Memory controller: memory accounting
[linux-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/oom.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <linux/topology.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/cpuset.h>
36 #include <linux/memory_hotplug.h>
37 #include <linux/nodemask.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/stop_machine.h>
41 #include <linux/sort.h>
42 #include <linux/pfn.h>
43 #include <linux/backing-dev.h>
44 #include <linux/fault-inject.h>
45 #include <linux/page-isolation.h>
46 #include <linux/memcontrol.h>
47
48 #include <asm/tlbflush.h>
49 #include <asm/div64.h>
50 #include "internal.h"
51
52 /*
53  * Array of node states.
54  */
55 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
56         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
57         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
58 #ifndef CONFIG_NUMA
59         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
60 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
61         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
62 #endif
63         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
64 #endif  /* NUMA */
65 };
66 EXPORT_SYMBOL(node_states);
67
68 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
69 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
70 long nr_swap_pages;
71 int percpu_pagelist_fraction;
72
73 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
74 int pageblock_order __read_mostly;
75 #endif
76
77 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
78
79 /*
80  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
81  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
82  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
83  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
84  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
85  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
86  *
87  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
88  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
89  */
90 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
91 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
92          256,
93 #endif
94 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
95          256,
96 #endif
97 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
98          32,
99 #endif
100          32,
101 };
102
103 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
104
105 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
106 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
107          "DMA",
108 #endif
109 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
110          "DMA32",
111 #endif
112          "Normal",
113 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
114          "HighMem",
115 #endif
116          "Movable",
117 };
118
119 int min_free_kbytes = 1024;
120
121 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
122 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
123 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
124
125 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
126   /*
127    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
128    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
129    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
130    * so the number of times add_active_range() can be called is
131    * related to the number of nodes and the number of holes
132    */
133   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
134     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
135     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
136   #else
137     #if MAX_NUMNODES >= 32
138       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
139       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
140     #else
141       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
142       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
143     #endif
144   #endif
145
146   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
147   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
148   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
149   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
150 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
151   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
152   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
153 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
154   unsigned long __initdata required_kernelcore;
155   static unsigned long __initdata required_movablecore;
156   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
157
158   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
159   int movable_zone;
160   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
161 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
162
163 #if MAX_NUMNODES > 1
164 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
165 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
166 #endif
167
168 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
169
170 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
171 {
172         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
173                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
174 }
175
176 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
177 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
178 {
179         int ret = 0;
180         unsigned seq;
181         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
182
183         do {
184                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
185                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
186                         ret = 1;
187                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
188                         ret = 1;
189         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
190
191         return ret;
192 }
193
194 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
195 {
196         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
197                 return 0;
198         if (zone != page_zone(page))
199                 return 0;
200
201         return 1;
202 }
203 /*
204  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
205  */
206 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
207 {
208         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
209                 return 1;
210         if (!page_is_consistent(zone, page))
211                 return 1;
212
213         return 0;
214 }
215 #else
216 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
217 {
218         return 0;
219 }
220 #endif
221
222 static void bad_page(struct page *page)
223 {
224         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
225                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
226                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
227                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
228                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
229                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
230                 page_mapcount(page), page_count(page));
231         dump_stack();
232         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
233                         1 << PG_private |
234                         1 << PG_locked  |
235                         1 << PG_active  |
236                         1 << PG_dirty   |
237                         1 << PG_reclaim |
238                         1 << PG_slab    |
239                         1 << PG_swapcache |
240                         1 << PG_writeback |
241                         1 << PG_buddy );
242         set_page_count(page, 0);
243         reset_page_mapcount(page);
244         page->mapping = NULL;
245         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
246 }
247
248 /*
249  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
250  *
251  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
252  *
253  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
254  *
255  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
256  * the head page (even the head page has this).
257  *
258  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
259  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
260  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
261  */
262
263 static void free_compound_page(struct page *page)
264 {
265         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
266 }
267
268 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
269 {
270         int i;
271         int nr_pages = 1 << order;
272
273         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
274         set_compound_order(page, order);
275         __SetPageHead(page);
276         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
277                 struct page *p = page + i;
278
279                 __SetPageTail(p);
280                 p->first_page = page;
281         }
282 }
283
284 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
285 {
286         int i;
287         int nr_pages = 1 << order;
288
289         if (unlikely(compound_order(page) != order))
290                 bad_page(page);
291
292         if (unlikely(!PageHead(page)))
293                         bad_page(page);
294         __ClearPageHead(page);
295         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
296                 struct page *p = page + i;
297
298                 if (unlikely(!PageTail(p) |
299                                 (p->first_page != page)))
300                         bad_page(page);
301                 __ClearPageTail(p);
302         }
303 }
304
305 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
306 {
307         int i;
308
309         /*
310          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
311          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
312          */
313         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
314         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
315                 clear_highpage(page + i);
316 }
317
318 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
319 {
320         set_page_private(page, order);
321         __SetPageBuddy(page);
322 }
323
324 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
325 {
326         __ClearPageBuddy(page);
327         set_page_private(page, 0);
328 }
329
330 /*
331  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
332  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
333  *
334  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
335  * the following equation:
336  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
337  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
338  * 1 buddy is #10:
339  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
340  *
341  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
342  * satisfies the following equation:
343  *     P = B & ~(1 << O)
344  *
345  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
346  */
347 static inline struct page *
348 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
349 {
350         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
351
352         return page + (buddy_idx - page_idx);
353 }
354
355 static inline unsigned long
356 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
357 {
358         return (page_idx & ~(1 << order));
359 }
360
361 /*
362  * This function checks whether a page is free && is the buddy
363  * we can do coalesce a page and its buddy if
364  * (a) the buddy is not in a hole &&
365  * (b) the buddy is in the buddy system &&
366  * (c) a page and its buddy have the same order &&
367  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
368  *
369  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
370  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
371  *
372  * For recording page's order, we use page_private(page).
373  */
374 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
375                                                                 int order)
376 {
377         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
378                 return 0;
379
380         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
381                 return 0;
382
383         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
384                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
385                 return 1;
386         }
387         return 0;
388 }
389
390 /*
391  * Freeing function for a buddy system allocator.
392  *
393  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
394  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
395  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
396  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
397  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
398  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
399  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
400  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
401  * parts of the VM system.
402  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
403  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
404  * order is recorded in page_private(page) field.
405  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
406  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
407  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
408  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
409  * triggers coalescing into a block of larger size.            
410  *
411  * -- wli
412  */
413
414 static inline void __free_one_page(struct page *page,
415                 struct zone *zone, unsigned int order)
416 {
417         unsigned long page_idx;
418         int order_size = 1 << order;
419         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
420
421         if (unlikely(PageCompound(page)))
422                 destroy_compound_page(page, order);
423
424         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
425
426         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
427         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
428
429         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
430         while (order < MAX_ORDER-1) {
431                 unsigned long combined_idx;
432                 struct page *buddy;
433
434                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
435                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
436                         break;          /* Move the buddy up one level. */
437
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_count(page) != 0)  |
457                 (page->flags & (
458                         1 << PG_lru     |
459                         1 << PG_private |
460                         1 << PG_locked  |
461                         1 << PG_active  |
462                         1 << PG_slab    |
463                         1 << PG_swapcache |
464                         1 << PG_writeback |
465                         1 << PG_reserved |
466                         1 << PG_buddy ))))
467                 bad_page(page);
468         if (PageDirty(page))
469                 __ClearPageDirty(page);
470         /*
471          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
472          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
473          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
474          */
475         return PageReserved(page);
476 }
477
478 /*
479  * Frees a list of pages. 
480  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
481  * count is the number of pages to free.
482  *
483  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
484  * see if this freeing clears that state.
485  *
486  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
487  * pinned" detection logic.
488  */
489 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
490                                         struct list_head *list, int order)
491 {
492         spin_lock(&zone->lock);
493         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
494         zone->pages_scanned = 0;
495         while (count--) {
496                 struct page *page;
497
498                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
499                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
500                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
501                 list_del(&page->lru);
502                 __free_one_page(page, zone, order);
503         }
504         spin_unlock(&zone->lock);
505 }
506
507 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
508 {
509         spin_lock(&zone->lock);
510         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
511         zone->pages_scanned = 0;
512         __free_one_page(page, zone, order);
513         spin_unlock(&zone->lock);
514 }
515
516 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
517 {
518         unsigned long flags;
519         int i;
520         int reserved = 0;
521
522         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
523                 reserved += free_pages_check(page + i);
524         if (reserved)
525                 return;
526
527         if (!PageHighMem(page))
528                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
529         arch_free_page(page, order);
530         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
531
532         local_irq_save(flags);
533         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
534         free_one_page(page_zone(page), page, order);
535         local_irq_restore(flags);
536 }
537
538 /*
539  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
540  */
541 void __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
542 {
543         if (order == 0) {
544                 __ClearPageReserved(page);
545                 set_page_count(page, 0);
546                 set_page_refcounted(page);
547                 __free_page(page);
548         } else {
549                 int loop;
550
551                 prefetchw(page);
552                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
553                         struct page *p = &page[loop];
554
555                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
556                                 prefetchw(p + 1);
557                         __ClearPageReserved(p);
558                         set_page_count(p, 0);
559                 }
560
561                 set_page_refcounted(page);
562                 __free_pages(page, order);
563         }
564 }
565
566
567 /*
568  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
569  * Please do not alter this order without good reasons and regression
570  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
571  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
572  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
573  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
574  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
575  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
576  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
577  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
578  *
579  * -- wli
580  */
581 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
582         int low, int high, struct free_area *area,
583         int migratetype)
584 {
585         unsigned long size = 1 << high;
586
587         while (high > low) {
588                 area--;
589                 high--;
590                 size >>= 1;
591                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
592                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
593                 area->nr_free++;
594                 set_page_order(&page[size], high);
595         }
596 }
597
598 /*
599  * This page is about to be returned from the page allocator
600  */
601 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
602 {
603         if (unlikely(page_mapcount(page) |
604                 (page->mapping != NULL)  |
605                 (page_count(page) != 0)  |
606                 (page->flags & (
607                         1 << PG_lru     |
608                         1 << PG_private |
609                         1 << PG_locked  |
610                         1 << PG_active  |
611                         1 << PG_dirty   |
612                         1 << PG_slab    |
613                         1 << PG_swapcache |
614                         1 << PG_writeback |
615                         1 << PG_reserved |
616                         1 << PG_buddy ))))
617                 bad_page(page);
618
619         /*
620          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
621          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
622          */
623         if (PageReserved(page))
624                 return 1;
625
626         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
627                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
628                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
629         set_page_private(page, 0);
630         set_page_refcounted(page);
631
632         arch_alloc_page(page, order);
633         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
634
635         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
636                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
637
638         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
639                 prep_compound_page(page, order);
640
641         return 0;
642 }
643
644 /*
645  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
646  * the smallest available page from the freelists
647  */
648 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
649                                                 int migratetype)
650 {
651         unsigned int current_order;
652         struct free_area * area;
653         struct page *page;
654
655         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
656         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
657                 area = &(zone->free_area[current_order]);
658                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
659                         continue;
660
661                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
662                                                         struct page, lru);
663                 list_del(&page->lru);
664                 rmv_page_order(page);
665                 area->nr_free--;
666                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
667                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
668                 return page;
669         }
670
671         return NULL;
672 }
673
674
675 /*
676  * This array describes the order lists are fallen back to when
677  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
678  */
679 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
680         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
681         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
682         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
683         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
684 };
685
686 /*
687  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
688  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
689  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
690  */
691 int move_freepages(struct zone *zone,
692                         struct page *start_page, struct page *end_page,
693                         int migratetype)
694 {
695         struct page *page;
696         unsigned long order;
697         int pages_moved = 0;
698
699 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
700         /*
701          * page_zone is not safe to call in this context when
702          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
703          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
704          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
705          * grouping pages by mobility
706          */
707         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
708 #endif
709
710         for (page = start_page; page <= end_page;) {
711                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
712                         page++;
713                         continue;
714                 }
715
716                 if (!PageBuddy(page)) {
717                         page++;
718                         continue;
719                 }
720
721                 order = page_order(page);
722                 list_del(&page->lru);
723                 list_add(&page->lru,
724                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
725                 page += 1 << order;
726                 pages_moved += 1 << order;
727         }
728
729         return pages_moved;
730 }
731
732 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
733 {
734         unsigned long start_pfn, end_pfn;
735         struct page *start_page, *end_page;
736
737         start_pfn = page_to_pfn(page);
738         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
739         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
740         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
741         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
742
743         /* Do not cross zone boundaries */
744         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
745                 start_page = page;
746         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
747                 return 0;
748
749         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
750 }
751
752 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
753 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
754                                                 int start_migratetype)
755 {
756         struct free_area * area;
757         int current_order;
758         struct page *page;
759         int migratetype, i;
760
761         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
762         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
763                                                 --current_order) {
764                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
765                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
766
767                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
768                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
769                                 continue;
770
771                         area = &(zone->free_area[current_order]);
772                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
773                                 continue;
774
775                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
776                                         struct page, lru);
777                         area->nr_free--;
778
779                         /*
780                          * If breaking a large block of pages, move all free
781                          * pages to the preferred allocation list. If falling
782                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
783                          * agressive about taking ownership of free pages
784                          */
785                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
786                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
787                                 unsigned long pages;
788                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
789                                                                 start_migratetype);
790
791                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
792                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
793                                         set_pageblock_migratetype(page,
794                                                                 start_migratetype);
795
796                                 migratetype = start_migratetype;
797                         }
798
799                         /* Remove the page from the freelists */
800                         list_del(&page->lru);
801                         rmv_page_order(page);
802                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
803                                                         -(1UL << order));
804
805                         if (current_order == pageblock_order)
806                                 set_pageblock_migratetype(page,
807                                                         start_migratetype);
808
809                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
810                         return page;
811                 }
812         }
813
814         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
815         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
816 }
817
818 /*
819  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
820  * Call me with the zone->lock already held.
821  */
822 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
823                                                 int migratetype)
824 {
825         struct page *page;
826
827         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
828
829         if (unlikely(!page))
830                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
831
832         return page;
833 }
834
835 /* 
836  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
837  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
838  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
839  */
840 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
841                         unsigned long count, struct list_head *list,
842                         int migratetype)
843 {
844         int i;
845         
846         spin_lock(&zone->lock);
847         for (i = 0; i < count; ++i) {
848                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
849                 if (unlikely(page == NULL))
850                         break;
851
852                 /*
853                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
854                  * in physical page order. The page is added to the callers and
855                  * list and the list head then moves forward. From the callers
856                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
857                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
858                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
859                  * properly.
860                  */
861                 list_add(&page->lru, list);
862                 set_page_private(page, migratetype);
863                 list = &page->lru;
864         }
865         spin_unlock(&zone->lock);
866         return i;
867 }
868
869 #ifdef CONFIG_NUMA
870 /*
871  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
872  * currently executing processor on remote nodes after they have
873  * expired.
874  *
875  * Note that this function must be called with the thread pinned to
876  * a single processor.
877  */
878 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
879 {
880         unsigned long flags;
881         int to_drain;
882
883         local_irq_save(flags);
884         if (pcp->count >= pcp->batch)
885                 to_drain = pcp->batch;
886         else
887                 to_drain = pcp->count;
888         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
889         pcp->count -= to_drain;
890         local_irq_restore(flags);
891 }
892 #endif
893
894 /*
895  * Drain pages of the indicated processor.
896  *
897  * The processor must either be the current processor and the
898  * thread pinned to the current processor or a processor that
899  * is not online.
900  */
901 static void drain_pages(unsigned int cpu)
902 {
903         unsigned long flags;
904         struct zone *zone;
905
906         for_each_zone(zone) {
907                 struct per_cpu_pageset *pset;
908                 struct per_cpu_pages *pcp;
909
910                 if (!populated_zone(zone))
911                         continue;
912
913                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
914
915                 pcp = &pset->pcp;
916                 local_irq_save(flags);
917                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
918                 pcp->count = 0;
919                 local_irq_restore(flags);
920         }
921 }
922
923 /*
924  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
925  */
926 void drain_local_pages(void *arg)
927 {
928         drain_pages(smp_processor_id());
929 }
930
931 /*
932  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
933  */
934 void drain_all_pages(void)
935 {
936         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 0, 1);
937 }
938
939 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
940
941 void mark_free_pages(struct zone *zone)
942 {
943         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
944         unsigned long flags;
945         int order, t;
946         struct list_head *curr;
947
948         if (!zone->spanned_pages)
949                 return;
950
951         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
952
953         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
954         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
955                 if (pfn_valid(pfn)) {
956                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
957
958                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
959                                 swsusp_unset_page_free(page);
960                 }
961
962         for_each_migratetype_order(order, t) {
963                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
964                         unsigned long i;
965
966                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
967                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
968                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
969                 }
970         }
971         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
972 }
973 #endif /* CONFIG_PM */
974
975 /*
976  * Free a 0-order page
977  */
978 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
979 {
980         struct zone *zone = page_zone(page);
981         struct per_cpu_pages *pcp;
982         unsigned long flags;
983
984         if (PageAnon(page))
985                 page->mapping = NULL;
986         if (free_pages_check(page))
987                 return;
988
989         if (!PageHighMem(page))
990                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
991         VM_BUG_ON(page_get_page_cgroup(page));
992         arch_free_page(page, 0);
993         kernel_map_pages(page, 1, 0);
994
995         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
996         local_irq_save(flags);
997         __count_vm_event(PGFREE);
998         if (cold)
999                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
1000         else
1001                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
1002         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1003         pcp->count++;
1004         if (pcp->count >= pcp->high) {
1005                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1006                 pcp->count -= pcp->batch;
1007         }
1008         local_irq_restore(flags);
1009         put_cpu();
1010 }
1011
1012 void free_hot_page(struct page *page)
1013 {
1014         free_hot_cold_page(page, 0);
1015 }
1016         
1017 void free_cold_page(struct page *page)
1018 {
1019         free_hot_cold_page(page, 1);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1024  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1025  * Each sub-page must be freed individually.
1026  *
1027  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1028  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1029  */
1030 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1031 {
1032         int i;
1033
1034         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1035         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1036         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1037                 set_page_refcounted(page + i);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1042  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1043  * or two.
1044  */
1045 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
1046                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1047 {
1048         unsigned long flags;
1049         struct page *page;
1050         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1051         int cpu;
1052         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1053
1054 again:
1055         cpu  = get_cpu();
1056         if (likely(order == 0)) {
1057                 struct per_cpu_pages *pcp;
1058
1059                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1060                 local_irq_save(flags);
1061                 if (!pcp->count) {
1062                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1063                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1064                         if (unlikely(!pcp->count))
1065                                 goto failed;
1066                 }
1067
1068                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1069                 if (cold) {
1070                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1071                                 if (page_private(page) == migratetype)
1072                                         break;
1073                 } else {
1074                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1075                                 if (page_private(page) == migratetype)
1076                                         break;
1077                 }
1078
1079                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1080                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1081                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1082                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1083                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1084                 }
1085
1086                 list_del(&page->lru);
1087                 pcp->count--;
1088         } else {
1089                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1090                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1091                 spin_unlock(&zone->lock);
1092                 if (!page)
1093                         goto failed;
1094         }
1095
1096         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1097         zone_statistics(zonelist, zone);
1098         local_irq_restore(flags);
1099         put_cpu();
1100
1101         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1102         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1103                 goto again;
1104         return page;
1105
1106 failed:
1107         local_irq_restore(flags);
1108         put_cpu();
1109         return NULL;
1110 }
1111
1112 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1113 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1114 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1115 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1116 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1117 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1118 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1119
1120 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1121
1122 static struct fail_page_alloc_attr {
1123         struct fault_attr attr;
1124
1125         u32 ignore_gfp_highmem;
1126         u32 ignore_gfp_wait;
1127         u32 min_order;
1128
1129 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1130
1131         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1132         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1133         struct dentry *min_order_file;
1134
1135 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1136
1137 } fail_page_alloc = {
1138         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1139         .ignore_gfp_wait = 1,
1140         .ignore_gfp_highmem = 1,
1141         .min_order = 1,
1142 };
1143
1144 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1145 {
1146         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1147 }
1148 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1149
1150 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1151 {
1152         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1153                 return 0;
1154         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1155                 return 0;
1156         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1157                 return 0;
1158         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1159                 return 0;
1160
1161         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1162 }
1163
1164 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1165
1166 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1167 {
1168         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1169         struct dentry *dir;
1170         int err;
1171
1172         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1173                                        "fail_page_alloc");
1174         if (err)
1175                 return err;
1176         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1177
1178         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1179                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1180                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1181
1182         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1183                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1184                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1185         fail_page_alloc.min_order_file =
1186                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1187                                    &fail_page_alloc.min_order);
1188
1189         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1190             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1191             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1192                 err = -ENOMEM;
1193                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1194                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1195                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1196                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1197         }
1198
1199         return err;
1200 }
1201
1202 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1203
1204 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1205
1206 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1207
1208 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1209 {
1210         return 0;
1211 }
1212
1213 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1214
1215 /*
1216  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1217  * of the allocation.
1218  */
1219 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1220                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1221 {
1222         /* free_pages my go negative - that's OK */
1223         long min = mark;
1224         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1225         int o;
1226
1227         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1228                 min -= min / 2;
1229         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1230                 min -= min / 4;
1231
1232         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1233                 return 0;
1234         for (o = 0; o < order; o++) {
1235                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1236                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1237
1238                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1239                 min >>= 1;
1240
1241                 if (free_pages <= min)
1242                         return 0;
1243         }
1244         return 1;
1245 }
1246
1247 #ifdef CONFIG_NUMA
1248 /*
1249  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1250  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1251  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1252  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1253  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1254  *
1255  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1256  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1257  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1258  *
1259  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1260  * nothing and returns NULL.
1261  *
1262  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1263  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1264  *
1265  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1266  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1267  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1268  * quickly as we can.
1269  */
1270 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1271 {
1272         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1273         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1274
1275         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1276         if (!zlc)
1277                 return NULL;
1278
1279         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1280                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1281                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1282         }
1283
1284         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1285                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1286                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1287         return allowednodes;
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1292  * if it is worth looking at further for free memory:
1293  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1294  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1295  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1296  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1297  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1298  * else return false (zero) if it is not.
1299  *
1300  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1301  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1302  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1303  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1304  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1305  * into the second scan of the zonelist.
1306  *
1307  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1308  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1309  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1310  * unturned looking for a free page.
1311  */
1312 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1313                                                 nodemask_t *allowednodes)
1314 {
1315         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1316         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1317         int n;                          /* node that zone *z is on */
1318
1319         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1320         if (!zlc)
1321                 return 1;
1322
1323         i = z - zonelist->zones;
1324         n = zlc->z_to_n[i];
1325
1326         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1327         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1332  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1333  * from that zone don't waste time re-examining it.
1334  */
1335 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1336 {
1337         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1338         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1339
1340         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1341         if (!zlc)
1342                 return;
1343
1344         i = z - zonelist->zones;
1345
1346         set_bit(i, zlc->fullzones);
1347 }
1348
1349 #else   /* CONFIG_NUMA */
1350
1351 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1352 {
1353         return NULL;
1354 }
1355
1356 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1357                                 nodemask_t *allowednodes)
1358 {
1359         return 1;
1360 }
1361
1362 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1363 {
1364 }
1365 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1366
1367 /*
1368  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1369  * a page.
1370  */
1371 static struct page *
1372 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1373                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1374 {
1375         struct zone **z;
1376         struct page *page = NULL;
1377         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1378         struct zone *zone;
1379         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1380         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1381         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1382         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1383
1384 zonelist_scan:
1385         /*
1386          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1387          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1388          */
1389         z = zonelist->zones;
1390
1391         do {
1392                 /*
1393                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1394                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1395                  * Check the zone is allowed by the current flags
1396                  */
1397                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1398                         if (highest_zoneidx == -1)
1399                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1400                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1401                                 continue;
1402                 }
1403
1404                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1405                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1406                                 continue;
1407                 zone = *z;
1408                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1409                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1410                                 goto try_next_zone;
1411
1412                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1413                         unsigned long mark;
1414                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1415                                 mark = zone->pages_min;
1416                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1417                                 mark = zone->pages_low;
1418                         else
1419                                 mark = zone->pages_high;
1420                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1421                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1422                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1423                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1424                                         goto this_zone_full;
1425                         }
1426                 }
1427
1428                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1429                 if (page)
1430                         break;
1431 this_zone_full:
1432                 if (NUMA_BUILD)
1433                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1434 try_next_zone:
1435                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1436                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1437                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1438                         zlc_active = 1;
1439                         did_zlc_setup = 1;
1440                 }
1441         } while (*(++z) != NULL);
1442
1443         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1444                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1445                 zlc_active = 0;
1446                 goto zonelist_scan;
1447         }
1448         return page;
1449 }
1450
1451 /*
1452  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1453  */
1454 struct page * fastcall
1455 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1456                 struct zonelist *zonelist)
1457 {
1458         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1459         struct zone **z;
1460         struct page *page;
1461         struct reclaim_state reclaim_state;
1462         struct task_struct *p = current;
1463         int do_retry;
1464         int alloc_flags;
1465         int did_some_progress;
1466
1467         might_sleep_if(wait);
1468
1469         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1470                 return NULL;
1471
1472 restart:
1473         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1474
1475         if (unlikely(*z == NULL)) {
1476                 /*
1477                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1478                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1479                  */
1480                 return NULL;
1481         }
1482
1483         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1484                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1485         if (page)
1486                 goto got_pg;
1487
1488         /*
1489          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1490          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1491          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1492          * using a larger set of nodes after it has established that the
1493          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1494          * over allocated.
1495          */
1496         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1497                 goto nopage;
1498
1499         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1500                 wakeup_kswapd(*z, order);
1501
1502         /*
1503          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1504          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1505          * to how we want to proceed.
1506          *
1507          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1508          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1509          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1510          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1511          */
1512         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1513         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1514                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1515         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1516                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1517         if (wait)
1518                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1519
1520         /*
1521          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1522          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1523          *
1524          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1525          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1526          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1527          */
1528         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1529         if (page)
1530                 goto got_pg;
1531
1532         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1533
1534 rebalance:
1535         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1536                         && !in_interrupt()) {
1537                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1538 nofail_alloc:
1539                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1540                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1541                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1542                         if (page)
1543                                 goto got_pg;
1544                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1545                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1546                                 goto nofail_alloc;
1547                         }
1548                 }
1549                 goto nopage;
1550         }
1551
1552         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1553         if (!wait)
1554                 goto nopage;
1555
1556         cond_resched();
1557
1558         /* We now go into synchronous reclaim */
1559         cpuset_memory_pressure_bump();
1560         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1561         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1562         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1563
1564         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1565
1566         p->reclaim_state = NULL;
1567         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1568
1569         cond_resched();
1570
1571         if (order != 0)
1572                 drain_all_pages();
1573
1574         if (likely(did_some_progress)) {
1575                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1576                                                 zonelist, alloc_flags);
1577                 if (page)
1578                         goto got_pg;
1579         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1580                 if (!try_set_zone_oom(zonelist)) {
1581                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1582                         goto restart;
1583                 }
1584
1585                 /*
1586                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1587                  * very high watermark here, this is only to catch
1588                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1589                  * under heavy pressure.
1590                  */
1591                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1592                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1593                 if (page) {
1594                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1595                         goto got_pg;
1596                 }
1597
1598                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1599                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1600                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1601                         goto nopage;
1602                 }
1603
1604                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1605                 clear_zonelist_oom(zonelist);
1606                 goto restart;
1607         }
1608
1609         /*
1610          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1611          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1612          *
1613          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1614          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1615          */
1616         do_retry = 0;
1617         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1618                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1619                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1620                         do_retry = 1;
1621                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1622                         do_retry = 1;
1623         }
1624         if (do_retry) {
1625                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1626                 goto rebalance;
1627         }
1628
1629 nopage:
1630         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1631                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1632                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1633                         p->comm, order, gfp_mask);
1634                 dump_stack();
1635                 show_mem();
1636         }
1637 got_pg:
1638         return page;
1639 }
1640
1641 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1642
1643 /*
1644  * Common helper functions.
1645  */
1646 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1647 {
1648         struct page * page;
1649         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1650         if (!page)
1651                 return 0;
1652         return (unsigned long) page_address(page);
1653 }
1654
1655 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1656
1657 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1658 {
1659         struct page * page;
1660
1661         /*
1662          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1663          * a highmem page
1664          */
1665         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1666
1667         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1668         if (page)
1669                 return (unsigned long) page_address(page);
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1674
1675 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1676 {
1677         int i = pagevec_count(pvec);
1678
1679         while (--i >= 0)
1680                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1681 }
1682
1683 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1684 {
1685         if (put_page_testzero(page)) {
1686                 if (order == 0)
1687                         free_hot_page(page);
1688                 else
1689                         __free_pages_ok(page, order);
1690         }
1691 }
1692
1693 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1694
1695 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1696 {
1697         if (addr != 0) {
1698                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1699                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1700         }
1701 }
1702
1703 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1704
1705 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1706 {
1707         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1708         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1709         unsigned int sum = 0;
1710
1711         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1712         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1713         struct zone *zone;
1714
1715         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1716                 unsigned long size = zone->present_pages;
1717                 unsigned long high = zone->pages_high;
1718                 if (size > high)
1719                         sum += size - high;
1720         }
1721
1722         return sum;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1727  */
1728 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1729 {
1730         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1731 }
1732 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1733
1734 /*
1735  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1736  */
1737 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1738 {
1739         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1740 }
1741
1742 static inline void show_node(struct zone *zone)
1743 {
1744         if (NUMA_BUILD)
1745                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1746 }
1747
1748 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1749 {
1750         val->totalram = totalram_pages;
1751         val->sharedram = 0;
1752         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1753         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1754         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1755         val->freehigh = nr_free_highpages();
1756         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1757 }
1758
1759 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1760
1761 #ifdef CONFIG_NUMA
1762 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1763 {
1764         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1765
1766         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1767         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1768 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1769         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1770         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1771                         NR_FREE_PAGES);
1772 #else
1773         val->totalhigh = 0;
1774         val->freehigh = 0;
1775 #endif
1776         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1777 }
1778 #endif
1779
1780 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1781
1782 /*
1783  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1784  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1785  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1786  */
1787 void show_free_areas(void)
1788 {
1789         int cpu;
1790         struct zone *zone;
1791
1792         for_each_zone(zone) {
1793                 if (!populated_zone(zone))
1794                         continue;
1795
1796                 show_node(zone);
1797                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1798
1799                 for_each_online_cpu(cpu) {
1800                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1801
1802                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1803
1804                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1805                                cpu, pageset->pcp.high,
1806                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1807                 }
1808         }
1809
1810         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1811                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1812                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1813                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1814                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1815                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1816                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1817                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1818                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1819                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1820                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1821                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1822                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1823
1824         for_each_zone(zone) {
1825                 int i;
1826
1827                 if (!populated_zone(zone))
1828                         continue;
1829
1830                 show_node(zone);
1831                 printk("%s"
1832                         " free:%lukB"
1833                         " min:%lukB"
1834                         " low:%lukB"
1835                         " high:%lukB"
1836                         " active:%lukB"
1837                         " inactive:%lukB"
1838                         " present:%lukB"
1839                         " pages_scanned:%lu"
1840                         " all_unreclaimable? %s"
1841                         "\n",
1842                         zone->name,
1843                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1844                         K(zone->pages_min),
1845                         K(zone->pages_low),
1846                         K(zone->pages_high),
1847                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1848                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1849                         K(zone->present_pages),
1850                         zone->pages_scanned,
1851                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1852                         );
1853                 printk("lowmem_reserve[]:");
1854                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1855                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1856                 printk("\n");
1857         }
1858
1859         for_each_zone(zone) {
1860                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1861
1862                 if (!populated_zone(zone))
1863                         continue;
1864
1865                 show_node(zone);
1866                 printk("%s: ", zone->name);
1867
1868                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1869                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1870                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1871                         total += nr[order] << order;
1872                 }
1873                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1874                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1875                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1876                 printk("= %lukB\n", K(total));
1877         }
1878
1879         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1880
1881         show_swap_cache_info();
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Builds allocation fallback zone lists.
1886  *
1887  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1888  */
1889 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1890                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1891 {
1892         struct zone *zone;
1893
1894         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1895         zone_type++;
1896
1897         do {
1898                 zone_type--;
1899                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1900                 if (populated_zone(zone)) {
1901                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1902                         check_highest_zone(zone_type);
1903                 }
1904
1905         } while (zone_type);
1906         return nr_zones;
1907 }
1908
1909
1910 /*
1911  *  zonelist_order:
1912  *  0 = automatic detection of better ordering.
1913  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1914  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1915  *
1916  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1917  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1918  */
1919 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1920 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1921 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1922
1923 /* zonelist order in the kernel.
1924  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1925  */
1926 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1927 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1928
1929
1930 #ifdef CONFIG_NUMA
1931 /* The value user specified ....changed by config */
1932 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1933 /* string for sysctl */
1934 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1935 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1936
1937 /*
1938  * interface for configure zonelist ordering.
1939  * command line option "numa_zonelist_order"
1940  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1941  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1942  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1943  */
1944
1945 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1946 {
1947         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1948                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1949         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1950                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1951         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1952                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1953         } else {
1954                 printk(KERN_WARNING
1955                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1956                         "%s\n", s);
1957                 return -EINVAL;
1958         }
1959         return 0;
1960 }
1961
1962 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1963 {
1964         if (s)
1965                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1966         return 0;
1967 }
1968 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1969
1970 /*
1971  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1972  */
1973 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1974                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1975                 loff_t *ppos)
1976 {
1977         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1978         int ret;
1979
1980         if (write)
1981                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1982                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1983         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1984         if (ret)
1985                 return ret;
1986         if (write) {
1987                 int oldval = user_zonelist_order;
1988                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1989                         /*
1990                          * bogus value.  restore saved string
1991                          */
1992                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1993                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1994                         user_zonelist_order = oldval;
1995                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1996                         build_all_zonelists();
1997         }
1998         return 0;
1999 }
2000
2001
2002 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2003 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2004
2005 /**
2006  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2007  * @node: node whose fallback list we're appending
2008  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2009  *
2010  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2011  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2012  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2013  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2014  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2015  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2016  * on them otherwise.
2017  * It returns -1 if no node is found.
2018  */
2019 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2020 {
2021         int n, val;
2022         int min_val = INT_MAX;
2023         int best_node = -1;
2024
2025         /* Use the local node if we haven't already */
2026         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2027                 node_set(node, *used_node_mask);
2028                 return node;
2029         }
2030
2031         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2032                 cpumask_t tmp;
2033
2034                 /* Don't want a node to appear more than once */
2035                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2036                         continue;
2037
2038                 /* Use the distance array to find the distance */
2039                 val = node_distance(node, n);
2040
2041                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2042                 val += (n < node);
2043
2044                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2045                 tmp = node_to_cpumask(n);
2046                 if (!cpus_empty(tmp))
2047                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2048
2049                 /* Slight preference for less loaded node */
2050                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2051                 val += node_load[n];
2052
2053                 if (val < min_val) {
2054                         min_val = val;
2055                         best_node = n;
2056                 }
2057         }
2058
2059         if (best_node >= 0)
2060                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2061
2062         return best_node;
2063 }
2064
2065
2066 /*
2067  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2068  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2069  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2070  */
2071 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2072 {
2073         enum zone_type i;
2074         int j;
2075         struct zonelist *zonelist;
2076
2077         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2078                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2079                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2080                         ;
2081                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2082                 zonelist->zones[j] = NULL;
2083         }
2084 }
2085
2086 /*
2087  * Build gfp_thisnode zonelists
2088  */
2089 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2090 {
2091         enum zone_type i;
2092         int j;
2093         struct zonelist *zonelist;
2094
2095         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2096                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2097                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2098                 zonelist->zones[j] = NULL;
2099         }
2100 }
2101
2102 /*
2103  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2104  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2105  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2106  * may still exist in local DMA zone.
2107  */
2108 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2109
2110 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2111 {
2112         enum zone_type i;
2113         int pos, j, node;
2114         int zone_type;          /* needs to be signed */
2115         struct zone *z;
2116         struct zonelist *zonelist;
2117
2118         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2119                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2120                 pos = 0;
2121                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2122                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2123                                 node = node_order[j];
2124                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2125                                 if (populated_zone(z)) {
2126                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2127                                         check_highest_zone(zone_type);
2128                                 }
2129                         }
2130                 }
2131                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2132         }
2133 }
2134
2135 static int default_zonelist_order(void)
2136 {
2137         int nid, zone_type;
2138         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2139         struct zone *z;
2140         int average_size;
2141         /*
2142          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2143          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2144          * into OOM very easily.
2145          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2146          */
2147         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2148         low_kmem_size = 0;
2149         total_size = 0;
2150         for_each_online_node(nid) {
2151                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2152                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2153                         if (populated_zone(z)) {
2154                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2155                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2156                                 total_size += z->present_pages;
2157                         }
2158                 }
2159         }
2160         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2161             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2162                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2163         /*
2164          * look into each node's config.
2165          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2166          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2167          */
2168         average_size = total_size /
2169                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2170         for_each_online_node(nid) {
2171                 low_kmem_size = 0;
2172                 total_size = 0;
2173                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2174                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2175                         if (populated_zone(z)) {
2176                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2177                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2178                                 total_size += z->present_pages;
2179                         }
2180                 }
2181                 if (low_kmem_size &&
2182                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2183                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2184                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2185         }
2186         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2187 }
2188
2189 static void set_zonelist_order(void)
2190 {
2191         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2192                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2193         else
2194                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2195 }
2196
2197 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2198 {
2199         int j, node, load;
2200         enum zone_type i;
2201         nodemask_t used_mask;
2202         int local_node, prev_node;
2203         struct zonelist *zonelist;
2204         int order = current_zonelist_order;
2205
2206         /* initialize zonelists */
2207         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2208                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2209                 zonelist->zones[0] = NULL;
2210         }
2211
2212         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2213         local_node = pgdat->node_id;
2214         load = num_online_nodes();
2215         prev_node = local_node;
2216         nodes_clear(used_mask);
2217
2218         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2219         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2220         j = 0;
2221
2222         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2223                 int distance = node_distance(local_node, node);
2224
2225                 /*
2226                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2227                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2228                  */
2229                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2230                         zone_reclaim_mode = 1;
2231
2232                 /*
2233                  * We don't want to pressure a particular node.
2234                  * So adding penalty to the first node in same
2235                  * distance group to make it round-robin.
2236                  */
2237                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2238                         node_load[node] = load;
2239
2240                 prev_node = node;
2241                 load--;
2242                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2243                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2244                 else
2245                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2246         }
2247
2248         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2249                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2250                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2251         }
2252
2253         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2254 }
2255
2256 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2257 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2258 {
2259         int i;
2260
2261         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2262                 struct zonelist *zonelist;
2263                 struct zonelist_cache *zlc;
2264                 struct zone **z;
2265
2266                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2267                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2268                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2269                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2270                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2271         }
2272 }
2273
2274
2275 #else   /* CONFIG_NUMA */
2276
2277 static void set_zonelist_order(void)
2278 {
2279         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2280 }
2281
2282 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2283 {
2284         int node, local_node;
2285         enum zone_type i,j;
2286
2287         local_node = pgdat->node_id;
2288         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2289                 struct zonelist *zonelist;
2290
2291                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2292
2293                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2294                 /*
2295                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2296                  * of all the other nodes.
2297                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2298                  * building the zones for node N, we make sure that the
2299                  * zones coming right after the local ones are those from
2300                  * node N+1 (modulo N)
2301                  */
2302                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2303                         if (!node_online(node))
2304                                 continue;
2305                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2306                 }
2307                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2308                         if (!node_online(node))
2309                                 continue;
2310                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2311                 }
2312
2313                 zonelist->zones[j] = NULL;
2314         }
2315 }
2316
2317 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2318 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2319 {
2320         int i;
2321
2322         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2323                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2324 }
2325
2326 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2327
2328 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2329 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2330 {
2331         int nid;
2332
2333         for_each_online_node(nid) {
2334                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2335
2336                 build_zonelists(pgdat);
2337                 build_zonelist_cache(pgdat);
2338         }
2339         return 0;
2340 }
2341
2342 void build_all_zonelists(void)
2343 {
2344         set_zonelist_order();
2345
2346         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2347                 __build_all_zonelists(NULL);
2348                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2349         } else {
2350                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2351                    of zonelist */
2352                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2353                 /* cpuset refresh routine should be here */
2354         }
2355         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2356         /*
2357          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2358          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2359          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2360          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2361          * disabled and enable it later
2362          */
2363         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2364                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2365         else
2366                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2367
2368         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2369                 "Total pages: %ld\n",
2370                         num_online_nodes(),
2371                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2372                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2373                         vm_total_pages);
2374 #ifdef CONFIG_NUMA
2375         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2376 #endif
2377 }
2378
2379 /*
2380  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2381  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2382  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2383  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2384  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2385  * conservative, even though it seems large.
2386  *
2387  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2388  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2389  */
2390 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2391
2392 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2393 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2394 {
2395         unsigned long size = 1;
2396
2397         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2398
2399         while (size < pages)
2400                 size <<= 1;
2401
2402         /*
2403          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2404          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2405          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2406          */
2407         size = min(size, 4096UL);
2408
2409         return max(size, 4UL);
2410 }
2411 #else
2412 /*
2413  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2414  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2415  *
2416  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2417  *
2418  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2419  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2420  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2421  *
2422  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2423  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2424  *
2425  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2426  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2427  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2428  */
2429 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2430 {
2431         return 4096UL;
2432 }
2433 #endif
2434
2435 /*
2436  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2437  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2438  * hash function before the remainder is taken.
2439  */
2440 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2441 {
2442         return ffz(~size);
2443 }
2444
2445 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2446
2447 /*
2448  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2449  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2450  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2451  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2452  * blocks as reclaim kicks in
2453  */
2454 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2455 {
2456         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2457         struct page *page;
2458         unsigned long reserve, block_migratetype;
2459
2460         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2461         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2462         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2463         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2464                                                         pageblock_order;
2465
2466         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2467                 if (!pfn_valid(pfn))
2468                         continue;
2469                 page = pfn_to_page(pfn);
2470
2471                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2472                 if (PageReserved(page))
2473                         continue;
2474
2475                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2476
2477                 /* If this block is reserved, account for it */
2478                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2479                         reserve--;
2480                         continue;
2481                 }
2482
2483                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2484                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2485                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2486                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2487                         reserve--;
2488                         continue;
2489                 }
2490
2491                 /*
2492                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2493                  * take it back
2494                  */
2495                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2496                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2497                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2498                 }
2499         }
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2504  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2505  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2506  */
2507 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2508                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2509 {
2510         struct page *page;
2511         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2512         unsigned long pfn;
2513
2514         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2515                 /*
2516                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2517                  * handed to this function.  They do not
2518                  * exist on hotplugged memory.
2519                  */
2520                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2521                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2522                                 continue;
2523                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2524                                 continue;
2525                 }
2526                 page = pfn_to_page(pfn);
2527                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2528                 init_page_count(page);
2529                 reset_page_mapcount(page);
2530                 page_assign_page_cgroup(page, NULL);
2531                 SetPageReserved(page);
2532
2533                 /*
2534                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2535                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2536                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2537                  * the address space during boot when many long-lived
2538                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2539                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2540                  * setup_zone_migrate_reserve()
2541                  */
2542                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2543                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2544
2545                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2546 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2547                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2548                 if (!is_highmem_idx(zone))
2549                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2550 #endif
2551         }
2552 }
2553
2554 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2555 {
2556         int order, t;
2557         for_each_migratetype_order(order, t) {
2558                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2559                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2560         }
2561 }
2562
2563 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2564 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2565         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2566 #endif
2567
2568 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2569 {
2570         int batch;
2571
2572         /*
2573          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2574          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2575          *
2576          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2577          */
2578         batch = zone->present_pages / 1024;
2579         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2580                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2581         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2582         if (batch < 1)
2583                 batch = 1;
2584
2585         /*
2586          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2587          * of 2 value was found to be more likely to have
2588          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2589          *
2590          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2591          * batches of pages, one task can end up with a lot
2592          * of pages of one half of the possible page colors
2593          * and the other with pages of the other colors.
2594          */
2595         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2596
2597         return batch;
2598 }
2599
2600 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2601 {
2602         struct per_cpu_pages *pcp;
2603
2604         memset(p, 0, sizeof(*p));
2605
2606         pcp = &p->pcp;
2607         pcp->count = 0;
2608         pcp->high = 6 * batch;
2609         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2610         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2611 }
2612
2613 /*
2614  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2615  * to the value high for the pageset p.
2616  */
2617
2618 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2619                                 unsigned long high)
2620 {
2621         struct per_cpu_pages *pcp;
2622
2623         pcp = &p->pcp;
2624         pcp->high = high;
2625         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2626         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2627                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2628 }
2629
2630
2631 #ifdef CONFIG_NUMA
2632 /*
2633  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2634  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2635  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2636  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2637  * with interrupts disabled.
2638  *
2639  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2640  *
2641  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2642  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2643  * hotplugged processors.
2644  *
2645  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2646  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2647  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2648  */
2649 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2650
2651 /*
2652  * Dynamically allocate memory for the
2653  * per cpu pageset array in struct zone.
2654  */
2655 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2656 {
2657         struct zone *zone, *dzone;
2658         int node = cpu_to_node(cpu);
2659
2660         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2661
2662         for_each_zone(zone) {
2663
2664                 if (!populated_zone(zone))
2665                         continue;
2666
2667                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2668                                          GFP_KERNEL, node);
2669                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2670                         goto bad;
2671
2672                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2673
2674                 if (percpu_pagelist_fraction)
2675                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2676                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2677         }
2678
2679         return 0;
2680 bad:
2681         for_each_zone(dzone) {
2682                 if (!populated_zone(dzone))
2683                         continue;
2684                 if (dzone == zone)
2685                         break;
2686                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2687                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2688         }
2689         return -ENOMEM;
2690 }
2691
2692 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2693 {
2694         struct zone *zone;
2695
2696         for_each_zone(zone) {
2697                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2698
2699                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2700                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2701                         kfree(pset);
2702                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2703         }
2704 }
2705
2706 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2707                 unsigned long action,
2708                 void *hcpu)
2709 {
2710         int cpu = (long)hcpu;
2711         int ret = NOTIFY_OK;
2712
2713         switch (action) {
2714         case CPU_UP_PREPARE:
2715         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2716                 if (process_zones(cpu))
2717                         ret = NOTIFY_BAD;
2718                 break;
2719         case CPU_UP_CANCELED:
2720         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2721         case CPU_DEAD:
2722         case CPU_DEAD_FROZEN:
2723                 free_zone_pagesets(cpu);
2724                 break;
2725         default:
2726                 break;
2727         }
2728         return ret;
2729 }
2730
2731 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2732         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2733
2734 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2735 {
2736         int err;
2737
2738         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2739          * A cpuup callback will do this for every cpu
2740          * as it comes online
2741          */
2742         err = process_zones(smp_processor_id());
2743         BUG_ON(err);
2744         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2745 }
2746
2747 #endif
2748
2749 static noinline __init_refok
2750 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2751 {
2752         int i;
2753         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2754         size_t alloc_size;
2755
2756         /*
2757          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2758          * per zone.
2759          */
2760         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2761                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2762         zone->wait_table_bits =
2763                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2764         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2765                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2766
2767         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2768                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2769                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2770         } else {
2771                 /*
2772                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2773                  * via memory hot-add.
2774                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2775                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2776                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2777                  * node itself as well.
2778                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2779                  * necessary.
2780                  */
2781                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2782         }
2783         if (!zone->wait_table)
2784                 return -ENOMEM;
2785
2786         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2787                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2788
2789         return 0;
2790 }
2791
2792 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2793 {
2794         int cpu;
2795         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2796
2797         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2798 #ifdef CONFIG_NUMA
2799                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2800                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2801                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2802 #else
2803                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2804 #endif
2805         }
2806         if (zone->present_pages)
2807                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2808                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2809 }
2810
2811 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2812                                         unsigned long zone_start_pfn,
2813                                         unsigned long size,
2814                                         enum memmap_context context)
2815 {
2816         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2817         int ret;
2818         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2819         if (ret)
2820                 return ret;
2821         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2822
2823         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2824
2825         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2826
2827         zone_init_free_lists(zone);
2828
2829         return 0;
2830 }
2831
2832 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2833 /*
2834  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2835  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2836  */
2837 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2838 {
2839         int i;
2840
2841         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2842                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2843                         return i;
2844
2845         return -1;
2846 }
2847
2848 /*
2849  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2850  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2851  */
2852 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2853 {
2854         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2855                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2856                         return index;
2857
2858         return -1;
2859 }
2860
2861 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2862 /*
2863  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2864  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2865  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2866  * alternative
2867  */
2868 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2869 {
2870         int i;
2871
2872         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2873                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2874                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2875
2876                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2877                         return early_node_map[i].nid;
2878         }
2879
2880         return 0;
2881 }
2882 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2883
2884 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2885 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2886         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2887                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2888
2889 /**
2890  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2891  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2892  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2893  *
2894  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2895  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2896  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2897  */
2898 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2899                                                 unsigned long max_low_pfn)
2900 {
2901         int i;
2902
2903         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2904                 unsigned long size_pages = 0;
2905                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2906
2907                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2908                         continue;
2909
2910                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2911                         end_pfn = max_low_pfn;
2912
2913                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2914                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2915                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2916                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2917         }
2918 }
2919
2920 /**
2921  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2922  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2923  *
2924  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2925  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2926  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2927  */
2928 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2929 {
2930         int i;
2931
2932         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2933                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2934                                 early_node_map[i].start_pfn,
2935                                 early_node_map[i].end_pfn);
2936 }
2937
2938 /**
2939  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2940  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2941  * @start_pfn: The start pfn of the node
2942  * @end_pfn: The end pfn of the node
2943  *
2944  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2945  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2946  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2947  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2948  * be used later.
2949  */
2950 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2951 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2952                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2953 {
2954         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2955                         nid, start_pfn, end_pfn);
2956
2957         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2958         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2959                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2960
2961         /* Update the boundaries */
2962         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2963                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2964         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2965                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2966 }
2967
2968 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2969 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2970                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2971 {
2972         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2973                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2974
2975         /* Return if boundary information has not been provided */
2976         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2977                 return;
2978
2979         /* Check the boundaries and update if necessary */
2980         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2981                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2982         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2983                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2984 }
2985 #else
2986 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2987                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2988
2989 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2990                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2991 #endif
2992
2993
2994 /**
2995  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2996  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2997  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2998  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2999  *
3000  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3001  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3002  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3003  * PFNs will be 0.
3004  */
3005 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3006                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3007 {
3008         int i;
3009         *start_pfn = -1UL;
3010         *end_pfn = 0;
3011
3012         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3013                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3014                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3015         }
3016
3017         if (*start_pfn == -1UL)
3018                 *start_pfn = 0;
3019
3020         /* Push the node boundaries out if requested */
3021         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3022 }
3023
3024 /*
3025  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3026  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3027  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3028  */
3029 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3030 {
3031         int zone_index;
3032         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3033                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3034                         continue;
3035
3036                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3037                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3038                         break;
3039         }
3040
3041         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3042         movable_zone = zone_index;
3043 }
3044
3045 /*
3046  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3047  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3048  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3049  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3050  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3051  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3052  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3053  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3054  */
3055 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3056                                         unsigned long zone_type,
3057                                         unsigned long node_start_pfn,
3058                                         unsigned long node_end_pfn,
3059                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3060                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3061 {
3062         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3063         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3064                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3065                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3066                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3067                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3068                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3069
3070                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3071                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3072                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3073                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3074
3075                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3076                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3077                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3078         }
3079 }
3080
3081 /*
3082  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3083  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3084  */
3085 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3086                                         unsigned long zone_type,
3087                                         unsigned long *ignored)
3088 {
3089         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3090         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3091
3092         /* Get the start and end of the node and zone */
3093         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3094         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3095         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3096         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3097                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3098                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3099
3100         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3101         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3102                 return 0;
3103
3104         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3105         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3106         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3107
3108         /* Return the spanned pages */
3109         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3110 }
3111
3112 /*
3113  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3114  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3115  */
3116 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3117                                 unsigned long range_start_pfn,
3118                                 unsigned long range_end_pfn)
3119 {
3120         int i = 0;
3121         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3122         unsigned long start_pfn;
3123
3124         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3125         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3126         if (i == -1)
3127                 return 0;
3128
3129         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3130
3131         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3132         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3133                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3134
3135         /* Find all holes for the zone within the node */
3136         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3137
3138                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3139                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3140                         break;
3141
3142                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3143                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3144                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3145
3146                 /* Update the hole size cound and move on */
3147                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3148                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3149                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3150                 }
3151                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3152         }
3153
3154         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3155         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3156                 hole_pages += range_end_pfn -
3157                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3158
3159         return hole_pages;
3160 }
3161
3162 /**
3163  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3164  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3165  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3166  *
3167  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3168  */
3169 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3170                                                         unsigned long end_pfn)
3171 {
3172         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3173 }
3174
3175 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3176 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3177                                         unsigned long zone_type,
3178                                         unsigned long *ignored)
3179 {
3180         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3181         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3182
3183         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3184         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3185                                                         node_start_pfn);
3186         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3187                                                         node_end_pfn);
3188
3189         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3190                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3191                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3192         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3193 }
3194
3195 #else
3196 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3197                                         unsigned long zone_type,
3198                                         unsigned long *zones_size)
3199 {
3200         return zones_size[zone_type];
3201 }
3202
3203 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3204                                                 unsigned long zone_type,
3205                                                 unsigned long *zholes_size)
3206 {
3207         if (!zholes_size)
3208                 return 0;
3209
3210         return zholes_size[zone_type];
3211 }
3212
3213 #endif
3214
3215 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3216                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3217 {
3218         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3219         enum zone_type i;
3220
3221         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3222                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3223                                                                 zones_size);
3224         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3225
3226         realtotalpages = totalpages;
3227         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3228                 realtotalpages -=
3229                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3230                                                                 zholes_size);
3231         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3232         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3233                                                         realtotalpages);
3234 }
3235
3236 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3237 /*
3238  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3239  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3240  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3241  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3242  * bytes.
3243  */
3244 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3245 {
3246         unsigned long usemapsize;
3247
3248         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3249         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3250         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3251         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3252
3253         return usemapsize / 8;
3254 }
3255
3256 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3257                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3258 {
3259         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3260         zone->pageblock_flags = NULL;
3261         if (usemapsize) {
3262                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3263                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3264         }
3265 }
3266 #else
3267 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3268                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3269 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3270
3271 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3272
3273 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3274 static inline int pageblock_default_order(void)
3275 {
3276         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3277                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3278
3279         return MAX_ORDER-1;
3280 }
3281
3282 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3283 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3284 {
3285         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3286         if (pageblock_order)
3287                 return;
3288
3289         /*
3290          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3291          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3292          */
3293         pageblock_order = order;
3294 }
3295 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3296
3297 /*
3298  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3299  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3300  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3301  * pageblock_order based on the kernel config
3302  */
3303 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3304 {
3305         return MAX_ORDER-1;
3306 }
3307 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3308
3309 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3310
3311 /*
3312  * Set up the zone data structures:
3313  *   - mark all pages reserved
3314  *   - mark all memory queues empty
3315  *   - clear the memory bitmaps
3316  */
3317 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3318                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3319 {
3320         enum zone_type j;
3321         int nid = pgdat->node_id;
3322         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3323         int ret;
3324
3325         pgdat_resize_init(pgdat);
3326         pgdat->nr_zones = 0;
3327         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3328         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3329         
3330         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3331                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3332                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3333
3334                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3335                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3336                                                                 zholes_size);
3337
3338                 /*
3339                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3340                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3341                  * and per-cpu initialisations
3342                  */
3343                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3344                 if (realsize >= memmap_pages) {
3345                         realsize -= memmap_pages;
3346                         printk(KERN_DEBUG
3347                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3348                                 zone_names[j], memmap_pages);
3349                 } else
3350                         printk(KERN_WARNING
3351                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3352                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3353
3354                 /* Account for reserved pages */
3355                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3356                         realsize -= dma_reserve;
3357                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3358                                         zone_names[0], dma_reserve);
3359                 }
3360
3361                 if (!is_highmem_idx(j))
3362                         nr_kernel_pages += realsize;
3363                 nr_all_pages += realsize;
3364
3365                 zone->spanned_pages = size;
3366                 zone->present_pages = realsize;
3367 #ifdef CONFIG_NUMA
3368                 zone->node = nid;
3369                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3370                                                 / 100;
3371                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3372 #endif
3373                 zone->name = zone_names[j];
3374                 spin_lock_init(&zone->lock);
3375                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3376                 zone_seqlock_init(zone);
3377                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3378
3379                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3380
3381                 zone_pcp_init(zone);
3382                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3383                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3384                 zone->nr_scan_active = 0;
3385                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3386                 zap_zone_vm_stats(zone);
3387                 zone->flags = 0;
3388                 if (!size)
3389                         continue;
3390
3391                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3392                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3393                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3394                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3395                 BUG_ON(ret);
3396                 zone_start_pfn += size;
3397         }
3398 }
3399
3400 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3401 {
3402         /* Skip empty nodes */
3403         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3404                 return;
3405
3406 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3407         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3408         if (!pgdat->node_mem_map) {
3409                 unsigned long size, start, end;
3410                 struct page *map;
3411
3412                 /*
3413                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3414                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3415                  * for the buddy allocator to function correctly.
3416                  */
3417                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3418                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3419                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3420                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3421                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3422                 if (!map)
3423                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3424                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3425         }
3426 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3427         /*
3428          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3429          */
3430         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3431                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3432 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3433                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3434                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3435 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3436         }
3437 #endif
3438 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3439 }
3440
3441 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3442                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3443                 unsigned long *zholes_size)
3444 {
3445         pgdat->node_id = nid;
3446         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3447         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3448
3449         alloc_node_mem_map(pgdat);
3450
3451         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3452 }
3453
3454 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3455
3456 #if MAX_NUMNODES > 1
3457 /*
3458  * Figure out the number of possible node ids.
3459  */
3460 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3461 {
3462         unsigned int node;
3463         unsigned int highest = 0;
3464
3465         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3466                 highest = node;
3467         nr_node_ids = highest + 1;
3468 }
3469 #else
3470 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3471 {
3472 }
3473 #endif
3474
3475 /**
3476  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3477  * @nid: The node ID the range resides on
3478  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3479  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3480  *
3481  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3482  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3483  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3484  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3485  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3486  */
3487 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3488                                                 unsigned long end_pfn)
3489 {
3490         int i;
3491
3492         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3493                           "%d entries of %d used\n",
3494                           nid, start_pfn, end_pfn,
3495                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3496
3497         /* Merge with existing active regions if possible */
3498         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3499                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3500                         continue;
3501
3502                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3503                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3504                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3505                         return;
3506
3507                 /* Merge forward if suitable */
3508                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3509                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3510                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3511                         return;
3512                 }
3513
3514                 /* Merge backward if suitable */
3515                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3516                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3517                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3518                         return;
3519                 }
3520         }
3521
3522         /* Check that early_node_map is large enough */
3523         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3524                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3525                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3526                 return;
3527         }
3528
3529         early_node_map[i].nid = nid;
3530         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3531         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3532         nr_nodemap_entries = i + 1;
3533 }
3534
3535 /**
3536  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3537  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3538  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3539  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3540  *
3541  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3542  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3543  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3544  * an existing registered range.
3545  */
3546 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3547                                                 unsigned long new_end_pfn)
3548 {
3549         int i;
3550
3551         /* Find the old active region end and shrink */
3552         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3553                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3554                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3555                         break;
3556                 }
3557 }
3558
3559 /**
3560  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3561  *
3562  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3563  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3564  * all currently registered regions.
3565  */
3566 void __init remove_all_active_ranges(void)
3567 {
3568         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3569         nr_nodemap_entries = 0;
3570 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3571         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3572         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3573 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3574 }
3575
3576 /* Compare two active node_active_regions */
3577 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3578 {
3579         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3580         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3581
3582         /* Done this way to avoid overflows */
3583         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3584                 return 1;
3585         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3586                 return -1;
3587
3588         return 0;
3589 }
3590
3591 /* sort the node_map by start_pfn */
3592 static void __init sort_node_map(void)
3593 {
3594         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3595                         sizeof(struct node_active_region),
3596                         cmp_node_active_region, NULL);
3597 }
3598
3599 /* Find the lowest pfn for a node */
3600 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3601 {
3602         int i;
3603         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3604
3605         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3606         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3607                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3608
3609         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3610                 printk(KERN_WARNING
3611                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3612                 return 0;
3613         }
3614
3615         return min_pfn;
3616 }
3617
3618 /**
3619  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3620  *
3621  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3622  * add_active_range().
3623  */
3624 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3625 {
3626         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3627 }
3628
3629 /**
3630  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3631  *
3632  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3633  * add_active_range().
3634  */
3635 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3636 {
3637         int i;
3638         unsigned long max_pfn = 0;
3639
3640         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3641                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3642
3643         return max_pfn;
3644 }
3645
3646 /*
3647  * early_calculate_totalpages()
3648  * Sum pages in active regions for movable zone.
3649  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3650  */
3651 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3652 {
3653         int i;
3654         unsigned long totalpages = 0;
3655
3656         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3657                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3658                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3659                 totalpages += pages;
3660                 if (pages)
3661                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3662         }
3663         return totalpages;
3664 }
3665
3666 /*
3667  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3668  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3669  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3670  * others
3671  */
3672 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3673 {
3674         int i, nid;
3675         unsigned long usable_startpfn;
3676         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3677         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3678         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3679
3680         /*
3681          * If movablecore was specified, calculate what size of
3682          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3683          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3684          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3685          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3686          * what movablecore would have allowed.
3687          */
3688         if (required_movablecore) {
3689                 unsigned long corepages;
3690
3691                 /*
3692                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3693                  * was requested by the user
3694                  */
3695                 required_movablecore =
3696                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3697                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3698
3699                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3700         }
3701
3702         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3703         if (!required_kernelcore)
3704                 return;
3705
3706         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3707         find_usable_zone_for_movable();
3708         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3709
3710 restart:
3711         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3712         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3713         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3714                 /*
3715                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3716                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3717                  * amount of memory for the kernel
3718                  */
3719                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3720                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3721
3722                 /*
3723                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3724                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3725                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3726                  */
3727                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3728
3729                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3730                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3731                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3732                         unsigned long size_pages;
3733
3734                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3735                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3736                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3737                         if (start_pfn >= end_pfn)
3738                                 continue;
3739
3740                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3741                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3742                                 unsigned long kernel_pages;
3743                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3744                                                                 - start_pfn;
3745
3746                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3747                                                         kernelcore_remaining);
3748                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3749                                                         required_kernelcore);
3750
3751                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3752                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3753
3754                                         /*
3755                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3756                                          * that if we have to rebalance
3757                                          * kernelcore across nodes, we will
3758                                          * not double account here
3759                                          */
3760                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3761                                         continue;
3762                                 }
3763                                 start_pfn = usable_startpfn;
3764                         }
3765
3766                         /*
3767                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3768                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3769                          * number of pages used as kernelcore
3770                          */
3771                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3772                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3773                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3774                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3775
3776                         /*
3777                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3778                          * break if the kernelcore for this node has been
3779                          * satisified
3780                          */
3781                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3782                                                                 size_pages);
3783                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3784                         if (!kernelcore_remaining)
3785                                 break;
3786                 }
3787         }
3788
3789         /*
3790          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3791          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3792          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3793          * satisified
3794          */
3795         usable_nodes--;
3796         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3797                 goto restart;
3798
3799         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3800         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3801                 zone_movable_pfn[nid] =
3802                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3803 }
3804
3805 /* Any regular memory on that node ? */
3806 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3807 {
3808 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3809         enum zone_type zone_type;
3810
3811         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3812                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3813                 if (zone->present_pages)
3814                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3815         }
3816 #endif
3817 }
3818
3819 /**
3820  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3821  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3822  *
3823  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3824  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3825  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3826  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3827  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3828  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3829  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3830  * at arch_max_dma_pfn.
3831  */
3832 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3833 {
3834         unsigned long nid;
3835         enum zone_type i;
3836
3837         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3838         sort_node_map();
3839
3840         /* Record where the zone boundaries are */
3841         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3842                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3843         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3844                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3845         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3846         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3847         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3848                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3849                         continue;
3850                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3851                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3852                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3853                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3854         }
3855         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3856         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3857
3858         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3859         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3860         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3861
3862         /* Print out the zone ranges */
3863         printk("Zone PFN ranges:\n");
3864         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3865                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3866                         continue;
3867                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3868                                 zone_names[i],
3869                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3870                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3871         }
3872
3873         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3874         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3875         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3876                 if (zone_movable_pfn[i])
3877                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3878         }
3879
3880         /* Print out the early_node_map[] */
3881         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3882         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3883                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3884                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3885                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3886
3887         /* Initialise every node */
3888         setup_nr_node_ids();
3889         for_each_online_node(nid) {
3890                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3891                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3892                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3893
3894                 /* Any memory on that node */
3895                 if (pgdat->node_present_pages)
3896                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3897                 check_for_regular_memory(pgdat);
3898         }
3899 }
3900
3901 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3902 {
3903         unsigned long long coremem;
3904         if (!p)
3905                 return -EINVAL;
3906
3907         coremem = memparse(p, &p);
3908         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3909
3910         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3911         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3912
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 /*
3917  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3918  * cannot be reclaimed or migrated.
3919  */
3920 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3921 {
3922         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3923 }
3924
3925 /*
3926  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3927  * can be reclaimed or migrated.
3928  */
3929 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3930 {
3931         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3932 }
3933
3934 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3935 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3936
3937 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3938
3939 /**
3940  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3941  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3942  *
3943  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3944  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3945  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3946  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3947  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3948  * smaller per-cpu batchsize.
3949  */
3950 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3951 {
3952         dma_reserve = new_dma_reserve;
3953 }
3954
3955 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3956 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3957 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3958
3959 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3960 #endif
3961
3962 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3963 {
3964         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3965                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3966 }
3967
3968 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3969                                  unsigned long action, void *hcpu)
3970 {
3971         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3972
3973         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3974                 drain_pages(cpu);
3975
3976                 /*
3977                  * Spill the event counters of the dead processor
3978                  * into the current processors event counters.
3979                  * This artificially elevates the count of the current
3980                  * processor.
3981                  */
3982                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3983
3984                 /*
3985                  * Zero the differential counters of the dead processor
3986                  * so that the vm statistics are consistent.
3987                  *
3988                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
3989                  * race with what we are doing.
3990                  */
3991                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3992         }
3993         return NOTIFY_OK;
3994 }
3995
3996 void __init page_alloc_init(void)
3997 {
3998         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3999 }
4000
4001 /*
4002  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4003  *      or min_free_kbytes changes.
4004  */
4005 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4006 {
4007         struct pglist_data *pgdat;
4008         unsigned long reserve_pages = 0;
4009         enum zone_type i, j;
4010
4011         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4012                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4013                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4014                         unsigned long max = 0;
4015
4016                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4017                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4018                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4019                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4020                         }
4021
4022                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4023                         max += zone->pages_high;
4024
4025                         if (max > zone->present_pages)
4026                                 max = zone->present_pages;
4027                         reserve_pages += max;
4028                 }
4029         }
4030         totalreserve_pages = reserve_pages;
4031 }
4032
4033 /*
4034  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4035  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4036  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4037  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4038  */
4039 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4040 {
4041         struct pglist_data *pgdat;
4042         enum zone_type j, idx;
4043
4044         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4045                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4046                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4047                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4048
4049                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4050
4051                         idx = j;
4052                         while (idx) {
4053                                 struct zone *lower_zone;
4054
4055                                 idx--;
4056
4057                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4058                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4059
4060                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4061                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4062                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4063                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4064                         }
4065                 }
4066         }
4067
4068         /* update totalreserve_pages */
4069         calculate_totalreserve_pages();
4070 }
4071
4072 /**
4073  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4074  *
4075  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4076  * with respect to min_free_kbytes.
4077  */
4078 void setup_per_zone_pages_min(void)
4079 {
4080         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4081         unsigned long lowmem_pages = 0;
4082         struct zone *zone;
4083         unsigned long flags;
4084
4085         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4086         for_each_zone(zone) {
4087                 if (!is_highmem(zone))
4088                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4089         }
4090
4091         for_each_zone(zone) {
4092                 u64 tmp;
4093
4094                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4095                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4096                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4097                 if (is_highmem(zone)) {
4098                         /*
4099                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4100                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4101                          * value here.
4102                          *
4103                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4104                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4105                          * not be capped for highmem.
4106                          */
4107                         int min_pages;
4108
4109                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4110                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4111                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4112                         if (min_pages > 128)
4113                                 min_pages = 128;
4114                         zone->pages_min = min_pages;
4115                 } else {
4116                         /*
4117                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4118                          * proportionate to the zone's size.
4119                          */
4120                         zone->pages_min = tmp;
4121                 }
4122
4123                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4124                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4125                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4126                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4127         }
4128
4129         /* update totalreserve_pages */
4130         calculate_totalreserve_pages();
4131 }
4132
4133 /*
4134  * Initialise min_free_kbytes.
4135  *
4136  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4137  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4138  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4139  *
4140  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4141  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4142  *
4143  * which yields
4144  *
4145  * 16MB:        512k
4146  * 32MB:        724k
4147  * 64MB:        1024k
4148  * 128MB:       1448k
4149  * 256MB:       2048k
4150  * 512MB:       2896k
4151  * 1024MB:      4096k
4152  * 2048MB:      5792k
4153  * 4096MB:      8192k
4154  * 8192MB:      11584k
4155  * 16384MB:     16384k
4156  */
4157 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4158 {
4159         unsigned long lowmem_kbytes;
4160
4161         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4162
4163         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4164         if (min_free_kbytes < 128)
4165                 min_free_kbytes = 128;
4166         if (min_free_kbytes > 65536)
4167                 min_free_kbytes = 65536;
4168         setup_per_zone_pages_min();
4169         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4170         return 0;
4171 }
4172 module_init(init_per_zone_pages_min)
4173
4174 /*
4175  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4176  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4177  *      changes.
4178  */
4179 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4180         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4181 {
4182         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4183         if (write)
4184                 setup_per_zone_pages_min();
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 #ifdef CONFIG_NUMA
4189 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4190         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4191 {
4192         struct zone *zone;
4193         int rc;
4194
4195         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4196         if (rc)
4197                 return rc;
4198
4199         for_each_zone(zone)
4200                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4201                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4206         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4207 {
4208         struct zone *zone;
4209         int rc;
4210
4211         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4212         if (rc)
4213                 return rc;
4214
4215         for_each_zone(zone)
4216                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4217                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4218         return 0;
4219 }
4220 #endif
4221
4222 /*
4223  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4224  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4225  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4226  *
4227  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4228  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4229  * if in function of the boot time zone sizes.
4230  */
4231 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4232         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4233 {
4234         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4235         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4236         return 0;
4237 }
4238
4239 /*
4240  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4241  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4242  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4243  */
4244
4245 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4246         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4247 {
4248         struct zone *zone;
4249         unsigned int cpu;
4250         int ret;
4251
4252         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4253         if (!write || (ret == -EINVAL))
4254                 return ret;
4255         for_each_zone(zone) {
4256                 for_each_online_cpu(cpu) {
4257                         unsigned long  high;
4258                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4259                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4260                 }
4261         }
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4266
4267 #ifdef CONFIG_NUMA
4268 static int __init set_hashdist(char *str)
4269 {
4270         if (!str)
4271                 return 0;
4272         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4273         return 1;
4274 }
4275 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4276 #endif
4277
4278 /*
4279  * allocate a large system hash table from bootmem
4280  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4281  *   quantity of entries
4282  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4283  */
4284 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4285                                      unsigned long bucketsize,
4286                                      unsigned long numentries,
4287                                      int scale,
4288                                      int flags,
4289                                      unsigned int *_hash_shift,
4290                                      unsigned int *_hash_mask,
4291                                      unsigned long limit)
4292 {
4293         unsigned long long max = limit;
4294         unsigned long log2qty, size;
4295         void *table = NULL;
4296
4297         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4298         if (!numentries) {
4299                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4300                 numentries = nr_kernel_pages;
4301                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4302                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4303                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4304
4305                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4306                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4307                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4308                 else
4309                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4310
4311                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4312                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4313                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4314         }
4315         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4316
4317         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4318         if (max == 0) {
4319                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4320                 do_div(max, bucketsize);
4321         }
4322
4323         if (numentries > max)
4324                 numentries = max;
4325
4326         log2qty = ilog2(numentries);
4327
4328         do {
4329                 size = bucketsize << log2qty;
4330                 if (flags & HASH_EARLY)
4331                         table = alloc_bootmem(size);
4332                 else if (hashdist)
4333                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4334                 else {
4335                         unsigned long order;
4336                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
4337                                 ;
4338                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4339                         /*
4340                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4341                          * some pages at the end of hash table.
4342                          */
4343                         if (table) {
4344                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4345                                                 (PAGE_SIZE << order);
4346                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4347                                                 PAGE_ALIGN(size);
4348                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4349                                 while (used < alloc_end) {
4350                                         free_page(used);
4351                                         used += PAGE_SIZE;
4352                                 }
4353                         }
4354                 }
4355         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4356
4357         if (!table)
4358                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4359
4360         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4361                tablename,
4362                (1U << log2qty),
4363                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4364                size);
4365
4366         if (_hash_shift)
4367                 *_hash_shift = log2qty;
4368         if (_hash_mask)
4369                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4370
4371         return table;
4372 }
4373
4374 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4375 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4376 {
4377         return __pfn_to_page(pfn);
4378 }
4379 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4380 {
4381         return __page_to_pfn(page);
4382 }
4383 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4384 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4385 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4386
4387 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4388 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4389                                                         unsigned long pfn)
4390 {
4391 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4392         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4393 #else
4394         return zone->pageblock_flags;
4395 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4396 }
4397
4398 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4399 {
4400 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4401         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4402         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4403 #else
4404         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4405         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4406 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4407 }
4408
4409 /**
4410  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4411  * @page: The page within the block of interest
4412  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4413  * @end_bitidx: The last bit of interest
4414  * returns pageblock_bits flags
4415  */
4416 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4417                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4418 {
4419         struct zone *zone;
4420         unsigned long *bitmap;
4421         unsigned long pfn, bitidx;
4422         unsigned long flags = 0;
4423         unsigned long value = 1;
4424
4425         zone = page_zone(page);
4426         pfn = page_to_pfn(page);
4427         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4428         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4429
4430         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4431                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4432                         flags |= value;
4433
4434         return flags;
4435 }
4436
4437 /**
4438  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4439  * @page: The page within the block of interest
4440  * @start_bitidx: The first bit of interest
4441  * @end_bitidx: The last bit of interest
4442  * @flags: The flags to set
4443  */
4444 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4445                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4446 {
4447         struct zone *zone;
4448         unsigned long *bitmap;
4449         unsigned long pfn, bitidx;
4450         unsigned long value = 1;
4451
4452         zone = page_zone(page);
4453         pfn = page_to_pfn(page);
4454         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4455         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4456
4457         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4458                 if (flags & value)
4459                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4460                 else
4461                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4462 }
4463
4464 /*
4465  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4466  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4467  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4468  */
4469
4470 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4471 {
4472         struct zone *zone;
4473         unsigned long flags;
4474         int ret = -EBUSY;
4475
4476         zone = page_zone(page);
4477         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4478         /*
4479          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4480          */
4481         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4482                 goto out;
4483         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4484         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4485         ret = 0;
4486 out:
4487         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4488         if (!ret)
4489                 drain_all_pages();
4490         return ret;
4491 }
4492
4493 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4494 {
4495         struct zone *zone;
4496         unsigned long flags;
4497         zone = page_zone(page);
4498         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4499         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4500                 goto out;
4501         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4502         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4503 out:
4504         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4505 }
4506
4507 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4508 /*
4509  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4510  */
4511 void
4512 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4513 {
4514         struct page *page;
4515         struct zone *zone;
4516         int order, i;
4517         unsigned long pfn;
4518         unsigned long flags;
4519         /* find the first valid pfn */
4520         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4521                 if (pfn_valid(pfn))
4522                         break;
4523         if (pfn == end_pfn)
4524                 return;
4525         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4526         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4527         pfn = start_pfn;
4528         while (pfn < end_pfn) {
4529                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4530                         pfn++;
4531                         continue;
4532                 }
4533                 page = pfn_to_page(pfn);
4534                 BUG_ON(page_count(page));
4535                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4536                 order = page_order(page);
4537 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4538                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4539                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4540 #endif
4541                 list_del(&page->lru);
4542                 rmv_page_order(page);
4543                 zone->free_area[order].nr_free--;
4544                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4545                                       - (1UL << order));
4546                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4547                         SetPageReserved((page+i));
4548                 pfn += (1 << order);
4549         }
4550         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4551 }
4552 #endif