1691 {
1692         if (addr != 0) {
1693                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1694                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1695         }
1696 }
1697
1698 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1699
1700 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1701 {
1702         struct zoneref *z;
1703         struct zone *zone;
1704
1705         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1706         unsigned int sum = 0;
1707
1708         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
1709
1710         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
1711                 unsigned long size = zone->present_pages;
1712                 unsigned long high = zone->pages_high;
1713                 if (size > high)
1714                         sum += size - high;
1715         }
1716
1717         return sum;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1722  */
1723 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1724 {
1725         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1726 }
1727 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1728
1729 /*
1730  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1731  */
1732 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1733 {
1734         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1735 }
1736
1737 static inline void show_node(struct zone *zone)
1738 {
1739         if (NUMA_BUILD)
1740                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1741 }
1742
1743 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1744 {
1745         val->totalram = totalram_pages;
1746         val->sharedram = 0;
1747         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1748         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1749         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1750         val->freehigh = nr_free_highpages();
1751         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1752 }
1753
1754 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1755
1756 #ifdef CONFIG_NUMA
1757 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1758 {
1759         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1760
1761         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1762         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1763 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1764         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1765         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1766                         NR_FREE_PAGES);
1767 #else
1768         val->totalhigh = 0;
1769         val->freehigh = 0;
1770 #endif
1771         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1772 }
1773 #endif
1774
1775 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1776
1777 /*
1778  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1779  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1780  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1781  */
1782 void show_free_areas(void)
1783 {
1784         int cpu;
1785         struct zone *zone;
1786
1787         for_each_zone(zone) {
1788                 if (!populated_zone(zone))
1789                         continue;
1790
1791                 show_node(zone);
1792                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1793
1794                 for_each_online_cpu(cpu) {
1795                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1796
1797                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1798
1799                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1800                                cpu, pageset->pcp.high,
1801                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1802                 }
1803         }
1804
1805         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1806                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1807                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1808                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1809                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1810                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1811                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1812                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1813                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1814                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1815                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1816                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1817                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1818
1819         for_each_zone(zone) {
1820                 int i;
1821
1822                 if (!populated_zone(zone))
1823                         continue;
1824
1825                 show_node(zone);
1826                 printk("%s"
1827                         " free:%lukB"
1828                         " min:%lukB"
1829                         " low:%lukB"
1830                         " high:%lukB"
1831                         " active:%lukB"
1832                         " inactive:%lukB"
1833                         " present:%lukB"
1834                         " pages_scanned:%lu"
1835                         " all_unreclaimable? %s"
1836                         "\n",
1837                         zone->name,
1838                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1839                         K(zone->pages_min),
1840                         K(zone->pages_low),
1841                         K(zone->pages_high),
1842                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1843                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1844                         K(zone->present_pages),
1845                         zone->pages_scanned,
1846                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1847                         );
1848                 printk("lowmem_reserve[]:");
1849                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1850                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1851                 printk("\n");
1852         }
1853
1854         for_each_zone(zone) {
1855                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1856
1857                 if (!populated_zone(zone))
1858                         continue;
1859
1860                 show_node(zone);
1861                 printk("%s: ", zone->name);
1862
1863                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1864                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1865                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1866                         total += nr[order] << order;
1867                 }
1868                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1869                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1870                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1871                 printk("= %lukB\n", K(total));
1872         }
1873
1874         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1875
1876         show_swap_cache_info();
1877 }
1878
1879 static void zoneref_set_zone(struct zone *zone, struct zoneref *zoneref)
1880 {
1881         zoneref->zone = zone;
1882         zoneref->zone_idx = zone_idx(zone);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Builds allocation fallback zone lists.
1887  *
1888  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1889  */
1890 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1891                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1892 {
1893         struct zone *zone;
1894
1895         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1896         zone_type++;
1897
1898         do {
1899                 zone_type--;
1900                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1901                 if (populated_zone(zone)) {
1902                         zoneref_set_zone(zone,
1903                                 &zonelist->_zonerefs[nr_zones++]);
1904                         check_highest_zone(zone_type);
1905                 }
1906
1907         } while (zone_type);
1908         return nr_zones;
1909 }
1910
1911
1912 /*
1913  *  zonelist_order:
1914  *  0 = automatic detection of better ordering.
1915  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1916  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1917  *
1918  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1919  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1920  */
1921 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1922 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1923 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1924
1925 /* zonelist order in the kernel.
1926  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1927  */
1928 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1929 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1930
1931
1932 #ifdef CONFIG_NUMA
1933 /* The value user specified ....changed by config */
1934 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1935 /* string for sysctl */
1936 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1937 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1938
1939 /*
1940  * interface for configure zonelist ordering.
1941  * command line option "numa_zonelist_order"
1942  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1943  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1944  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1945  */
1946
1947 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1948 {
1949         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1950                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1951         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1952                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1953         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1954                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1955         } else {
1956                 printk(KERN_WARNING
1957                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1958                         "%s\n", s);
1959                 return -EINVAL;
1960         }
1961         return 0;
1962 }
1963
1964 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1965 {
1966         if (s)
1967                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1968         return 0;
1969 }
1970 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1971
1972 /*
1973  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1974  */
1975 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1976                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1977                 loff_t *ppos)
1978 {
1979         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1980         int ret;
1981
1982         if (write)
1983                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1984                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1985         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1986         if (ret)
1987                 return ret;
1988         if (write) {
1989                 int oldval = user_zonelist_order;
1990                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1991                         /*
1992                          * bogus value.  restore saved string
1993                          */
1994                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1995                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1996                         user_zonelist_order = oldval;
1997                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1998                         build_all_zonelists();
1999         }
2000         return 0;
2001 }
2002
2003
2004 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2005 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2006
2007 /**
2008  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2009  * @node: node whose fallback list we're appending
2010  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2011  *
2012  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2013  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2014  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2015  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2016  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2017  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2018  * on them otherwise.
2019  * It returns -1 if no node is found.
2020  */
2021 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2022 {
2023         int n, val;
2024         int min_val = INT_MAX;
2025         int best_node = -1;
2026         node_to_cpumask_ptr(tmp, 0);
2027
2028         /* Use the local node if we haven't already */
2029         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2030                 node_set(node, *used_node_mask);
2031                 return node;
2032         }
2033
2034         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2035
2036                 /* Don't want a node to appear more than once */
2037                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2038                         continue;
2039
2040                 /* Use the distance array to find the distance */
2041                 val = node_distance(node, n);
2042
2043                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2044                 val += (n < node);
2045
2046                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2047                 node_to_cpumask_ptr_next(tmp, n);
2048                 if (!cpus_empty(*tmp))
2049                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2050
2051                 /* Slight preference for less loaded node */
2052                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2053                 val += node_load[n];
2054
2055                 if (val < min_val) {
2056                         min_val = val;
2057                         best_node = n;
2058                 }
2059         }
2060
2061         if (best_node >= 0)
2062                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2063
2064         return best_node;
2065 }
2066
2067
2068 /*
2069  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2070  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2071  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2072  */
2073 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2074 {
2075         int j;
2076         struct zonelist *zonelist;
2077
2078         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2079         for (j = 0; zonelist->_zonerefs[j].zone != NULL; j++)
2080                 ;
2081         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2082                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2083         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2084         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Build gfp_thisnode zonelists
2089  */
2090 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2091 {
2092         int j;
2093         struct zonelist *zonelist;
2094
2095         zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
2096         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2097         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2098         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2103  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2104  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2105  * may still exist in local DMA zone.
2106  */
2107 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2108
2109 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2110 {
2111         int pos, j, node;
2112         int zone_type;          /* needs to be signed */
2113         struct zone *z;
2114         struct zonelist *zonelist;
2115
2116         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2117         pos = 0;
2118         for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
2119                 for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2120                         node = node_order[j];
2121                         z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2122                         if (populated_zone(z)) {
2123                                 zoneref_set_zone(z,
2124                                         &zonelist->_zonerefs[pos++]);
2125                                 check_highest_zone(zone_type);
2126                         }
2127                 }
2128         }
2129         zonelist->_zonerefs[pos].zone = NULL;
2130         zonelist->_zonerefs[pos].zone_idx = 0;
2131 }
2132
2133 static int default_zonelist_order(void)
2134 {
2135         int nid, zone_type;
2136         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2137         struct zone *z;
2138         int average_size;
2139         /*
2140          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2141          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2142          * into OOM very easily.
2143          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2144          */
2145         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2146         low_kmem_size = 0;
2147         total_size = 0;
2148         for_each_online_node(nid) {
2149                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2150                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2151                         if (populated_zone(z)) {
2152                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2153                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2154                                 total_size += z->present_pages;
2155                         }
2156                 }
2157         }
2158         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2159             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2160                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2161         /*
2162          * look into each node's config.
2163          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2164          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2165          */
2166         average_size = total_size /
2167                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2168         for_each_online_node(nid) {
2169                 low_kmem_size = 0;
2170                 total_size = 0;
2171                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2172                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2173                         if (populated_zone(z)) {
2174                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2175                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2176                                 total_size += z->present_pages;
2177                         }
2178                 }
2179                 if (low_kmem_size &&
2180                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2181                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2182                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2183         }
2184         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2185 }
2186
2187 static void set_zonelist_order(void)
2188 {
2189         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2190                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2191         else
2192                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2193 }
2194
2195 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2196 {
2197         int j, node, load;
2198         enum zone_type i;
2199         nodemask_t used_mask;
2200         int local_node, prev_node;
2201         struct zonelist *zonelist;
2202         int order = current_zonelist_order;
2203
2204         /* initialize zonelists */
2205         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2206                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2207                 zonelist->_zonerefs[0].zone = NULL;
2208                 zonelist->_zonerefs[0].zone_idx = 0;
2209         }
2210
2211         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2212         local_node = pgdat->node_id;
2213         load = num_online_nodes();
2214         prev_node = local_node;
2215         nodes_clear(used_mask);
2216
2217         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2218         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2219         j = 0;
2220
2221         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2222                 int distance = node_distance(local_node, node);
2223
2224                 /*
2225                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2226                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2227                  */
2228                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2229                         zone_reclaim_mode = 1;
2230
2231                 /*
2232                  * We don't want to pressure a particular node.
2233                  * So adding penalty to the first node in same
2234                  * distance group to make it round-robin.
2235                  */
2236                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2237                         node_load[node] = load;
2238
2239                 prev_node = node;
2240                 load--;
2241                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2242                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2243                 else
2244                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2245         }
2246
2247         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2248                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2249                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2250         }
2251
2252         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2253 }
2254
2255 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2256 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2257 {
2258         struct zonelist *zonelist;
2259         struct zonelist_cache *zlc;
2260         struct zoneref *z;
2261
2262         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2263         zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2264         bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2265         for (z = zonelist->_zonerefs; z->zone; z++)
2266                 zlc->z_to_n[z - zonelist->_zonerefs] = zonelist_node_idx(z);
2267 }
2268
2269
2270 #else   /* CONFIG_NUMA */
2271
2272 static void set_zonelist_order(void)
2273 {
2274         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2275 }
2276
2277 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2278 {
2279         int node, local_node;
2280         enum zone_type j;
2281         struct zonelist *zonelist;
2282
2283         local_node = pgdat->node_id;
2284
2285         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2286         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2287
2288         /*
2289          * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2290          * of all the other nodes.
2291          * We don't want to pressure a particular node, so when
2292          * building the zones for node N, we make sure that the
2293          * zones coming right after the local ones are those from
2294          * node N+1 (modulo N)
2295          */
2296         for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2297                 if (!node_online(node))
2298                         continue;
2299                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2300                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2301         }
2302         for (node = 0; node < local_node; node++) {
2303                 if (!node_online(node))
2304                         continue;
2305                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2306                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2307         }
2308
2309         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2310         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2311 }
2312
2313 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2314 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2315 {
2316         pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
2317 }
2318
2319 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2320
2321 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2322 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2323 {
2324         int nid;
2325
2326         for_each_online_node(nid) {
2327                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2328
2329                 build_zonelists(pgdat);
2330                 build_zonelist_cache(pgdat);
2331         }
2332         return 0;
2333 }
2334
2335 void build_all_zonelists(void)
2336 {
2337         set_zonelist_order();
2338
2339         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2340                 __build_all_zonelists(NULL);
2341                 mminit_verify_zonelist();
2342                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2343         } else {
2344                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2345                    of zonelist */
2346                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2347                 /* cpuset refresh routine should be here */
2348         }
2349         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2350         /*
2351          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2352          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2353          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2354          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2355          * disabled and enable it later
2356          */
2357         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2358                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2359         else
2360                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2361
2362         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2363                 "Total pages: %ld\n",
2364                         num_online_nodes(),
2365                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2366                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2367                         vm_total_pages);
2368 #ifdef CONFIG_NUMA
2369         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2370 #endif
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2375  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2376  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2377  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2378  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2379  * conservative, even though it seems large.
2380  *
2381  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2382  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2383  */
2384 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2385
2386 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2387 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2388 {
2389         unsigned long size = 1;
2390
2391         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2392
2393         while (size < pages)
2394                 size <<= 1;
2395
2396         /*
2397          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2398          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2399          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2400          */
2401         size = min(size, 4096UL);
2402
2403         return max(size, 4UL);
2404 }
2405 #else
2406 /*
2407  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2408  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2409  *
2410  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2411  *
2412  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2413  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2414  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2415  *
2416  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2417  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2418  *
2419  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2420  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2421  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2422  */
2423 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2424 {
2425         return 4096UL;
2426 }
2427 #endif
2428
2429 /*
2430  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2431  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2432  * hash function before the remainder is taken.
2433  */
2434 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2435 {
2436         return ffz(~size);
2437 }
2438
2439 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2440
2441 /*
2442  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2443  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2444  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2445  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2446  * blocks as reclaim kicks in
2447  */
2448 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2449 {
2450         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2451         struct page *page;
2452         unsigned long reserve, block_migratetype;
2453
2454         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2455         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2456         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2457         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2458                                                         pageblock_order;
2459
2460         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2461                 if (!pfn_valid(pfn))
2462                         continue;
2463                 page = pfn_to_page(pfn);
2464
2465                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2466                 if (PageReserved(page))
2467                         continue;
2468
2469                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2470
2471                 /* If this block is reserved, account for it */
2472                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2473                         reserve--;
2474                         continue;
2475                 }
2476
2477                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2478                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2479                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2480                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2481                         reserve--;
2482                         continue;
2483                 }
2484
2485                 /*
2486                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2487                  * take it back
2488                  */
2489                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2490                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2491                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2492                 }
2493         }
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2498  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2499  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2500  */
2501 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2502                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2503 {
2504         struct page *page;
2505         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2506         unsigned long pfn;
2507         struct zone *z;
2508
2509         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone];
2510         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2511                 /*
2512                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2513                  * handed to this function.  They do not
2514                  * exist on hotplugged memory.
2515                  */
2516                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2517                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2518                                 continue;
2519                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2520                                 continue;
2521                 }
2522                 page = pfn_to_page(pfn);
2523                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2524                 mminit_verify_page_links(page, zone, nid, pfn);
2525                 init_page_count(page);
2526                 reset_page_mapcount(page);
2527                 SetPageReserved(page);
2528                 /*
2529                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2530                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2531                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2532                  * the address space during boot when many long-lived
2533                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2534                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2535                  * setup_zone_migrate_reserve()
2536                  *
2537                  * bitmap is created for zone's valid pfn range. but memmap
2538                  * can be created for invalid pages (for alignment)
2539                  * check here not to call set_pageblock_migratetype() against
2540                  * pfn out of zone.
2541                  */
2542                 if ((z->zone_start_pfn <= pfn)
2543                     && (pfn < z->zone_start_pfn + z->spanned_pages)
2544                     && !(pfn & (pageblock_nr_pages - 1)))
2545                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2546
2547                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2548 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2549                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2550                 if (!is_highmem_idx(zone))
2551                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2552 #endif
2553         }
2554 }
2555
2556 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2557 {
2558         int order, t;
2559         for_each_migratetype_order(order, t) {
2560                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2561                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2562         }
2563 }
2564
2565 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2566 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2567         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2568 #endif
2569
2570 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2571 {
2572         int batch;
2573
2574         /*
2575          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2576          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2577          *
2578          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2579          */
2580         batch = zone->present_pages / 1024;
2581         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2582                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2583         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2584         if (batch < 1)
2585                 batch = 1;
2586
2587         /*
2588          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2589          * of 2 value was found to be more likely to have
2590          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2591          *
2592          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2593          * batches of pages, one task can end up with a lot
2594          * of pages of one half of the possible page colors
2595          * and the other with pages of the other colors.
2596          */
2597         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2598
2599         return batch;
2600 }
2601
2602 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2603 {
2604         struct per_cpu_pages *pcp;
2605
2606         memset(p, 0, sizeof(*p));
2607
2608         pcp = &p->pcp;
2609         pcp->count = 0;
2610         pcp->high = 6 * batch;
2611         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2612         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2617  * to the value high for the pageset p.
2618  */
2619
2620 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2621                                 unsigned long high)
2622 {
2623         struct per_cpu_pages *pcp;
2624
2625         pcp = &p->pcp;
2626         pcp->high = high;
2627         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2628         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2629                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2630 }
2631
2632
2633 #ifdef CONFIG_NUMA
2634 /*
2635  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2636  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2637  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2638  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2639  * with interrupts disabled.
2640  *
2641  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2642  *
2643  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2644  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2645  * hotplugged processors.
2646  *
2647  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2648  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2649  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2650  */
2651 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2652
2653 /*
2654  * Dynamically allocate memory for the
2655  * per cpu pageset array in struct zone.
2656  */
2657 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2658 {
2659         struct zone *zone, *dzone;
2660         int node = cpu_to_node(cpu);
2661
2662         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2663
2664         for_each_zone(zone) {
2665
2666                 if (!populated_zone(zone))
2667                         continue;
2668
2669                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2670                                          GFP_KERNEL, node);
2671                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2672                         goto bad;
2673
2674                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2675
2676                 if (percpu_pagelist_fraction)
2677                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2678                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2679         }
2680
2681         return 0;
2682 bad:
2683         for_each_zone(dzone) {
2684                 if (!populated_zone(dzone))
2685                         continue;
2686                 if (dzone == zone)
2687                         break;
2688                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2689                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2690         }
2691         return -ENOMEM;
2692 }
2693
2694 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2695 {
2696         struct zone *zone;
2697
2698         for_each_zone(zone) {
2699                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2700
2701                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2702                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2703                         kfree(pset);
2704                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2705         }
2706 }
2707
2708 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2709                 unsigned long action,
2710                 void *hcpu)
2711 {
2712         int cpu = (long)hcpu;
2713         int ret = NOTIFY_OK;
2714
2715         switch (action) {
2716         case CPU_UP_PREPARE:
2717         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2718                 if (process_zones(cpu))
2719                         ret = NOTIFY_BAD;
2720                 break;
2721         case CPU_UP_CANCELED:
2722         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2723         case CPU_DEAD:
2724         case CPU_DEAD_FROZEN:
2725                 free_zone_pagesets(cpu);
2726                 break;
2727         default:
2728                 break;
2729         }
2730         return ret;
2731 }
2732
2733 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2734         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2735
2736 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2737 {
2738         int err;
2739
2740         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2741          * A cpuup callback will do this for every cpu
2742          * as it comes online
2743          */
2744         err = process_zones(smp_processor_id());
2745         BUG_ON(err);
2746         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2747 }
2748
2749 #endif
2750
2751 static noinline __init_refok
2752 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2753 {
2754         int i;
2755         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2756         size_t alloc_size;
2757
2758         /*
2759          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2760          * per zone.
2761          */
2762         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2763                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2764         zone->wait_table_bits =
2765                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2766         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2767                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2768
2769         if (!slab_is_available()) {
2770                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2771                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2772         } else {
2773                 /*
2774                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2775                  * via memory hot-add.
2776                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2777                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2778                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2779                  * node itself as well.
2780                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2781                  * necessary.
2782                  */
2783                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2784         }
2785         if (!zone->wait_table)
2786                 return -ENOMEM;
2787
2788         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2789                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2790
2791         return 0;
2792 }
2793
2794 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2795 {
2796         int cpu;
2797         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2798
2799         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2800 #ifdef CONFIG_NUMA
2801                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2802                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2803                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2804 #else
2805                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2806 #endif
2807         }
2808         if (zone->present_pages)
2809                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2810                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2811 }
2812
2813 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2814                                         unsigned long zone_start_pfn,
2815                                         unsigned long size,
2816                                         enum memmap_context context)
2817 {
2818         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2819         int ret;
2820         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2821         if (ret)
2822                 return ret;
2823         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2824
2825         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2826
2827         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memmap_init",
2828                         "Initialising map node %d zone %lu pfns %lu -> %lu\n",
2829                         pgdat->node_id,
2830                         (unsigned long)zone_idx(zone),
2831                         zone_start_pfn, (zone_start_pfn + size));
2832
2833         zone_init_free_lists(zone);
2834
2835         return 0;
2836 }
2837
2838 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2839 /*
2840  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2841  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2842  */
2843 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2844 {
2845         int i;
2846
2847         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2848                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2849                         return i;
2850
2851         return -1;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2856  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2857  */
2858 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2859 {
2860         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2861                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2862                         return index;
2863
2864         return -1;
2865 }
2866
2867 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2868 /*
2869  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2870  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2871  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2872  * alternative
2873  */
2874 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2875 {
2876         int i;
2877
2878         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2879                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2880                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2881
2882                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2883                         return early_node_map[i].nid;
2884         }
2885
2886         return 0;
2887 }
2888 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2889
2890 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2891 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2892         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2893                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2894
2895 /**
2896  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2897  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2898  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2899  *
2900  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2901  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2902  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2903  */
2904 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2905                                                 unsigned long max_low_pfn)
2906 {
2907         int i;
2908
2909         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2910                 unsigned long size_pages = 0;
2911                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2912
2913                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2914                         continue;
2915
2916                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2917                         end_pfn = max_low_pfn;
2918
2919                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2920                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2921                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2922                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2923         }
2924 }
2925
2926 void __init work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data)
2927 {
2928         int i;
2929         int ret;
2930
2931         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2932                 ret = work_fn(early_node_map[i].start_pfn,
2933                               early_node_map[i].end_pfn, data);
2934                 if (ret)
2935                         break;
2936         }
2937 }
2938 /**
2939  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2940  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2941  *
2942  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2943  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2944  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2945  */
2946 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2947 {
2948         int i;
2949
2950         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2951                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2952                                 early_node_map[i].start_pfn,
2953                                 early_node_map[i].end_pfn);
2954 }
2955
2956 /**
2957  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2958  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2959  * @start_pfn: The start pfn of the node
2960  * @end_pfn: The end pfn of the node
2961  *
2962  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2963  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2964  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2965  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2966  * be used later.
2967  */
2968 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2969 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2970                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2971 {
2972         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "zoneboundary",
2973                         "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2974                         nid, start_pfn, end_pfn);
2975
2976         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2977         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2978                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2979
2980         /* Update the boundaries */
2981         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2982                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2983         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2984                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2985 }
2986
2987 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2988 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2989                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2990 {
2991         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "zoneboundary",
2992                         "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2993                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2994
2995         /* Return if boundary information has not been provided */
2996         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2997                 return;
2998
2999         /* Check the boundaries and update if necessary */
3000         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
3001                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
3002         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
3003                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
3004 }
3005 #else
3006 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
3007                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
3008
3009 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
3010                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
3011 #endif
3012
3013
3014 /**
3015  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3016  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3017  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3018  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3019  *
3020  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3021  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3022  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3023  * PFNs will be 0.
3024  */
3025 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3026                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3027 {
3028         int i;
3029         *start_pfn = -1UL;
3030         *end_pfn = 0;
3031
3032         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3033                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3034                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3035         }
3036
3037         if (*start_pfn == -1UL)
3038                 *start_pfn = 0;
3039
3040         /* Push the node boundaries out if requested */
3041         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3042 }
3043
3044 /*
3045  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3046  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3047  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3048  */
3049 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3050 {
3051         int zone_index;
3052         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3053                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3054                         continue;
3055
3056                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3057                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3058                         break;
3059         }
3060
3061         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3062         movable_zone = zone_index;
3063 }
3064
3065 /*
3066  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3067  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3068  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3069  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3070  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3071  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3072  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3073  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3074  */
3075 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3076                                         unsigned long zone_type,
3077                                         unsigned long node_start_pfn,
3078                                         unsigned long node_end_pfn,
3079                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3080                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3081 {
3082         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3083         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3084                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3085                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3086                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3087                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3088                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3089
3090                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3091                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3092                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3093                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3094
3095                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3096                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3097                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3098         }
3099 }
3100
3101 /*
3102  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3103  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3104  */
3105 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3106                                         unsigned long zone_type,
3107                                         unsigned long *ignored)
3108 {
3109         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3110         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3111
3112         /* Get the start and end of the node and zone */
3113         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3114         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3115         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3116         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3117                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3118                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3119
3120         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3121         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3122                 return 0;
3123
3124         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3125         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3126         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3127
3128         /* Return the spanned pages */
3129         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3130 }
3131
3132 /*
3133  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3134  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3135  */
3136 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3137                                 unsigned long range_start_pfn,
3138                                 unsigned long range_end_pfn)
3139 {
3140         int i = 0;
3141         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3142         unsigned long start_pfn;
3143
3144         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3145         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3146         if (i == -1)
3147                 return 0;
3148
3149         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3150
3151         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3152         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3153                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3154
3155         /* Find all holes for the zone within the node */
3156         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3157
3158                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3159                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3160                         break;
3161
3162                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3163                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3164                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3165
3166                 /* Update the hole size cound and move on */
3167                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3168                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3169                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3170                 }
3171                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3172         }
3173
3174         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3175         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3176                 hole_pages += range_end_pfn -
3177                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3178
3179         return hole_pages;
3180 }
3181
3182 /**
3183  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3184  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3185  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3186  *
3187  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3188  */
3189 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3190                                                         unsigned long end_pfn)
3191 {
3192         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3193 }
3194
3195 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3196 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3197                                         unsigned long zone_type,
3198                                         unsigned long *ignored)
3199 {
3200         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3201         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3202
3203         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3204         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3205                                                         node_start_pfn);
3206         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3207                                                         node_end_pfn);
3208
3209         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3210                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3211                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3212         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3213 }
3214
3215 #else
3216 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3217                                         unsigned long zone_type,
3218                                         unsigned long *zones_size)
3219 {
3220         return zones_size[zone_type];
3221 }
3222
3223 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3224                                                 unsigned long zone_type,
3225                                                 unsigned long *zholes_size)
3226 {
3227         if (!zholes_size)
3228                 return 0;
3229
3230         return zholes_size[zone_type];
3231 }
3232
3233 #endif
3234
3235 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3236                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3237 {
3238         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3239         enum zone_type i;
3240
3241         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3242                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3243                                                                 zones_size);
3244         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3245
3246         realtotalpages = totalpages;
3247         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3248                 realtotalpages -=
3249                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3250                                                                 zholes_size);
3251         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3252         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3253                                                         realtotalpages);
3254 }
3255
3256 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3257 /*
3258  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3259  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3260  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3261  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3262  * bytes.
3263  */
3264 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3265 {
3266         unsigned long usemapsize;
3267
3268         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3269         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3270         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3271         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3272
3273         return usemapsize / 8;
3274 }
3275
3276 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3277                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3278 {
3279         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3280         zone->pageblock_flags = NULL;
3281         if (usemapsize) {
3282                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3283                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3284         }
3285 }
3286 #else
3287 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3288                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3289 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3290
3291 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3292
3293 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3294 static inline int pageblock_default_order(void)
3295 {
3296         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3297                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3298
3299         return MAX_ORDER-1;
3300 }
3301
3302 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3303 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3304 {
3305         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3306         if (pageblock_order)
3307                 return;
3308
3309         /*
3310          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3311          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3312          */
3313         pageblock_order = order;
3314 }
3315 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3316
3317 /*
3318  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3319  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3320  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3321  * pageblock_order based on the kernel config
3322  */
3323 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3324 {
3325         return MAX_ORDER-1;
3326 }
3327 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3328
3329 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3330
3331 /*
3332  * Set up the zone data structures:
3333  *   - mark all pages reserved
3334  *   - mark all memory queues empty
3335  *   - clear the memory bitmaps
3336  */
3337 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3338                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3339 {
3340         enum zone_type j;
3341         int nid = pgdat->node_id;
3342         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3343         int ret;
3344
3345         pgdat_resize_init(pgdat);
3346         pgdat->nr_zones = 0;
3347         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3348         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3349         
3350         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3351                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3352                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3353
3354                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3355                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3356                                                                 zholes_size);
3357
3358                 /*
3359                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3360                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3361                  * and per-cpu initialisations
3362                  */
3363                 memmap_pages =
3364                         PAGE_ALIGN(size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3365                 if (realsize >= memmap_pages) {
3366                         realsize -= memmap_pages;
3367                         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memmap_init",
3368                                 "%s zone: %lu pages used for memmap\n",
3369                                 zone_names[j], memmap_pages);
3370                 } else
3371                         printk(KERN_WARNING
3372                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3373                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3374
3375                 /* Account for reserved pages */
3376                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3377                         realsize -= dma_reserve;
3378                         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memmap_init",
3379                                         "%s zone: %lu pages reserved\n",
3380                                         zone_names[0], dma_reserve);
3381                 }
3382
3383                 if (!is_highmem_idx(j))
3384                         nr_kernel_pages += realsize;
3385                 nr_all_pages += realsize;
3386
3387                 zone->spanned_pages = size;
3388                 zone->present_pages = realsize;
3389 #ifdef CONFIG_NUMA
3390                 zone->node = nid;
3391                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3392                                                 / 100;
3393                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3394 #endif
3395                 zone->name = zone_names[j];
3396                 spin_lock_init(&zone->lock);
3397                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3398                 zone_seqlock_init(zone);
3399                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3400
3401                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3402
3403                 zone_pcp_init(zone);
3404                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3405                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3406                 zone->nr_scan_active = 0;
3407                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3408                 zap_zone_vm_stats(zone);
3409                 zone->flags = 0;
3410                 if (!size)
3411                         continue;
3412
3413                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3414                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3415                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3416                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3417                 BUG_ON(ret);
3418                 memmap_init(size, nid, j, zone_start_pfn);
3419                 zone_start_pfn += size;
3420         }
3421 }
3422
3423 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3424 {
3425         /* Skip empty nodes */
3426         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3427                 return;
3428
3429 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3430         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3431         if (!pgdat->node_mem_map) {
3432                 unsigned long size, start, end;
3433                 struct page *map;
3434
3435                 /*
3436                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3437                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3438                  * for the buddy allocator to function correctly.
3439                  */
3440                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3441                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3442                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3443                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3444                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3445                 if (!map)
3446                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3447                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3448         }
3449 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3450         /*
3451          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3452          */
3453         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3454                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3455 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3456                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3457                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3458 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3459         }
3460 #endif
3461 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3462 }
3463
3464 void __paginginit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3465                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3466                 unsigned long *zholes_size)
3467 {
3468         pgdat->node_id = nid;
3469         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3470         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3471
3472         alloc_node_mem_map(pgdat);
3473 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3474         printk(KERN_DEBUG "free_area_init_node: node %d, pgdat %08lx, node_mem_map %08lx\n",
3475                 nid, (unsigned long)pgdat,
3476                 (unsigned long)pgdat->node_mem_map);
3477 #endif
3478
3479         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3480 }
3481
3482 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3483
3484 #if MAX_NUMNODES > 1
3485 /*
3486  * Figure out the number of possible node ids.
3487  */
3488 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3489 {
3490         unsigned int node;
3491         unsigned int highest = 0;
3492
3493         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3494                 highest = node;
3495         nr_node_ids = highest + 1;
3496 }
3497 #else
3498 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3499 {
3500 }
3501 #endif
3502
3503 /**
3504  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3505  * @nid: The node ID the range resides on
3506  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3507  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3508  *
3509  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3510  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3511  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3512  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3513  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3514  */
3515 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3516                                                 unsigned long end_pfn)
3517 {
3518         int i;
3519
3520         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memory_register",
3521                         "Entering add_active_range(%d, %#lx, %#lx) "
3522                         "%d entries of %d used\n",
3523                         nid, start_pfn, end_pfn,
3524                         nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3525
3526         mminit_validate_memmodel_limits(&start_pfn, &end_pfn);
3527
3528         /* Merge with existing active regions if possible */
3529         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3530                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3531                         continue;
3532
3533                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3534                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3535                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3536                         return;
3537
3538                 /* Merge forward if suitable */
3539                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3540                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3541                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3542                         return;
3543                 }
3544
3545                 /* Merge backward if suitable */
3546                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3547                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3548                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3549                         return;
3550                 }
3551         }
3552
3553         /* Check that early_node_map is large enough */
3554         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3555                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3556                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3557                 return;
3558         }
3559
3560         early_node_map[i].nid = nid;
3561         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3562         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3563         nr_nodemap_entries = i + 1;
3564 }
3565
3566 /**
3567  * remove_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3568  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3569  * @start_pfn: The new PFN of the range
3570  * @end_pfn: The new PFN of the range
3571  *
3572  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3573  * The map is kept near the end physical page range that has already been
3574  * registered. This function allows an arch to shrink an existing registered
3575  * range.
3576  */
3577 void __init remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3578                                 unsigned long end_pfn)
3579 {
3580         int i, j;
3581         int removed = 0;
3582
3583         printk(KERN_DEBUG "remove_active_range (%d, %lu, %lu)\n",
3584                           nid, start_pfn, end_pfn);
3585
3586         /* Find the old active region end and shrink */
3587         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3588                 if (early_node_map[i].start_pfn >= start_pfn &&
3589                     early_node_map[i].end_pfn <= end_pfn) {
3590                         /* clear it */
3591                         early_node_map[i].start_pfn = 0;
3592                         early_node_map[i].end_pfn = 0;
3593                         removed = 1;
3594                         continue;
3595                 }
3596                 if (early_node_map[i].start_pfn < start_pfn &&
3597                     early_node_map[i].end_pfn > start_pfn) {
3598                         unsigned long temp_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3599                         early_node_map[i].end_pfn = start_pfn;
3600                         if (temp_end_pfn > end_pfn)
3601                                 add_active_range(nid, end_pfn, temp_end_pfn);
3602                         continue;
3603                 }
3604                 if (early_node_map[i].start_pfn >= start_pfn &&
3605                     early_node_map[i].end_pfn > end_pfn &&
3606                     early_node_map[i].start_pfn < end_pfn) {
3607                         early_node_map[i].start_pfn = end_pfn;
3608                         continue;
3609                 }
3610         }
3611
3612         if (!removed)
3613                 return;
3614
3615         /* remove the blank ones */
3616         for (i = nr_nodemap_entries - 1; i > 0; i--) {
3617                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3618                         continue;
3619                 if (early_node_map[i].end_pfn)
3620                         continue;
3621                 /* we found it, get rid of it */
3622                 for (j = i; j < nr_nodemap_entries - 1; j++)
3623                         memcpy(&early_node_map[j], &early_node_map[j+1],
3624                                 sizeof(early_node_map[j]));
3625                 j = nr_nodemap_entries - 1;
3626                 memset(&early_node_map[j], 0, sizeof(early_node_map[j]));
3627                 nr_nodemap_entries--;
3628         }
3629 }
3630
3631 /**
3632  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3633  *
3634  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3635  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3636  * all currently registered regions.
3637  */
3638 void __init remove_all_active_ranges(void)
3639 {
3640         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3641         nr_nodemap_entries = 0;
3642 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3643         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3644         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3645 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3646 }
3647
3648 /* Compare two active node_active_regions */
3649 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3650 {
3651         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3652         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3653
3654         /* Done this way to avoid overflows */
3655         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3656                 return 1;
3657         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3658                 return -1;
3659
3660         return 0;
3661 }
3662
3663 /* sort the node_map by start_pfn */
3664 static void __init sort_node_map(void)
3665 {
3666         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3667                         sizeof(struct node_active_region),
3668                         cmp_node_active_region, NULL);
3669 }
3670
3671 /* Find the lowest pfn for a node */
3672 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(int nid)
3673 {
3674         int i;
3675         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3676
3677         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3678         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3679                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3680
3681         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3682                 printk(KERN_WARNING
3683                         "Could not find start_pfn for node %d\n", nid);
3684                 return 0;
3685         }
3686
3687         return min_pfn;
3688 }
3689
3690 /**
3691  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3692  *
3693  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3694  * add_active_range().
3695  */
3696 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3697 {
3698         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3699 }
3700
3701 /**
3702  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3703  *
3704  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3705  * add_active_range().
3706  */
3707 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3708 {
3709         int i;
3710         unsigned long max_pfn = 0;
3711
3712         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3713                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3714
3715         return max_pfn;
3716 }
3717
3718 /*
3719  * early_calculate_totalpages()
3720  * Sum pages in active regions for movable zone.
3721  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3722  */
3723 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3724 {
3725         int i;
3726         unsigned long totalpages = 0;
3727
3728         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3729                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3730                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3731                 totalpages += pages;
3732                 if (pages)
3733                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3734         }
3735         return totalpages;
3736 }
3737
3738 /*
3739  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3740  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3741  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3742  * others
3743  */
3744 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3745 {
3746         int i, nid;
3747         unsigned long usable_startpfn;
3748         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3749         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3750         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3751
3752         /*
3753          * If movablecore was specified, calculate what size of
3754          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3755          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3756          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3757          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3758          * what movablecore would have allowed.
3759          */
3760         if (required_movablecore) {
3761                 unsigned long corepages;
3762
3763                 /*
3764                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3765                  * was requested by the user
3766                  */
3767                 required_movablecore =
3768                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3769                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3770
3771                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3772         }
3773
3774         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3775         if (!required_kernelcore)
3776                 return;
3777
3778         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3779         find_usable_zone_for_movable();
3780         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3781
3782 restart:
3783         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3784         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3785         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3786                 /*
3787                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3788                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3789                  * amount of memory for the kernel
3790                  */
3791                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3792                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3793
3794                 /*
3795                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3796                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3797                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3798                  */
3799                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3800
3801                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3802                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3803                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3804                         unsigned long size_pages;
3805
3806                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3807                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3808                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3809                         if (start_pfn >= end_pfn)
3810                                 continue;
3811
3812                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3813                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3814                                 unsigned long kernel_pages;
3815                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3816                                                                 - start_pfn;
3817
3818                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3819                                                         kernelcore_remaining);
3820                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3821                                                         required_kernelcore);
3822
3823                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3824                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3825
3826                                         /*
3827                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3828                                          * that if we have to rebalance
3829                                          * kernelcore across nodes, we will
3830                                          * not double account here
3831                                          */
3832                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3833                                         continue;
3834                                 }
3835                                 start_pfn = usable_startpfn;
3836                         }
3837
3838                         /*
3839                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3840                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3841                          * number of pages used as kernelcore
3842                          */
3843                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3844                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3845                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3846                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3847
3848                         /*
3849                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3850                          * break if the kernelcore for this node has been
3851                          * satisified
3852                          */
3853                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3854                                                                 size_pages);
3855                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3856                         if (!kernelcore_remaining)
3857                                 break;
3858                 }
3859         }
3860
3861         /*
3862          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3863          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3864          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3865          * satisified
3866          */
3867         usable_nodes--;
3868         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3869                 goto restart;
3870
3871         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3872         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3873                 zone_movable_pfn[nid] =
3874                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3875 }
3876
3877 /* Any regular memory on that node ? */
3878 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3879 {
3880 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3881         enum zone_type zone_type;
3882
3883         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3884                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3885                 if (zone->present_pages)
3886                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3887         }
3888 #endif
3889 }
3890
3891 /**
3892  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3893  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3894  *
3895  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3896  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3897  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3898  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3899  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3900  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3901  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3902  * at arch_max_dma_pfn.
3903  */
3904 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3905 {
3906         unsigned long nid;
3907         enum zone_type i;
3908
3909         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3910         sort_node_map();
3911
3912         /* Record where the zone boundaries are */
3913         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3914                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3915         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3916                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3917         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3918         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3919         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3920                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3921                         continue;
3922                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3923                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3924                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3925                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3926         }
3927         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3928         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3929
3930         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3931         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3932         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3933
3934         /* Print out the zone ranges */
3935         printk("Zone PFN ranges:\n");
3936         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3937                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3938                         continue;
3939                 printk("  %-8s %0#10lx -> %0#10lx\n",
3940                                 zone_names[i],
3941                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3942                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3943         }
3944
3945         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3946         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3947         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3948                 if (zone_movable_pfn[i])
3949                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3950         }
3951
3952         /* Print out the early_node_map[] */
3953         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3954         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3955                 printk("  %3d: %0#10lx -> %0#10lx\n", early_node_map[i].nid,
3956                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3957                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3958
3959         /* Initialise every node */
3960         mminit_verify_pageflags_layout();
3961         setup_nr_node_ids();
3962         for_each_online_node(nid) {
3963                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3964                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3965                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3966
3967                 /* Any memory on that node */
3968                 if (pgdat->node_present_pages)
3969                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3970                 check_for_regular_memory(pgdat);
3971         }
3972 }
3973
3974 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3975 {
3976         unsigned long long coremem;
3977         if (!p)
3978                 return -EINVAL;
3979
3980         coremem = memparse(p, &p);
3981         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3982
3983         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3984         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3985
3986         return 0;
3987 }
3988
3989 /*
3990  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3991  * cannot be reclaimed or migrated.
3992  */
3993 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3994 {
3995         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3996 }
3997
3998 /*
3999  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
4000  * can be reclaimed or migrated.
4001  */
4002 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
4003 {
4004         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
4005 }
4006
4007 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
4008 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
4009
4010 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
4011
4012 /**
4013  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
4014  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
4015  *
4016  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
4017  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
4018  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
4019  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
4020  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
4021  * smaller per-cpu batchsize.
4022  */
4023 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
4024 {
4025         dma_reserve = new_dma_reserve;
4026 }
4027
4028 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
4029 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &bootmem_node_data[0] };
4030 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
4031 #endif
4032
4033 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
4034 {
4035         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
4036                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
4037 }
4038
4039 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
4040                                  unsigned long action, void *hcpu)
4041 {
4042         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4043
4044         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
4045                 drain_pages(cpu);
4046
4047                 /*
4048                  * Spill the event counters of the dead processor
4049                  * into the current processors event counters.
4050                  * This artificially elevates the count of the current
4051                  * processor.
4052                  */
4053                 vm_events_fold_cpu(cpu);
4054
4055                 /*
4056                  * Zero the differential counters of the dead processor
4057                  * so that the vm statistics are consistent.
4058                  *
4059                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
4060                  * race with what we are doing.
4061                  */
4062                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
4063         }
4064         return NOTIFY_OK;
4065 }
4066
4067 void __init page_alloc_init(void)
4068 {
4069         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4070 }
4071
4072 /*
4073  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4074  *      or min_free_kbytes changes.
4075  */
4076 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4077 {
4078         struct pglist_data *pgdat;
4079         unsigned long reserve_pages = 0;
4080         enum zone_type i, j;
4081
4082         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4083                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4084                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4085                         unsigned long max = 0;
4086
4087                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4088                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4089                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4090                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4091                         }
4092
4093                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4094                         max += zone->pages_high;
4095
4096                         if (max > zone->present_pages)
4097                                 max = zone->present_pages;
4098                         reserve_pages += max;
4099                 }
4100         }
4101         totalreserve_pages = reserve_pages;
4102 }
4103
4104 /*
4105  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4106  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4107  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4108  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4109  */
4110 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4111 {
4112         struct pglist_data *pgdat;
4113         enum zone_type j, idx;
4114
4115         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4116                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4117                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4118                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4119
4120                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4121
4122                         idx = j;
4123                         while (idx) {
4124                                 struct zone *lower_zone;
4125
4126                                 idx--;
4127
4128                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4129                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4130
4131                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4132                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4133                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4134                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4135                         }
4136                 }
4137         }
4138
4139         /* update totalreserve_pages */
4140         calculate_totalreserve_pages();
4141 }
4142
4143 /**
4144  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4145  *
4146  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4147  * with respect to min_free_kbytes.
4148  */
4149 void setup_per_zone_pages_min(void)
4150 {
4151         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4152         unsigned long lowmem_pages = 0;
4153         struct zone *zone;
4154         unsigned long flags;
4155
4156         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4157         for_each_zone(zone) {
4158                 if (!is_highmem(zone))
4159                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4160         }
4161
4162         for_each_zone(zone) {
4163                 u64 tmp;
4164
4165                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4166                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4167                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4168                 if (is_highmem(zone)) {
4169                         /*
4170                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4171                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4172                          * value here.
4173                          *
4174                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4175                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4176                          * not be capped for highmem.
4177                          */
4178                         int min_pages;
4179
4180                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4181                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4182                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4183                         if (min_pages > 128)
4184                                 min_pages = 128;
4185                         zone->pages_min = min_pages;
4186                 } else {
4187                         /*
4188                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4189                          * proportionate to the zone's size.
4190                          */
4191                         zone->pages_min = tmp;
4192                 }
4193
4194                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4195                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4196                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4197                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4198         }
4199
4200         /* update totalreserve_pages */
4201         calculate_totalreserve_pages();
4202 }
4203
4204 /*
4205  * Initialise min_free_kbytes.
4206  *
4207  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4208  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4209  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4210  *
4211  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4212  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4213  *
4214  * which yields
4215  *
4216  * 16MB:        512k
4217  * 32MB:        724k
4218  * 64MB:        1024k
4219  * 128MB:       1448k
4220  * 256MB:       2048k
4221  * 512MB:       2896k
4222  * 1024MB:      4096k
4223  * 2048MB:      5792k
4224  * 4096MB:      8192k
4225  * 8192MB:      11584k
4226  * 16384MB:     16384k
4227  */
4228 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4229 {
4230         unsigned long lowmem_kbytes;
4231
4232         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4233
4234         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4235         if (min_free_kbytes < 128)
4236                 min_free_kbytes = 128;
4237         if (min_free_kbytes > 65536)
4238                 min_free_kbytes = 65536;
4239         setup_per_zone_pages_min();
4240         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4241         return 0;
4242 }
4243 module_init(init_per_zone_pages_min)
4244
4245 /*
4246  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4247  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4248  *      changes.
4249  */
4250 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4251         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4252 {
4253         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4254         if (write)
4255                 setup_per_zone_pages_min();
4256         return 0;
4257 }
4258
4259 #ifdef CONFIG_NUMA
4260 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4261         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4262 {
4263         struct zone *zone;
4264         int rc;
4265
4266         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4267         if (rc)
4268                 return rc;
4269
4270         for_each_zone(zone)
4271                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4272                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4273         return 0;
4274 }
4275
4276 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4277         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4278 {
4279         struct zone *zone;
4280         int rc;
4281
4282         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4283         if (rc)
4284                 return rc;
4285
4286         for_each_zone(zone)
4287                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4288                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4289         return 0;
4290 }
4291 #endif
4292
4293 /*
4294  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4295  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4296  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4297  *
4298  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4299  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4300  * if in function of the boot time zone sizes.
4301  */
4302 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4303         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4304 {
4305         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4306         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4307         return 0;
4308 }
4309
4310 /*
4311  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4312  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4313  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4314  */
4315
4316 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4317         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4318 {
4319         struct zone *zone;
4320         unsigned int cpu;
4321         int ret;
4322
4323         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4324         if (!write || (ret == -EINVAL))
4325                 return ret;
4326         for_each_zone(zone) {
4327                 for_each_online_cpu(cpu) {
4328                         unsigned long  high;
4329                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4330                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4331                 }
4332         }
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4337
4338 #ifdef CONFIG_NUMA
4339 static int __init set_hashdist(char *str)
4340 {
4341         if (!str)
4342                 return 0;
4343         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4344         return 1;
4345 }
4346 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4347 #endif
4348
4349 /*
4350  * allocate a large system hash table from bootmem
4351  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4352  *   quantity of entries
4353  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4354  */
4355 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4356                                      unsigned long bucketsize,
4357                                      unsigned long numentries,
4358                                      int scale,
4359                                      int flags,
4360                                      unsigned int *_hash_shift,
4361                                      unsigned int *_hash_mask,
4362                                      unsigned long limit)
4363 {
4364         unsigned long long max = limit;
4365         unsigned long log2qty, size;
4366         void *table = NULL;
4367
4368         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4369         if (!numentries) {
4370                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4371                 numentries = nr_kernel_pages;
4372                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4373                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4374                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4375
4376                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4377                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4378                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4379                 else
4380                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4381
4382                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4383                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4384                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4385         }
4386         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4387
4388         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4389         if (max == 0) {
4390                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4391                 do_div(max, bucketsize);
4392         }
4393
4394         if (numentries > max)
4395                 numentries = max;
4396
4397         log2qty = ilog2(numentries);
4398
4399         do {
4400                 size = bucketsize << log2qty;
4401                 if (flags & HASH_EARLY)
4402                         table = alloc_bootmem(size);
4403                 else if (hashdist)
4404                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4405                 else {
4406                         unsigned long order = get_order(size);
4407                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4408                         /*
4409                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4410                          * some pages at the end of hash table.
4411                          */
4412                         if (table) {
4413                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4414                                                 (PAGE_SIZE << order);
4415                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4416                                                 PAGE_ALIGN(size);
4417                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4418                                 while (used < alloc_end) {
4419                                         free_page(used);
4420                                         used += PAGE_SIZE;
4421                                 }
4422                         }
4423                 }
4424         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4425
4426         if (!table)
4427                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4428
4429         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4430                tablename,
4431                (1U << log2qty),
4432                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4433                size);
4434
4435         if (_hash_shift)
4436                 *_hash_shift = log2qty;
4437         if (_hash_mask)
4438                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4439
4440         return table;
4441 }
4442
4443 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4444 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4445 {
4446         return __pfn_to_page(pfn);
4447 }
4448 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4449 {
4450         return __page_to_pfn(page);
4451 }
4452 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4453 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4454 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4455
4456 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4457 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4458                                                         unsigned long pfn)
4459 {
4460 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4461         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4462 #else
4463         return zone->pageblock_flags;
4464 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4465 }
4466
4467 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4468 {
4469 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4470         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4471         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4472 #else
4473         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4474         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4475 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4476 }
4477
4478 /**
4479  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4480  * @page: The page within the block of interest
4481  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4482  * @end_bitidx: The last bit of interest
4483  * returns pageblock_bits flags
4484  */
4485 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4486                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4487 {
4488         struct zone *zone;
4489         unsigned long *bitmap;
4490         unsigned long pfn, bitidx;
4491         unsigned long flags = 0;
4492         unsigned long value = 1;
4493
4494         zone = page_zone(page);
4495         pfn = page_to_pfn(page);
4496         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4497         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4498
4499         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4500                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4501                         flags |= value;
4502
4503         return flags;
4504 }
4505
4506 /**
4507  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4508  * @page: The page within the block of interest
4509  * @start_bitidx: The first bit of interest
4510  * @end_bitidx: The last bit of interest
4511  * @flags: The flags to set
4512  */
4513 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4514                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4515 {
4516         struct zone *zone;
4517         unsigned long *bitmap;
4518         unsigned long pfn, bitidx;
4519         unsigned long value = 1;
4520
4521         zone = page_zone(page);
4522         pfn = page_to_pfn(page);
4523         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4524         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4525         VM_BUG_ON(pfn < zone->zone_start_pfn);
4526         VM_BUG_ON(pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages);
4527
4528         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4529                 if (flags & value)
4530                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4531                 else
4532                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4533 }
4534
4535 /*
4536  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4537  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4538  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4539  */
4540
4541 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4542 {
4543         struct zone *zone;
4544         unsigned long flags;
4545         int ret = -EBUSY;
4546
4547         zone = page_zone(page);
4548         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4549         /*
4550          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4551          */
4552         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4553                 goto out;
4554         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4555         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4556         ret = 0;
4557 out:
4558         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4559         if (!ret)
4560                 drain_all_pages();
4561         return ret;
4562 }
4563
4564 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4565 {
4566         struct zone *zone;
4567         unsigned long flags;
4568         zone = page_zone(page);
4569         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4570         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4571                 goto out;
4572         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4573         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4574 out:
4575         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4576 }
4577
4578 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4579 /*
4580  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4581  */
4582 void
4583 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4584 {
4585         struct page *page;
4586         struct zone *zone;
4587         int order, i;
4588         unsigned long pfn;
4589         unsigned long flags;
4590         /* find the first valid pfn */
4591         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4592                 if (pfn_valid(pfn))
4593                         break;
4594         if (pfn == end_pfn)
4595                 return;
4596         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4597         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4598         pfn = start_pfn;
4599         while (pfn < end_pfn) {
4600                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4601                         pfn++;
4602                         continue;
4603                 }
4604                 page = pfn_to_page(pfn);
4605                 BUG_ON(page_count(page));
4606                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4607                 order = page_order(page);
4608 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4609                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4610                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4611 #endif
4612                 list_del(&page->lru);
4613                 rmv_page_order(page);
4614                 zone->free_area[order].nr_free--;
4615                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4616                                       - (1UL << order));
4617                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4618                         SetPageReserved((page+i));
4619                 pfn += (1 << order);
4620         }
4621         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4622 }
4623 #endif