37576b822f06c98c2d3342af1cdecbe0e5a8f25b
[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
47 #include <asm/tlbflush.h>
48 #include <asm/div64.h>
49 #include "internal.h"
50
51 /*
52  * Array of node states.
53  */
54 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
55         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
56         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
57 #ifndef CONFIG_NUMA
58         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
59 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
60         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
61 #endif
62         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
63 #endif  /* NUMA */
64 };
65 EXPORT_SYMBOL(node_states);
66
67 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
68 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
69 long nr_swap_pages;
70 int percpu_pagelist_fraction;
71
72 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
73 int pageblock_order __read_mostly;
74 #endif
75
76 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
77
78 /*
79  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
80  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
81  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
82  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
83  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
84  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
85  *
86  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
87  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
88  */
89 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
90 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
91          256,
92 #endif
93 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
94          256,
95 #endif
96 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
97          32,
98 #endif
99          32,
100 };
101
102 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
103
104 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
105 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
106          "DMA",
107 #endif
108 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
109          "DMA32",
110 #endif
111          "Normal",
112 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
113          "HighMem",
114 #endif
115          "Movable",
116 };
117
118 int min_free_kbytes = 1024;
119
120 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
121 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
122 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
123
124 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
125   /*
126    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
127    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
128    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
129    * so the number of times add_active_range() can be called is
130    * related to the number of nodes and the number of holes
131    */
132   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
133     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
134     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
135   #else
136     #if MAX_NUMNODES >= 32
137       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
138       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
139     #else
140       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
141       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
142     #endif
143   #endif
144
145   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
146   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
147   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
148   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
149 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
150   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
151   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
152 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
153   unsigned long __initdata required_kernelcore;
154   static unsigned long __initdata required_movablecore;
155   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
156
157   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
158   int movable_zone;
159   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
160 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
161
162 #if MAX_NUMNODES > 1
163 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
164 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
165 #endif
166
167 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
168
169 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
170 {
171         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
172                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
173 }
174
175 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
176 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
177 {
178         int ret = 0;
179         unsigned seq;
180         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
181
182         do {
183                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
184                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
185                         ret = 1;
186                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
187                         ret = 1;
188         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
189
190         return ret;
191 }
192
193 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
194 {
195         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
196                 return 0;
197         if (zone != page_zone(page))
198                 return 0;
199
200         return 1;
201 }
202 /*
203  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
204  */
205 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
206 {
207         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
208                 return 1;
209         if (!page_is_consistent(zone, page))
210                 return 1;
211
212         return 0;
213 }
214 #else
215 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
216 {
217         return 0;
218 }
219 #endif
220
221 static void bad_page(struct page *page)
222 {
223         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
224                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
225                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
226                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
227                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
228                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
229                 page_mapcount(page), page_count(page));
230         dump_stack();
231         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
232                         1 << PG_private |
233                         1 << PG_locked  |
234                         1 << PG_active  |
235                         1 << PG_dirty   |
236                         1 << PG_reclaim |
237                         1 << PG_slab    |
238                         1 << PG_swapcache |
239                         1 << PG_writeback |
240                         1 << PG_buddy );
241         set_page_count(page, 0);
242         reset_page_mapcount(page);
243         page->mapping = NULL;
244         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
245 }
246
247 /*
248  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
249  *
250  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
251  *
252  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
253  *
254  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
255  * the head page (even the head page has this).
256  *
257  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
258  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
259  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
260  */
261
262 static void free_compound_page(struct page *page)
263 {
264         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
265 }
266
267 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
268 {
269         int i;
270         int nr_pages = 1 << order;
271
272         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
273         set_compound_order(page, order);
274         __SetPageHead(page);
275         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
276                 struct page *p = page + i;
277
278                 __SetPageTail(p);
279                 p->first_page = page;
280         }
281 }
282
283 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
284 {
285         int i;
286         int nr_pages = 1 << order;
287
288         if (unlikely(compound_order(page) != order))
289                 bad_page(page);
290
291         if (unlikely(!PageHead(page)))
292                         bad_page(page);
293         __ClearPageHead(page);
294         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
295                 struct page *p = page + i;
296
297                 if (unlikely(!PageTail(p) |
298                                 (p->first_page != page)))
299                         bad_page(page);
300                 __ClearPageTail(p);
301         }
302 }
303
304 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
305 {
306         int i;
307
308         /*
309          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
310          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
311          */
312         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
313         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
314                 clear_highpage(page + i);
315 }
316
317 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
318 {
319         set_page_private(page, order);
320         __SetPageBuddy(page);
321 }
322
323 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
324 {
325         __ClearPageBuddy(page);
326         set_page_private(page, 0);
327 }
328
329 /*
330  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
331  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
332  *
333  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
334  * the following equation:
335  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
336  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
337  * 1 buddy is #10:
338  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
339  *
340  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
341  * satisfies the following equation:
342  *     P = B & ~(1 << O)
343  *
344  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
345  */
346 static inline struct page *
347 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
348 {
349         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
350
351         return page + (buddy_idx - page_idx);
352 }
353
354 static inline unsigned long
355 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
356 {
357         return (page_idx & ~(1 << order));
358 }
359
360 /*
361  * This function checks whether a page is free && is the buddy
362  * we can do coalesce a page and its buddy if
363  * (a) the buddy is not in a hole &&
364  * (b) the buddy is in the buddy system &&
365  * (c) a page and its buddy have the same order &&
366  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
367  *
368  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
369  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
370  *
371  * For recording page's order, we use page_private(page).
372  */
373 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
374                                                                 int order)
375 {
376         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
377                 return 0;
378
379         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
380                 return 0;
381
382         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
383                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
384                 return 1;
385         }
386         return 0;
387 }
388
389 /*
390  * Freeing function for a buddy system allocator.
391  *
392  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
393  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
394  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
395  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
396  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
397  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
398  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
399  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
400  * parts of the VM system.
401  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
402  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
403  * order is recorded in page_private(page) field.
404  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
405  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
406  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
407  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
408  * triggers coalescing into a block of larger size.            
409  *
410  * -- wli
411  */
412
413 static inline void __free_one_page(struct page *page,
414                 struct zone *zone, unsigned int order)
415 {
416         unsigned long page_idx;
417         int order_size = 1 << order;
418         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
419
420         if (unlikely(PageCompound(page)))
421                 destroy_compound_page(page, order);
422
423         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
424
425         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
426         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
427
428         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
429         while (order < MAX_ORDER-1) {
430                 unsigned long combined_idx;
431                 struct page *buddy;
432
433                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
434                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
435                         break;          /* Move the buddy up one level. */
436
437                 list_del(&buddy->lru);
438                 zone->free_area[order].nr_free--;
439                 rmv_page_order(buddy);
440                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
441                 page = page + (combined_idx - page_idx);
442                 page_idx = combined_idx;
443                 order++;
444         }
445         set_page_order(page, order);
446         list_add(&page->lru,
447                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
448         zone->free_area[order].nr_free++;
449 }
450
451 static inline int free_pages_check(struct page *page)
452 {
453         if (unlikely(page_mapcount(page) |
454                 (page->mapping != NULL)  |
455                 (page_count(page) != 0)  |
456                 (page->flags & (
457                         1 << PG_lru     |
458                         1 << PG_private |
459                         1 << PG_locked  |
460                         1 << PG_active  |
461                         1 << PG_slab    |
462                         1 << PG_swapcache |
463                         1 << PG_writeback |
464                         1 << PG_reserved |
465                         1 << PG_buddy ))))
466                 bad_page(page);
467         if (PageDirty(page))
468                 __ClearPageDirty(page);
469         /*
470          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
471          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
472          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
473          */
474         return PageReserved(page);
475 }
476
477 /*
478  * Frees a list of pages. 
479  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
480  * count is the number of pages to free.
481  *
482  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
483  * see if this freeing clears that state.
484  *
485  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
486  * pinned" detection logic.
487  */
488 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
489                                         struct list_head *list, int order)
490 {
491         spin_lock(&zone->lock);
492         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
493         zone->pages_scanned = 0;
494         while (count--) {
495                 struct page *page;
496
497                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
498                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
499                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
500                 list_del(&page->lru);
501                 __free_one_page(page, zone, order);
502         }
503         spin_unlock(&zone->lock);
504 }
505
506 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
507 {
508         spin_lock(&zone->lock);
509         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
510         zone->pages_scanned = 0;
511         __free_one_page(page, zone, order);
512         spin_unlock(&zone->lock);
513 }
514
515 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
516 {
517         unsigned long flags;
518         int i;
519         int reserved = 0;
520
521         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
522                 reserved += free_pages_check(page + i);
523         if (reserved)
524                 return;
525
526         if (!PageHighMem(page))
527                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
528         arch_free_page(page, order);
529         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
530
531         local_irq_save(flags);
532         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
533         free_one_page(page_zone(page), page, order);
534         local_irq_restore(flags);
535 }
536
537 /*
538  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
539  */
540 void __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
541 {
542         if (order == 0) {
543                 __ClearPageReserved(page);
544                 set_page_count(page, 0);
545                 set_page_refcounted(page);
546                 __free_page(page);
547         } else {
548                 int loop;
549
550                 prefetchw(page);
551                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
552                         struct page *p = &page[loop];
553
554                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
555                                 prefetchw(p + 1);
556                         __ClearPageReserved(p);
557                         set_page_count(p, 0);
558                 }
559
560                 set_page_refcounted(page);
561                 __free_pages(page, order);
562         }
563 }
564
565
566 /*
567  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
568  * Please do not alter this order without good reasons and regression
569  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
570  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
571  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
572  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
573  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
574  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
575  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
576  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
577  *
578  * -- wli
579  */
580 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
581         int low, int high, struct free_area *area,
582         int migratetype)
583 {
584         unsigned long size = 1 << high;
585
586         while (high > low) {
587                 area--;
588                 high--;
589                 size >>= 1;
590                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
591                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
592                 area->nr_free++;
593                 set_page_order(&page[size], high);
594         }
595 }
596
597 /*
598  * This page is about to be returned from the page allocator
599  */
600 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
601 {
602         if (unlikely(page_mapcount(page) |
603                 (page->mapping != NULL)  |
604                 (page_count(page) != 0)  |
605                 (page->flags & (
606                         1 << PG_lru     |
607                         1 << PG_private |
608                         1 << PG_locked  |
609                         1 << PG_active  |
610                         1 << PG_dirty   |
611                         1 << PG_slab    |
612                         1 << PG_swapcache |
613                         1 << PG_writeback |
614                         1 << PG_reserved |
615                         1 << PG_buddy ))))
616                 bad_page(page);
617
618         /*
619          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
620          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
621          */
622         if (PageReserved(page))
623                 return 1;
624
625         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
626                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
627                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
628         set_page_private(page, 0);
629         set_page_refcounted(page);
630
631         arch_alloc_page(page, order);
632         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
633
634         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
635                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
636
637         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
638                 prep_compound_page(page, order);
639
640         return 0;
641 }
642
643 /*
644  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
645  * the smallest available page from the freelists
646  */
647 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
648                                                 int migratetype)
649 {
650         unsigned int current_order;
651         struct free_area * area;
652         struct page *page;
653
654         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
655         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
656                 area = &(zone->free_area[current_order]);
657                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
658                         continue;
659
660                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
661                                                         struct page, lru);
662                 list_del(&page->lru);
663                 rmv_page_order(page);
664                 area->nr_free--;
665                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
666                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
667                 return page;
668         }
669
670         return NULL;
671 }
672
673
674 /*
675  * This array describes the order lists are fallen back to when
676  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
677  */
678 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
679         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
680         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
681         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
682         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
683 };
684
685 /*
686  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
687  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
688  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
689  */
690 int move_freepages(struct zone *zone,
691                         struct page *start_page, struct page *end_page,
692                         int migratetype)
693 {
694         struct page *page;
695         unsigned long order;
696         int pages_moved = 0;
697
698 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
699         /*
700          * page_zone is not safe to call in this context when
701          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
702          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
703          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
704          * grouping pages by mobility
705          */
706         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
707 #endif
708
709         for (page = start_page; page <= end_page;) {
710                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
711                         page++;
712                         continue;
713                 }
714
715                 if (!PageBuddy(page)) {
716                         page++;
717                         continue;
718                 }
719
720                 order = page_order(page);
721                 list_del(&page->lru);
722                 list_add(&page->lru,
723                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
724                 page += 1 << order;
725                 pages_moved += 1 << order;
726         }
727
728         return pages_moved;
729 }
730
731 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
732 {
733         unsigned long start_pfn, end_pfn;
734         struct page *start_page, *end_page;
735
736         start_pfn = page_to_pfn(page);
737         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
738         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
739         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
740         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
741
742         /* Do not cross zone boundaries */
743         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
744                 start_page = page;
745         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
746                 return 0;
747
748         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
749 }
750
751 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
752 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
753                                                 int start_migratetype)
754 {
755         struct free_area * area;
756         int current_order;
757         struct page *page;
758         int migratetype, i;
759
760         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
761         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
762                                                 --current_order) {
763                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
764                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
765
766                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
767                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
768                                 continue;
769
770                         area = &(zone->free_area[current_order]);
771                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
772                                 continue;
773
774                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
775                                         struct page, lru);
776                         area->nr_free--;
777
778                         /*
779                          * If breaking a large block of pages, move all free
780                          * pages to the preferred allocation list. If falling
781                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
782                          * agressive about taking ownership of free pages
783                          */
784                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
785                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
786                                 unsigned long pages;
787                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
788                                                                 start_migratetype);
789
790                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
791                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
792                                         set_pageblock_migratetype(page,
793                                                                 start_migratetype);
794
795                                 migratetype = start_migratetype;
796                         }
797
798                         /* Remove the page from the freelists */
799                         list_del(&page->lru);
800                         rmv_page_order(page);
801                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
802                                                         -(1UL << order));
803
804                         if (current_order == pageblock_order)
805                                 set_pageblock_migratetype(page,
806                                                         start_migratetype);
807
808                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
809                         return page;
810                 }
811         }
812
813         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
814         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
815 }
816
817 /*
818  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
819  * Call me with the zone->lock already held.
820  */
821 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
822                                                 int migratetype)
823 {
824         struct page *page;
825
826         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
827
828         if (unlikely(!page))
829                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
830
831         return page;
832 }
833
834 /* 
835  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
836  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
837  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
838  */
839 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
840                         unsigned long count, struct list_head *list,
841                         int migratetype)
842 {
843         int i;
844         
845         spin_lock(&zone->lock);
846         for (i = 0; i < count; ++i) {
847                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
848                 if (unlikely(page == NULL))
849                         break;
850
851                 /*
852                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
853                  * in physical page order. The page is added to the callers and
854                  * list and the list head then moves forward. From the callers
855                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
856                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
857                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
858                  * properly.
859                  */
860                 list_add(&page->lru, list);
861                 set_page_private(page, migratetype);
862                 list = &page->lru;
863         }
864         spin_unlock(&zone->lock);
865         return i;
866 }
867
868 #ifdef CONFIG_NUMA
869 /*
870  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
871  * currently executing processor on remote nodes after they have
872  * expired.
873  *
874  * Note that this function must be called with the thread pinned to
875  * a single processor.
876  */
877 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
878 {
879         unsigned long flags;
880         int to_drain;
881
882         local_irq_save(flags);
883         if (pcp->count >= pcp->batch)
884                 to_drain = pcp->batch;
885         else
886                 to_drain = pcp->count;
887         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
888         pcp->count -= to_drain;
889         local_irq_restore(flags);
890 }
891 #endif
892
893 /*
894  * Drain pages of the indicated processor.
895  *
896  * The processor must either be the current processor and the
897  * thread pinned to the current processor or a processor that
898  * is not online.
899  */
900 static void drain_pages(unsigned int cpu)
901 {
902         unsigned long flags;
903         struct zone *zone;
904
905         for_each_zone(zone) {
906                 struct per_cpu_pageset *pset;
907                 struct per_cpu_pages *pcp;
908
909                 if (!populated_zone(zone))
910                         continue;
911
912                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
913
914                 pcp = &pset->pcp;
915                 local_irq_save(flags);
916                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
917                 pcp->count = 0;
918                 local_irq_restore(flags);
919         }
920 }
921
922 /*
923  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
924  */
925 void drain_local_pages(void *arg)
926 {
927         drain_pages(smp_processor_id());
928 }
929
930 /*
931  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
932  */
933 void drain_all_pages(void)
934 {
935         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 0, 1);
936 }
937
938 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
939
940 void mark_free_pages(struct zone *zone)
941 {
942         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
943         unsigned long flags;
944         int order, t;
945         struct list_head *curr;
946
947         if (!zone->spanned_pages)
948                 return;
949
950         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
951
952         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
953         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
954                 if (pfn_valid(pfn)) {
955                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
956
957                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
958                                 swsusp_unset_page_free(page);
959                 }
960
961         for_each_migratetype_order(order, t) {
962                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
963                         unsigned long i;
964
965                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
966                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
967                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
968                 }
969         }
970         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
971 }
972 #endif /* CONFIG_PM */
973
974 /*
975  * Free a 0-order page
976  */
977 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
978 {
979         struct zone *zone = page_zone(page);
980         struct per_cpu_pages *pcp;
981         unsigned long flags;
982
983         if (PageAnon(page))
984                 page->mapping = NULL;
985         if (free_pages_check(page))
986                 return;
987
988         if (!PageHighMem(page))
989                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
990         arch_free_page(page, 0);
991         kernel_map_pages(page, 1, 0);
992
993         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
994         local_irq_save(flags);
995         __count_vm_event(PGFREE);
996         if (cold)
997                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
998         else
999                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
1000         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1001         pcp->count++;
1002         if (pcp->count >= pcp->high) {
1003                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1004                 pcp->count -= pcp->batch;
1005         }
1006         local_irq_restore(flags);
1007         put_cpu();
1008 }
1009
1010 void free_hot_page(struct page *page)
1011 {
1012         free_hot_cold_page(page, 0);
1013 }
1014         
1015 void free_cold_page(struct page *page)
1016 {
1017         free_hot_cold_page(page, 1);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1022  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1023  * Each sub-page must be freed individually.
1024  *
1025  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1026  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1027  */
1028 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1029 {
1030         int i;
1031
1032         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1033         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1034         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1035                 set_page_refcounted(page + i);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1040  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1041  * or two.
1042  */
1043 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
1044                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1045 {
1046         unsigned long flags;
1047         struct page *page;
1048         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1049         int cpu;
1050         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1051
1052 again:
1053         cpu  = get_cpu();
1054         if (likely(order == 0)) {
1055                 struct per_cpu_pages *pcp;
1056
1057                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1058                 local_irq_save(flags);
1059                 if (!pcp->count) {
1060                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1061                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1062                         if (unlikely(!pcp->count))
1063                                 goto failed;
1064                 }
1065
1066                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1067                 if (cold) {
1068                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1069                                 if (page_private(page) == migratetype)
1070                                         break;
1071                 } else {
1072                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1073                                 if (page_private(page) == migratetype)
1074                                         break;
1075                 }
1076
1077                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1078                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1079                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1080                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1081                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1082                 }
1083
1084                 list_del(&page->lru);
1085                 pcp->count--;
1086         } else {
1087                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1088                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1089                 spin_unlock(&zone->lock);
1090                 if (!page)
1091                         goto failed;
1092         }
1093
1094         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1095         zone_statistics(zonelist, zone);
1096         local_irq_restore(flags);
1097         put_cpu();
1098
1099         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1100         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1101                 goto again;
1102         return page;
1103
1104 failed:
1105         local_irq_restore(flags);
1106         put_cpu();
1107         return NULL;
1108 }
1109
1110 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1111 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1112 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1113 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1114 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1115 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1116 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1117
1118 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1119
1120 static struct fail_page_alloc_attr {
1121         struct fault_attr attr;
1122
1123         u32 ignore_gfp_highmem;
1124         u32 ignore_gfp_wait;
1125         u32 min_order;
1126
1127 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1128
1129         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1130         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1131         struct dentry *min_order_file;
1132
1133 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1134
1135 } fail_page_alloc = {
1136         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1137         .ignore_gfp_wait = 1,
1138         .ignore_gfp_highmem = 1,
1139         .min_order = 1,
1140 };
1141
1142 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1143 {
1144         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1145 }
1146 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1147
1148 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1149 {
1150         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1151                 return 0;
1152         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1153                 return 0;
1154         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1155                 return 0;
1156         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1157                 return 0;
1158
1159         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1160 }
1161
1162 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1163
1164 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1165 {
1166         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1167         struct dentry *dir;
1168         int err;
1169
1170         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1171                                        "fail_page_alloc");
1172         if (err)
1173                 return err;
1174         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1175
1176         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1177                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1178                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1179
1180         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1181                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1182                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1183         fail_page_alloc.min_order_file =
1184                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1185                                    &fail_page_alloc.min_order);
1186
1187         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1188             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1189             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1190                 err = -ENOMEM;
1191                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1192                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1193                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1194                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1195         }
1196
1197         return err;
1198 }
1199
1200 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1201
1202 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1203
1204 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1205
1206 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1207 {
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1212
1213 /*
1214  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1215  * of the allocation.
1216  */
1217 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1218                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1219 {
1220         /* free_pages my go negative - that's OK */
1221         long min = mark;
1222         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1223         int o;
1224
1225         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1226                 min -= min / 2;
1227         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1228                 min -= min / 4;
1229
1230         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1231                 return 0;
1232         for (o = 0; o < order; o++) {
1233                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1234                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1235
1236                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1237                 min >>= 1;
1238
1239                 if (free_pages <= min)
1240                         return 0;
1241         }
1242         return 1;
1243 }
1244
1245 #ifdef CONFIG_NUMA
1246 /*
1247  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1248  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1249  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1250  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1251  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1252  *
1253  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1254  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1255  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1256  *
1257  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1258  * nothing and returns NULL.
1259  *
1260  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1261  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1262  *
1263  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1264  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1265  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1266  * quickly as we can.
1267  */
1268 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1269 {
1270         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1271         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1272
1273         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1274         if (!zlc)
1275                 return NULL;
1276
1277         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1278                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1279                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1280         }
1281
1282         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1283                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1284                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1285         return allowednodes;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1290  * if it is worth looking at further for free memory:
1291  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1292  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1293  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1294  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1295  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1296  * else return false (zero) if it is not.
1297  *
1298  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1299  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1300  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1301  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1302  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1303  * into the second scan of the zonelist.
1304  *
1305  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1306  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1307  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1308  * unturned looking for a free page.
1309  */
1310 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1311                                                 nodemask_t *allowednodes)
1312 {
1313         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1314         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1315         int n;                          /* node that zone *z is on */
1316
1317         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1318         if (!zlc)
1319                 return 1;
1320
1321         i = z - zonelist->zones;
1322         n = zlc->z_to_n[i];
1323
1324         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1325         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1330  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1331  * from that zone don't waste time re-examining it.
1332  */
1333 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1334 {
1335         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1336         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1337
1338         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1339         if (!zlc)
1340                 return;
1341
1342         i = z - zonelist->zones;
1343
1344         set_bit(i, zlc->fullzones);
1345 }
1346
1347 #else   /* CONFIG_NUMA */
1348
1349 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1350 {
1351         return NULL;
1352 }
1353
1354 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1355                                 nodemask_t *allowednodes)
1356 {
1357         return 1;
1358 }
1359
1360 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1361 {
1362 }
1363 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1364
1365 /*
1366  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1367  * a page.
1368  */
1369 static struct page *
1370 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1371                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1372 {
1373         struct zone **z;
1374         struct page *page = NULL;
1375         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1376         struct zone *zone;
1377         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1378         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1379         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1380         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1381
1382 zonelist_scan:
1383         /*
1384          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1385          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1386          */
1387         z = zonelist->zones;
1388
1389         do {
1390                 /*
1391                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1392                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1393                  * Check the zone is allowed by the current flags
1394                  */
1395                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1396                         if (highest_zoneidx == -1)
1397                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1398                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1399                                 continue;
1400                 }
1401
1402                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1403                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1404                                 continue;
1405                 zone = *z;
1406                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1407                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1408                                 goto try_next_zone;
1409
1410                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1411                         unsigned long mark;
1412                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1413                                 mark = zone->pages_min;
1414                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1415                                 mark = zone->pages_low;
1416                         else
1417                                 mark = zone->pages_high;
1418                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1419                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1420                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1421                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1422                                         goto this_zone_full;
1423                         }
1424                 }
1425
1426                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1427                 if (page)
1428                         break;
1429 this_zone_full:
1430                 if (NUMA_BUILD)
1431                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1432 try_next_zone:
1433                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1434                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1435                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1436                         zlc_active = 1;
1437                         did_zlc_setup = 1;
1438                 }
1439         } while (*(++z) != NULL);
1440
1441         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1442                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1443                 zlc_active = 0;
1444                 goto zonelist_scan;
1445         }
1446         return page;
1447 }
1448
1449 /*
1450  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1451  */
1452 struct page * fastcall
1453 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1454                 struct zonelist *zonelist)
1455 {
1456         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1457         struct zone **z;
1458         struct page *page;
1459         struct reclaim_state reclaim_state;
1460         struct task_struct *p = current;
1461         int do_retry;
1462         int alloc_flags;
1463         int did_some_progress;
1464
1465         might_sleep_if(wait);
1466
1467         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1468                 return NULL;
1469
1470 restart:
1471         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1472
1473         if (unlikely(*z == NULL)) {
1474                 /*
1475                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1476                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1477                  */
1478                 return NULL;
1479         }
1480
1481         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1482                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1483         if (page)
1484                 goto got_pg;
1485
1486         /*
1487          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1488          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1489          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1490          * using a larger set of nodes after it has established that the
1491          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1492          * over allocated.
1493          */
1494         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1495                 goto nopage;
1496
1497         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1498                 wakeup_kswapd(*z, order);
1499
1500         /*
1501          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1502          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1503          * to how we want to proceed.
1504          *
1505          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1506          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1507          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1508          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1509          */
1510         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1511         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1512                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1513         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1514                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1515         if (wait)
1516                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1517
1518         /*
1519          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1520          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1521          *
1522          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1523          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1524          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1525          */
1526         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1527         if (page)
1528                 goto got_pg;
1529
1530         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1531
1532 rebalance:
1533         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1534                         && !in_interrupt()) {
1535                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1536 nofail_alloc:
1537                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1538                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1539                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1540                         if (page)
1541                                 goto got_pg;
1542                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1543                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1544                                 goto nofail_alloc;
1545                         }
1546                 }
1547                 goto nopage;
1548         }
1549
1550         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1551         if (!wait)
1552                 goto nopage;
1553
1554         cond_resched();
1555
1556         /* We now go into synchronous reclaim */
1557         cpuset_memory_pressure_bump();
1558         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1559         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1560         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1561
1562         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1563
1564         p->reclaim_state = NULL;
1565         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1566
1567         cond_resched();
1568
1569         if (order != 0)
1570                 drain_all_pages();
1571
1572         if (likely(did_some_progress)) {
1573                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1574                                                 zonelist, alloc_flags);
1575                 if (page)
1576                         goto got_pg;
1577         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1578                 if (!try_set_zone_oom(zonelist)) {
1579                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1580                         goto restart;
1581                 }
1582
1583                 /*
1584                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1585                  * very high watermark here, this is only to catch
1586                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1587                  * under heavy pressure.
1588                  */
1589                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1590                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1591                 if (page) {
1592                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1593                         goto got_pg;
1594                 }
1595
1596                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1597                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1598                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1599                         goto nopage;
1600                 }
1601
1602                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1603                 clear_zonelist_oom(zonelist);
1604                 goto restart;
1605         }
1606
1607         /*
1608          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1609          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1610          *
1611          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1612          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1613          */
1614         do_retry = 0;
1615         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1616                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1617                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1618                         do_retry = 1;
1619                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1620                         do_retry = 1;
1621         }
1622         if (do_retry) {
1623                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1624                 goto rebalance;
1625         }
1626
1627 nopage:
1628         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1629                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1630                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1631                         p->comm, order, gfp_mask);
1632                 dump_stack();
1633                 show_mem();
1634         }
1635 got_pg:
1636         return page;
1637 }
1638
1639 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1640
1641 /*
1642  * Common helper functions.
1643  */
1644 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1645 {
1646         struct page * page;
1647         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1648         if (!page)
1649                 return 0;
1650         return (unsigned long) page_address(page);
1651 }
1652
1653 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1654
1655 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1656 {
1657         struct page * page;
1658
1659         /*
1660          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1661          * a highmem page
1662          */
1663         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1664
1665         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1666         if (page)
1667                 return (unsigned long) page_address(page);
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1672
1673 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1674 {
1675         int i = pagevec_count(pvec);
1676
1677         while (--i >= 0)
1678                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1679 }
1680
1681 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1682 {
1683         if (put_page_testzero(page)) {
1684                 if (order == 0)
1685                         free_hot_page(page);
1686                 else
1687                         __free_pages_ok(page, order);
1688         }
1689 }
1690
1691 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1692
1693 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1694 {
1695         if (addr != 0) {
1696                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1697                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1698         }
1699 }
1700
1701 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1702
1703 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1704 {
1705         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1706         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1707         unsigned int sum = 0;
1708
1709         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1710         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1711         struct zone *zone;
1712
1713         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1714                 unsigned long size = zone->present_pages;
1715                 unsigned long high = zone->pages_high;
1716                 if (size > high)
1717                         sum += size - high;
1718         }
1719
1720         return sum;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1725  */
1726 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1727 {
1728         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1729 }
1730 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1731
1732 /*
1733  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1734  */
1735 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1736 {
1737         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1738 }
1739
1740 static inline void show_node(struct zone *zone)
1741 {
1742         if (NUMA_BUILD)
1743                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1744 }
1745
1746 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1747 {
1748         val->totalram = totalram_pages;
1749         val->sharedram = 0;
1750         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1751         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1752         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1753         val->freehigh = nr_free_highpages();
1754         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1755 }
1756
1757 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1758
1759 #ifdef CONFIG_NUMA
1760 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1761 {
1762         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1763
1764         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1765         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1766 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1767         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1768         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1769                         NR_FREE_PAGES);
1770 #else
1771         val->totalhigh = 0;
1772         val->freehigh = 0;
1773 #endif
1774         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1775 }
1776 #endif
1777
1778 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1779
1780 /*
1781  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1782  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1783  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1784  */
1785 void show_free_areas(void)
1786 {
1787         int cpu;
1788         struct zone *zone;
1789
1790         for_each_zone(zone) {
1791                 if (!populated_zone(zone))
1792                         continue;
1793
1794                 show_node(zone);
1795                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1796
1797                 for_each_online_cpu(cpu) {
1798                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1799
1800                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1801
1802                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1803                                cpu, pageset->pcp.high,
1804                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1805                 }
1806         }
1807
1808         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1809                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1810                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1811                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1812                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1813                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1814                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1815                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1816                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1817                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1818                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1819                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1820                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1821
1822         for_each_zone(zone) {
1823                 int i;
1824
1825                 if (!populated_zone(zone))
1826                         continue;
1827
1828                 show_node(zone);
1829                 printk("%s"
1830                         " free:%lukB"
1831                         " min:%lukB"
1832                         " low:%lukB"
1833                         " high:%lukB"
1834                         " active:%lukB"
1835                         " inactive:%lukB"
1836                         " present:%lukB"
1837                         " pages_scanned:%lu"
1838                         " all_unreclaimable? %s"
1839                         "\n",
1840                         zone->name,
1841                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1842                         K(zone->pages_min),
1843                         K(zone->pages_low),
1844                         K(zone->pages_high),
1845                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1846                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1847                         K(zone->present_pages),
1848                         zone->pages_scanned,
1849                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1850                         );
1851                 printk("lowmem_reserve[]:");
1852                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1853                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1854                 printk("\n");
1855         }
1856
1857         for_each_zone(zone) {
1858                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1859
1860                 if (!populated_zone(zone))
1861                         continue;
1862
1863                 show_node(zone);
1864                 printk("%s: ", zone->name);
1865
1866                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1867                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1868                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1869                         total += nr[order] << order;
1870                 }
1871                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1872                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1873                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1874                 printk("= %lukB\n", K(total));
1875         }
1876
1877         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1878
1879         show_swap_cache_info();
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Builds allocation fallback zone lists.
1884  *
1885  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1886  */
1887 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1888                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1889 {
1890         struct zone *zone;
1891
1892         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1893         zone_type++;
1894
1895         do {
1896                 zone_type--;
1897                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1898                 if (populated_zone(zone)) {
1899                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1900                         check_highest_zone(zone_type);
1901                 }
1902
1903         } while (zone_type);
1904         return nr_zones;
1905 }
1906
1907
1908 /*
1909  *  zonelist_order:
1910  *  0 = automatic detection of better ordering.
1911  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1912  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1913  *
1914  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1915  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1916  */
1917 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1918 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1919 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1920
1921 /* zonelist order in the kernel.
1922  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1923  */
1924 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1925 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1926
1927
1928 #ifdef CONFIG_NUMA
1929 /* The value user specified ....changed by config */
1930 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1931 /* string for sysctl */
1932 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1933 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1934
1935 /*
1936  * interface for configure zonelist ordering.
1937  * command line option "numa_zonelist_order"
1938  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1939  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1940  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1941  */
1942
1943 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1944 {
1945         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1946                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1947         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1948                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1949         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1950                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1951         } else {
1952                 printk(KERN_WARNING
1953                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1954                         "%s\n", s);
1955                 return -EINVAL;
1956         }
1957         return 0;
1958 }
1959
1960 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1961 {
1962         if (s)
1963                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1964         return 0;
1965 }
1966 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1967
1968 /*
1969  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1970  */
1971 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1972                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1973                 loff_t *ppos)
1974 {
1975         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1976         int ret;
1977
1978         if (write)
1979                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1980                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1981         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1982         if (ret)
1983                 return ret;
1984         if (write) {
1985                 int oldval = user_zonelist_order;
1986                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1987                         /*
1988                          * bogus value.  restore saved string
1989                          */
1990                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1991                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1992                         user_zonelist_order = oldval;
1993                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1994                         build_all_zonelists();
1995         }
1996         return 0;
1997 }
1998
1999
2000 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2001 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2002
2003 /**
2004  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2005  * @node: node whose fallback list we're appending
2006  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2007  *
2008  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2009  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2010  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2011  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2012  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2013  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2014  * on them otherwise.
2015  * It returns -1 if no node is found.
2016  */
2017 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2018 {
2019         int n, val;
2020         int min_val = INT_MAX;
2021         int best_node = -1;
2022
2023         /* Use the local node if we haven't already */
2024         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2025                 node_set(node, *used_node_mask);
2026                 return node;
2027         }
2028
2029         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2030                 cpumask_t tmp;
2031
2032                 /* Don't want a node to appear more than once */
2033                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2034                         continue;
2035
2036                 /* Use the distance array to find the distance */
2037                 val = node_distance(node, n);
2038
2039                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2040                 val += (n < node);
2041
2042                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2043                 tmp = node_to_cpumask(n);
2044                 if (!cpus_empty(tmp))
2045                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2046
2047                 /* Slight preference for less loaded node */
2048                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2049                 val += node_load[n];
2050
2051                 if (val < min_val) {
2052                         min_val = val;
2053                         best_node = n;
2054                 }
2055         }
2056
2057         if (best_node >= 0)
2058                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2059
2060         return best_node;
2061 }
2062
2063
2064 /*
2065  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2066  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2067  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2068  */
2069 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2070 {
2071         enum zone_type i;
2072         int j;
2073         struct zonelist *zonelist;
2074
2075         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2076                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2077                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2078                         ;
2079                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2080                 zonelist->zones[j] = NULL;
2081         }
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Build gfp_thisnode zonelists
2086  */
2087 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2088 {
2089         enum zone_type i;
2090         int j;
2091         struct zonelist *zonelist;
2092
2093         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2094                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2095                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2096                 zonelist->zones[j] = NULL;
2097         }
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2102  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2103  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2104  * may still exist in local DMA zone.
2105  */
2106 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2107
2108 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2109 {
2110         enum zone_type i;
2111         int pos, j, node;
2112         int zone_type;          /* needs to be signed */
2113         struct zone *z;
2114         struct zonelist *zonelist;
2115
2116         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2117                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2118                 pos = 0;
2119                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2120                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2121                                 node = node_order[j];
2122                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2123                                 if (populated_zone(z)) {
2124                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2125                                         check_highest_zone(zone_type);
2126                                 }
2127                         }
2128                 }
2129                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2130         }
2131 }
2132
2133 static int default_zonelist_order(void)
2134 {
2135         int nid, zone_type;
2136         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2137         struct zone *z;
2138         int average_size;
2139         /*
2140          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2141          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2142          * into OOM very easily.
2143          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2144          */
2145         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2146         low_kmem_size = 0;
2147         total_size = 0;
2148         for_each_online_node(nid) {
2149                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2150                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2151                         if (populated_zone(z)) {
2152                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2153                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2154                                 total_size += z->present_pages;
2155                         }
2156                 }
2157         }
2158         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2159             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2160                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2161         /*
2162          * look into each node's config.
2163          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2164          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2165          */
2166         average_size = total_size /
2167                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2168         for_each_online_node(nid) {
2169                 low_kmem_size = 0;
2170                 total_size = 0;
2171                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2172                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2173                         if (populated_zone(z)) {
2174                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2175                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2176                                 total_size += z->present_pages;
2177                         }
2178                 }
2179                 if (low_kmem_size &&
2180                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2181                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2182                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2183         }
2184         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2185 }
2186
2187 static void set_zonelist_order(void)
2188 {
2189         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2190                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2191         else
2192                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2193 }
2194
2195 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2196 {
2197         int j, node, load;
2198         enum zone_type i;
2199         nodemask_t used_mask;
2200         int local_node, prev_node;
2201         struct zonelist *zonelist;
2202         int order = current_zonelist_order;
2203
2204         /* initialize zonelists */
2205         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2206                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2207                 zonelist->zones[0] = NULL;
2208         }
2209
2210         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2211         local_node = pgdat->node_id;
2212         load = num_online_nodes();
2213         prev_node = local_node;
2214         nodes_clear(used_mask);
2215
2216         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2217         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2218         j = 0;
2219
2220         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2221                 int distance = node_distance(local_node, node);
2222
2223                 /*
2224                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2225                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2226                  */
2227                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2228                         zone_reclaim_mode = 1;
2229
2230                 /*
2231                  * We don't want to pressure a particular node.
2232                  * So adding penalty to the first node in same
2233                  * distance group to make it round-robin.
2234                  */
2235                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2236                         node_load[node] = load;
2237
2238                 prev_node = node;
2239                 load--;
2240                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2241                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2242                 else
2243                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2244         }
2245
2246         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2247                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2248                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2249         }
2250
2251         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2252 }
2253
2254 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2255 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2256 {
2257         int i;
2258
2259         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2260                 struct zonelist *zonelist;
2261                 struct zonelist_cache *zlc;
2262                 struct zone **z;
2263
2264                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2265                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2266                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2267                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2268                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2269         }
2270 }
2271
2272
2273 #else   /* CONFIG_NUMA */
2274
2275 static void set_zonelist_order(void)
2276 {
2277         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2278 }
2279
2280 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2281 {
2282         int node, local_node;
2283         enum zone_type i,j;
2284
2285         local_node = pgdat->node_id;
2286         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2287                 struct zonelist *zonelist;
2288
2289                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2290
2291                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2292                 /*
2293                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2294                  * of all the other nodes.
2295                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2296                  * building the zones for node N, we make sure that the
2297                  * zones coming right after the local ones are those from
2298                  * node N+1 (modulo N)
2299                  */
2300                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2301                         if (!node_online(node))
2302                                 continue;
2303                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2304                 }
2305                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2306                         if (!node_online(node))
2307                                 continue;
2308                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2309                 }
2310
2311                 zonelist->zones[j] = NULL;
2312         }
2313 }
2314
2315 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2316 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2317 {
2318         int i;
2319
2320         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2321                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2322 }
2323
2324 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2325
2326 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2327 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2328 {
2329         int nid;
2330
2331         for_each_online_node(nid) {
2332                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2333
2334                 build_zonelists(pgdat);
2335                 build_zonelist_cache(pgdat);
2336         }
2337         return 0;
2338 }
2339
2340 void build_all_zonelists(void)
2341 {
2342         set_zonelist_order();
2343
2344         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2345                 __build_all_zonelists(NULL);
2346                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2347         } else {
2348                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2349                    of zonelist */
2350                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2351                 /* cpuset refresh routine should be here */
2352         }
2353         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2354         /*
2355          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2356          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2357          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2358          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2359          * disabled and enable it later
2360          */
2361         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2362                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2363         else
2364                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2365
2366         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2367                 "Total pages: %ld\n",
2368                         num_online_nodes(),
2369                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2370                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2371                         vm_total_pages);
2372 #ifdef CONFIG_NUMA
2373         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2374 #endif
2375 }
2376
2377 /*
2378  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2379  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2380  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2381  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2382  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2383  * conservative, even though it seems large.
2384  *
2385  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2386  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2387  */
2388 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2389
2390 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2391 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2392 {
2393         unsigned long size = 1;
2394
2395         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2396
2397         while (size < pages)
2398                 size <<= 1;
2399
2400         /*
2401          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2402          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2403          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2404          */
2405         size = min(size, 4096UL);
2406
2407         return max(size, 4UL);
2408 }
2409 #else
2410 /*
2411  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2412  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2413  *
2414  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2415  *
2416  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2417  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2418  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2419  *
2420  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2421  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2422  *
2423  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2424  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2425  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2426  */
2427 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2428 {
2429         return 4096UL;
2430 }
2431 #endif
2432
2433 /*
2434  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2435  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2436  * hash function before the remainder is taken.
2437  */
2438 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2439 {
2440         return ffz(~size);
2441 }
2442
2443 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2444
2445 /*
2446  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2447  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2448  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2449  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2450  * blocks as reclaim kicks in
2451  */
2452 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2453 {
2454         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2455         struct page *page;
2456         unsigned long reserve, block_migratetype;
2457
2458         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2459         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2460         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2461         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2462                                                         pageblock_order;
2463
2464         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2465                 if (!pfn_valid(pfn))
2466                         continue;
2467                 page = pfn_to_page(pfn);
2468
2469                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2470                 if (PageReserved(page))
2471                         continue;
2472
2473                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2474
2475                 /* If this block is reserved, account for it */
2476                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2477                         reserve--;
2478                         continue;
2479                 }
2480
2481                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2482                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2483                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2484                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2485                         reserve--;
2486                         continue;
2487                 }
2488
2489                 /*
2490                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2491                  * take it back
2492                  */
2493                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2494                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2495                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2496                 }
2497         }
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2502  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2503  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2504  */
2505 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2506                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2507 {
2508         struct page *page;
2509         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2510         unsigned long pfn;
2511
2512         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2513                 /*
2514                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2515                  * handed to this function.  They do not
2516                  * exist on hotplugged memory.
2517                  */
2518                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2519                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2520                                 continue;
2521                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2522                                 continue;
2523                 }
2524                 page = pfn_to_page(pfn);
2525                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2526                 init_page_count(page);
2527                 reset_page_mapcount(page);
2528                 SetPageReserved(page);
2529
2530                 /*
2531                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2532                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2533                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2534                  * the address space during boot when many long-lived
2535                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2536                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2537                  * setup_zone_migrate_reserve()
2538                  */
2539                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2540                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2541
2542                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2543 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2544                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2545                 if (!is_highmem_idx(zone))
2546                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2547 #endif
2548         }
2549 }
2550
2551 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2552 {
2553         int order, t;
2554         for_each_migratetype_order(order, t) {
2555                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2556                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2557         }
2558 }
2559
2560 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2561 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2562         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2563 #endif
2564
2565 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2566 {
2567         int batch;
2568
2569         /*
2570          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2571          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2572          *
2573          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2574          */
2575         batch = zone->present_pages / 1024;
2576         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2577                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2578         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2579         if (batch < 1)
2580                 batch = 1;
2581
2582         /*
2583          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2584          * of 2 value was found to be more likely to have
2585          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2586          *
2587          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2588          * batches of pages, one task can end up with a lot
2589          * of pages of one half of the possible page colors
2590          * and the other with pages of the other colors.
2591          */
2592         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2593
2594         return batch;
2595 }
2596
2597 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2598 {
2599         struct per_cpu_pages *pcp;
2600
2601         memset(p, 0, sizeof(*p));
2602
2603         pcp = &p->pcp;
2604         pcp->count = 0;
2605         pcp->high = 6 * batch;
2606         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2607         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2608 }
2609
2610 /*
2611  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2612  * to the value high for the pageset p.
2613  */
2614
2615 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2616                                 unsigned long high)
2617 {
2618         struct per_cpu_pages *pcp;
2619
2620         pcp = &p->pcp;
2621         pcp->high = high;
2622         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2623         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2624                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2625 }
2626
2627
2628 #ifdef CONFIG_NUMA
2629 /*
2630  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2631  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2632  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2633  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2634  * with interrupts disabled.
2635  *
2636  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2637  *
2638  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2639  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2640  * hotplugged processors.
2641  *
2642  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2643  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2644  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2645  */
2646 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2647
2648 /*
2649  * Dynamically allocate memory for the
2650  * per cpu pageset array in struct zone.
2651  */
2652 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2653 {
2654         struct zone *zone, *dzone;
2655         int node = cpu_to_node(cpu);
2656
2657         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2658
2659         for_each_zone(zone) {
2660
2661                 if (!populated_zone(zone))
2662                         continue;
2663
2664                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2665                                          GFP_KERNEL, node);
2666                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2667                         goto bad;
2668
2669                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2670
2671                 if (percpu_pagelist_fraction)
2672                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2673                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2674         }
2675
2676         return 0;
2677 bad:
2678         for_each_zone(dzone) {
2679                 if (!populated_zone(dzone))
2680                         continue;
2681                 if (dzone == zone)
2682                         break;
2683                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2684                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2685         }
2686         return -ENOMEM;
2687 }
2688
2689 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2690 {
2691         struct zone *zone;
2692
2693         for_each_zone(zone) {
2694                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2695
2696                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2697                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2698                         kfree(pset);
2699                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2700         }
2701 }
2702
2703 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2704                 unsigned long action,
2705                 void *hcpu)
2706 {
2707         int cpu = (long)hcpu;
2708         int ret = NOTIFY_OK;
2709
2710         switch (action) {
2711         case CPU_UP_PREPARE:
2712         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2713                 if (process_zones(cpu))
2714                         ret = NOTIFY_BAD;
2715                 break;
2716         case CPU_UP_CANCELED:
2717         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2718         case CPU_DEAD:
2719         case CPU_DEAD_FROZEN:
2720                 free_zone_pagesets(cpu);
2721                 break;
2722         default:
2723                 break;
2724         }
2725         return ret;
2726 }
2727
2728 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2729         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2730
2731 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2732 {
2733         int err;
2734
2735         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2736          * A cpuup callback will do this for every cpu
2737          * as it comes online
2738          */
2739         err = process_zones(smp_processor_id());
2740         BUG_ON(err);
2741         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2742 }
2743
2744 #endif
2745
2746 static noinline __init_refok
2747 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2748 {
2749         int i;
2750         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2751         size_t alloc_size;
2752
2753         /*
2754          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2755          * per zone.
2756          */
2757         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2758                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2759         zone->wait_table_bits =
2760                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2761         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2762                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2763
2764         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2765                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2766                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2767         } else {
2768                 /*
2769                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2770                  * via memory hot-add.
2771                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2772                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2773                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2774                  * node itself as well.
2775                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2776                  * necessary.
2777                  */
2778                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2779         }
2780         if (!zone->wait_table)
2781                 return -ENOMEM;
2782
2783         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2784                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2785
2786         return 0;
2787 }
2788
2789 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2790 {
2791         int cpu;
2792         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2793
2794         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2795 #ifdef CONFIG_NUMA
2796                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2797                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2798                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2799 #else
2800                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2801 #endif
2802         }
2803         if (zone->present_pages)
2804                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2805                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2806 }
2807
2808 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2809                                         unsigned long zone_start_pfn,
2810                                         unsigned long size,
2811                                         enum memmap_context context)
2812 {
2813         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2814         int ret;
2815         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2816         if (ret)
2817                 return ret;
2818         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2819
2820         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2821
2822         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2823
2824         zone_init_free_lists(zone);
2825
2826         return 0;
2827 }
2828
2829 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2830 /*
2831  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2832  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2833  */
2834 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2835 {
2836         int i;
2837
2838         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2839                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2840                         return i;
2841
2842         return -1;
2843 }
2844
2845 /*
2846  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2847  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2848  */
2849 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2850 {
2851         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2852                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2853                         return index;
2854
2855         return -1;
2856 }
2857
2858 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2859 /*
2860  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2861  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2862  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2863  * alternative
2864  */
2865 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2866 {
2867         int i;
2868
2869         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2870                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2871                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2872
2873                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2874                         return early_node_map[i].nid;
2875         }
2876
2877         return 0;
2878 }
2879 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2880
2881 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2882 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2883         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2884                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2885
2886 /**
2887  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2888  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2889  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2890  *
2891  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2892  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2893  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2894  */
2895 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2896                                                 unsigned long max_low_pfn)
2897 {
2898         int i;
2899
2900         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2901                 unsigned long size_pages = 0;
2902                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2903
2904                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2905                         continue;
2906
2907                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2908                         end_pfn = max_low_pfn;
2909
2910                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2911                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2912                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2913                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2914         }
2915 }
2916
2917 /**
2918  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2919  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2920  *
2921  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2922  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2923  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2924  */
2925 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2926 {
2927         int i;
2928
2929         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2930                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2931                                 early_node_map[i].start_pfn,
2932                                 early_node_map[i].end_pfn);
2933 }
2934
2935 /**
2936  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2937  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2938  * @start_pfn: The start pfn of the node
2939  * @end_pfn: The end pfn of the node
2940  *
2941  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2942  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2943  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2944  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2945  * be used later.
2946  */
2947 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2948 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2949                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2950 {
2951         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2952                         nid, start_pfn, end_pfn);
2953
2954         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2955         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2956                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2957
2958         /* Update the boundaries */
2959         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2960                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2961         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2962                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2963 }
2964
2965 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2966 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2967                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2968 {
2969         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2970                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2971
2972         /* Return if boundary information has not been provided */
2973         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2974                 return;
2975
2976         /* Check the boundaries and update if necessary */
2977         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2978                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2979         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2980                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2981 }
2982 #else
2983 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2984                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2985
2986 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2987                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2988 #endif
2989
2990
2991 /**
2992  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2993  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2994  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2995  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2996  *
2997  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2998  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2999  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3000  * PFNs will be 0.
3001  */
3002 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3003                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3004 {
3005         int i;
3006         *start_pfn = -1UL;
3007         *end_pfn = 0;
3008
3009         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3010                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3011                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3012         }
3013
3014         if (*start_pfn == -1UL)
3015                 *start_pfn = 0;
3016
3017         /* Push the node boundaries out if requested */
3018         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3019 }
3020
3021 /*
3022  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3023  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3024  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3025  */
3026 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3027 {
3028         int zone_index;
3029         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3030                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3031                         continue;
3032
3033                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3034                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3035                         break;
3036         }
3037
3038         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3039         movable_zone = zone_index;
3040 }
3041
3042 /*
3043  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3044  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3045  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3046  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3047  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3048  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3049  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3050  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3051  */
3052 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3053                                         unsigned long zone_type,
3054                                         unsigned long node_start_pfn,
3055                                         unsigned long node_end_pfn,
3056                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3057                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3058 {
3059         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3060         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3061                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3062                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3063                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3064                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3065                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3066
3067                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3068                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3069                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3070                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3071
3072                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3073                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3074                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3075         }
3076 }
3077
3078 /*
3079  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3080  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3081  */
3082 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3083                                         unsigned long zone_type,
3084                                         unsigned long *ignored)
3085 {
3086         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3087         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3088
3089         /* Get the start and end of the node and zone */
3090         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3091         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3092         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3093         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3094                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3095                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3096
3097         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3098         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3099                 return 0;
3100
3101         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3102         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3103         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3104
3105         /* Return the spanned pages */
3106         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3111  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3112  */
3113 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3114                                 unsigned long range_start_pfn,
3115                                 unsigned long range_end_pfn)
3116 {
3117         int i = 0;
3118         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3119         unsigned long start_pfn;
3120
3121         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3122         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3123         if (i == -1)
3124                 return 0;
3125
3126         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3127
3128         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3129         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3130                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3131
3132         /* Find all holes for the zone within the node */
3133         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3134
3135                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3136                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3137                         break;
3138
3139                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3140                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3141                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3142
3143                 /* Update the hole size cound and move on */
3144                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3145                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3146                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3147                 }
3148                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3149         }
3150
3151         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3152         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3153                 hole_pages += range_end_pfn -
3154                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3155
3156         return hole_pages;
3157 }
3158
3159 /**
3160  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3161  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3162  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3163  *
3164  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3165  */
3166 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3167                                                         unsigned long end_pfn)
3168 {
3169         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3170 }
3171
3172 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3173 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3174                                         unsigned long zone_type,
3175                                         unsigned long *ignored)
3176 {
3177         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3178         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3179
3180         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3181         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3182                                                         node_start_pfn);
3183         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3184                                                         node_end_pfn);
3185
3186         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3187                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3188                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3189         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3190 }
3191
3192 #else
3193 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3194                                         unsigned long zone_type,
3195                                         unsigned long *zones_size)
3196 {
3197         return zones_size[zone_type];
3198 }
3199
3200 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3201                                                 unsigned long zone_type,
3202                                                 unsigned long *zholes_size)
3203 {
3204         if (!zholes_size)
3205                 return 0;
3206
3207         return zholes_size[zone_type];
3208 }
3209
3210 #endif
3211
3212 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3213                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3214 {
3215         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3216         enum zone_type i;
3217
3218         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3219                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3220                                                                 zones_size);
3221         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3222
3223         realtotalpages = totalpages;
3224         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3225                 realtotalpages -=
3226                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3227                                                                 zholes_size);
3228         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3229         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3230                                                         realtotalpages);
3231 }
3232
3233 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3234 /*
3235  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3236  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3237  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3238  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3239  * bytes.
3240  */
3241 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3242 {
3243         unsigned long usemapsize;
3244
3245         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3246         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3247         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3248         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3249
3250         return usemapsize / 8;
3251 }
3252
3253 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3254                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3255 {
3256         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3257         zone->pageblock_flags = NULL;
3258         if (usemapsize) {
3259                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3260                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3261         }
3262 }
3263 #else
3264 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3265                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3266 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3267
3268 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3269
3270 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3271 static inline int pageblock_default_order(void)
3272 {
3273         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3274                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3275
3276         return MAX_ORDER-1;
3277 }
3278
3279 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3280 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3281 {
3282         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3283         if (pageblock_order)
3284                 return;
3285
3286         /*
3287          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3288          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3289          */
3290         pageblock_order = order;
3291 }
3292 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3293
3294 /*
3295  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3296  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3297  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3298  * pageblock_order based on the kernel config
3299  */
3300 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3301 {
3302         return MAX_ORDER-1;
3303 }
3304 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3305
3306 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3307
3308 /*
3309  * Set up the zone data structures:
3310  *   - mark all pages reserved
3311  *   - mark all memory queues empty
3312  *   - clear the memory bitmaps
3313  */
3314 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3315                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3316 {
3317         enum zone_type j;
3318         int nid = pgdat->node_id;
3319         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3320         int ret;
3321
3322         pgdat_resize_init(pgdat);
3323         pgdat->nr_zones = 0;
3324         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3325         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3326         
3327         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3328                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3329                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3330
3331                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3332                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3333                                                                 zholes_size);
3334
3335                 /*
3336                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3337                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3338                  * and per-cpu initialisations
3339                  */
3340                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3341                 if (realsize >= memmap_pages) {
3342                         realsize -= memmap_pages;
3343                         printk(KERN_DEBUG
3344                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3345                                 zone_names[j], memmap_pages);
3346                 } else
3347                         printk(KERN_WARNING
3348                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3349                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3350
3351                 /* Account for reserved pages */
3352                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3353                         realsize -= dma_reserve;
3354                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3355                                         zone_names[0], dma_reserve);
3356                 }
3357
3358                 if (!is_highmem_idx(j))
3359                         nr_kernel_pages += realsize;
3360                 nr_all_pages += realsize;
3361
3362                 zone->spanned_pages = size;
3363                 zone->present_pages = realsize;
3364 #ifdef CONFIG_NUMA
3365                 zone->node = nid;
3366                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3367                                                 / 100;
3368                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3369 #endif
3370                 zone->name = zone_names[j];
3371                 spin_lock_init(&zone->lock);
3372                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3373                 zone_seqlock_init(zone);
3374                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3375
3376                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3377
3378                 zone_pcp_init(zone);
3379                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3380                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3381                 zone->nr_scan_active = 0;
3382                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3383                 zap_zone_vm_stats(zone);
3384                 zone->flags = 0;
3385                 if (!size)
3386                         continue;
3387
3388                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3389                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3390                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3391                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3392                 BUG_ON(ret);
3393                 zone_start_pfn += size;
3394         }
3395 }
3396
3397 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3398 {
3399         /* Skip empty nodes */
3400         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3401                 return;
3402
3403 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3404         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3405         if (!pgdat->node_mem_map) {
3406                 unsigned long size, start, end;
3407                 struct page *map;
3408
3409                 /*
3410                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3411                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3412                  * for the buddy allocator to function correctly.
3413                  */
3414                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3415                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3416                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3417                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3418                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3419                 if (!map)
3420                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3421                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3422         }
3423 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3424         /*
3425          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3426          */
3427         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3428                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3429 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3430                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3431                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3432 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3433         }
3434 #endif
3435 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3436 }
3437
3438 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3439                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3440                 unsigned long *zholes_size)
3441 {
3442         pgdat->node_id = nid;
3443         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3444         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3445
3446         alloc_node_mem_map(pgdat);
3447
3448         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3449 }
3450
3451 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3452
3453 #if MAX_NUMNODES > 1
3454 /*
3455  * Figure out the number of possible node ids.
3456  */
3457 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3458 {
3459         unsigned int node;
3460         unsigned int highest = 0;
3461
3462         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3463                 highest = node;
3464         nr_node_ids = highest + 1;
3465 }
3466 #else
3467 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3468 {
3469 }
3470 #endif
3471
3472 /**
3473  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3474  * @nid: The node ID the range resides on
3475  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3476  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3477  *
3478  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3479  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3480  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3481  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3482  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3483  */
3484 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3485                                                 unsigned long end_pfn)
3486 {
3487         int i;
3488
3489         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3490                           "%d entries of %d used\n",
3491                           nid, start_pfn, end_pfn,
3492                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3493
3494         /* Merge with existing active regions if possible */
3495         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3496                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3497                         continue;
3498
3499                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3500                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3501                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3502                         return;
3503
3504                 /* Merge forward if suitable */
3505                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3506                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3507                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3508                         return;
3509                 }
3510
3511                 /* Merge backward if suitable */
3512                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3513                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3514                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3515                         return;
3516                 }
3517         }
3518
3519         /* Check that early_node_map is large enough */
3520         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3521                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3522                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3523                 return;
3524         }
3525
3526         early_node_map[i].nid = nid;
3527         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3528         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3529         nr_nodemap_entries = i + 1;
3530 }
3531
3532 /**
3533  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3534  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3535  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3536  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3537  *
3538  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3539  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3540  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3541  * an existing registered range.
3542  */
3543 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3544                                                 unsigned long new_end_pfn)
3545 {
3546         int i;
3547
3548         /* Find the old active region end and shrink */
3549         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3550                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3551                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3552                         break;
3553                 }
3554 }
3555
3556 /**
3557  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3558  *
3559  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3560  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3561  * all currently registered regions.
3562  */
3563 void __init remove_all_active_ranges(void)
3564 {
3565         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3566         nr_nodemap_entries = 0;
3567 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3568         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3569         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3570 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3571 }
3572
3573 /* Compare two active node_active_regions */
3574 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3575 {
3576         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3577         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3578
3579         /* Done this way to avoid overflows */
3580         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3581                 return 1;
3582         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3583                 return -1;
3584
3585         return 0;
3586 }
3587
3588 /* sort the node_map by start_pfn */
3589 static void __init sort_node_map(void)
3590 {
3591         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3592                         sizeof(struct node_active_region),
3593                         cmp_node_active_region, NULL);
3594 }
3595
3596 /* Find the lowest pfn for a node */
3597 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3598 {
3599         int i;
3600         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3601
3602         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3603         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3604                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3605
3606         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3607                 printk(KERN_WARNING
3608                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3609                 return 0;
3610         }
3611
3612         return min_pfn;
3613 }
3614
3615 /**
3616  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3617  *
3618  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3619  * add_active_range().
3620  */
3621 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3622 {
3623         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3624 }
3625
3626 /**
3627  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3628  *
3629  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3630  * add_active_range().
3631  */
3632 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3633 {
3634         int i;
3635         unsigned long max_pfn = 0;
3636
3637         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3638                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3639
3640         return max_pfn;
3641 }
3642
3643 /*
3644  * early_calculate_totalpages()
3645  * Sum pages in active regions for movable zone.
3646  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3647  */
3648 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3649 {
3650         int i;
3651         unsigned long totalpages = 0;
3652
3653         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3654                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3655                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3656                 totalpages += pages;
3657                 if (pages)
3658                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3659         }
3660         return totalpages;
3661 }
3662
3663 /*
3664  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3665  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3666  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3667  * others
3668  */
3669 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3670 {
3671         int i, nid;
3672         unsigned long usable_startpfn;
3673         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3674         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3675         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3676
3677         /*
3678          * If movablecore was specified, calculate what size of
3679          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3680          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3681          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3682          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3683          * what movablecore would have allowed.
3684          */
3685         if (required_movablecore) {
3686                 unsigned long corepages;
3687
3688                 /*
3689                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3690                  * was requested by the user
3691                  */
3692                 required_movablecore =
3693                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3694                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3695
3696                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3697         }
3698
3699         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3700         if (!required_kernelcore)
3701                 return;
3702
3703         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3704         find_usable_zone_for_movable();
3705         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3706
3707 restart:
3708         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3709         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3710         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3711                 /*
3712                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3713                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3714                  * amount of memory for the kernel
3715                  */
3716                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3717                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3718
3719                 /*
3720                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3721                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3722                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3723                  */
3724                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3725
3726                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3727                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3728                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3729                         unsigned long size_pages;
3730
3731                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3732                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3733                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3734                         if (start_pfn >= end_pfn)
3735                                 continue;
3736
3737                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3738                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3739                                 unsigned long kernel_pages;
3740                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3741                                                                 - start_pfn;
3742
3743                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3744                                                         kernelcore_remaining);
3745                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3746                                                         required_kernelcore);
3747
3748                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3749                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3750
3751                                         /*
3752                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3753                                          * that if we have to rebalance
3754                                          * kernelcore across nodes, we will
3755                                          * not double account here
3756                                          */
3757                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3758                                         continue;
3759                                 }
3760                                 start_pfn = usable_startpfn;
3761                         }
3762
3763                         /*
3764                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3765                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3766                          * number of pages used as kernelcore
3767                          */
3768                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3769                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3770                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3771                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3772
3773                         /*
3774                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3775                          * break if the kernelcore for this node has been
3776                          * satisified
3777                          */
3778                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3779                                                                 size_pages);
3780                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3781                         if (!kernelcore_remaining)
3782                                 break;
3783                 }
3784         }
3785
3786         /*
3787          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3788          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3789          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3790          * satisified
3791          */
3792         usable_nodes--;
3793         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3794                 goto restart;
3795
3796         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3797         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3798                 zone_movable_pfn[nid] =
3799                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3800 }
3801
3802 /* Any regular memory on that node ? */
3803 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3804 {
3805 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3806         enum zone_type zone_type;
3807
3808         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3809                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3810                 if (zone->present_pages)
3811                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3812         }
3813 #endif
3814 }
3815
3816 /**
3817  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3818  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3819  *
3820  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3821  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3822  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3823  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3824  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3825  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3826  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3827  * at arch_max_dma_pfn.
3828  */
3829 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3830 {
3831         unsigned long nid;
3832         enum zone_type i;
3833
3834         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3835         sort_node_map();
3836
3837         /* Record where the zone boundaries are */
3838         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3839                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3840         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3841                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3842         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3843         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3844         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3845                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3846                         continue;
3847                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3848                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3849                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3850                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3851         }
3852         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3853         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3854
3855         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3856         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3857         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3858
3859         /* Print out the zone ranges */
3860         printk("Zone PFN ranges:\n");
3861         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3862                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3863                         continue;
3864                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3865                                 zone_names[i],
3866                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3867                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3868         }
3869
3870         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3871         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3872         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3873                 if (zone_movable_pfn[i])
3874                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3875         }
3876
3877         /* Print out the early_node_map[] */
3878         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3879         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3880                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3881                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3882                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3883
3884         /* Initialise every node */
3885         setup_nr_node_ids();
3886         for_each_online_node(nid) {
3887                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3888                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3889                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3890
3891                 /* Any memory on that node */
3892                 if (pgdat->node_present_pages)
3893                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3894                 check_for_regular_memory(pgdat);
3895         }
3896 }
3897
3898 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3899 {
3900         unsigned long long coremem;
3901         if (!p)
3902                 return -EINVAL;
3903
3904         coremem = memparse(p, &p);
3905         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3906
3907         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3908         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3909
3910         return 0;
3911 }
3912
3913 /*
3914  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3915  * cannot be reclaimed or migrated.
3916  */
3917 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3918 {
3919         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3920 }
3921
3922 /*
3923  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3924  * can be reclaimed or migrated.
3925  */
3926 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3927 {
3928         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3929 }
3930
3931 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3932 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3933
3934 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3935
3936 /**
3937  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3938  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3939  *
3940  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3941  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3942  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3943  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3944  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3945  * smaller per-cpu batchsize.
3946  */
3947 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3948 {
3949         dma_reserve = new_dma_reserve;
3950 }
3951
3952 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3953 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3954 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3955
3956 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3957 #endif
3958
3959 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3960 {
3961         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3962                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3963 }
3964
3965 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3966                                  unsigned long action, void *hcpu)
3967 {
3968         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3969
3970         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3971                 drain_pages(cpu);
3972
3973                 /*
3974                  * Spill the event counters of the dead processor
3975                  * into the current processors event counters.
3976                  * This artificially elevates the count of the current
3977                  * processor.
3978                  */
3979                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3980
3981                 /*
3982                  * Zero the differential counters of the dead processor
3983                  * so that the vm statistics are consistent.
3984                  *
3985                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
3986                  * race with what we are doing.
3987                  */
3988                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3989         }
3990         return NOTIFY_OK;
3991 }
3992
3993 void __init page_alloc_init(void)
3994 {
3995         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3996 }
3997
3998 /*
3999  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4000  *      or min_free_kbytes changes.
4001  */
4002 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4003 {
4004         struct pglist_data *pgdat;
4005         unsigned long reserve_pages = 0;
4006         enum zone_type i, j;
4007
4008         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4009                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4010                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4011                         unsigned long max = 0;
4012
4013                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4014                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4015                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4016                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4017                         }
4018
4019                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4020                         max += zone->pages_high;
4021
4022                         if (max > zone->present_pages)
4023                                 max = zone->present_pages;
4024                         reserve_pages += max;
4025                 }
4026         }
4027         totalreserve_pages = reserve_pages;
4028 }
4029
4030 /*
4031  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4032  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4033  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4034  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4035  */
4036 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4037 {
4038         struct pglist_data *pgdat;
4039         enum zone_type j, idx;
4040
4041         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4042                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4043                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4044                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4045
4046                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4047
4048                         idx = j;
4049                         while (idx) {
4050                                 struct zone *lower_zone;
4051
4052                                 idx--;
4053
4054                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4055                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4056
4057                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4058                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4059                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4060                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4061                         }
4062                 }
4063         }
4064
4065         /* update totalreserve_pages */
4066         calculate_totalreserve_pages();
4067 }
4068
4069 /**
4070  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4071  *
4072  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4073  * with respect to min_free_kbytes.
4074  */
4075 void setup_per_zone_pages_min(void)
4076 {
4077         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4078         unsigned long lowmem_pages = 0;
4079         struct zone *zone;
4080         unsigned long flags;
4081
4082         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4083         for_each_zone(zone) {
4084                 if (!is_highmem(zone))
4085                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4086         }
4087
4088         for_each_zone(zone) {
4089                 u64 tmp;
4090
4091                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4092                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4093                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4094                 if (is_highmem(zone)) {
4095                         /*
4096                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4097                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4098                          * value here.
4099                          *
4100                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4101                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4102                          * not be capped for highmem.
4103                          */
4104                         int min_pages;
4105
4106                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4107                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4108                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4109                         if (min_pages > 128)
4110                                 min_pages = 128;
4111                         zone->pages_min = min_pages;
4112                 } else {
4113                         /*
4114                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4115                          * proportionate to the zone's size.
4116                          */
4117                         zone->pages_min = tmp;
4118                 }
4119
4120                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4121                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4122                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4123                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4124         }
4125
4126         /* update totalreserve_pages */
4127         calculate_totalreserve_pages();
4128 }
4129
4130 /*
4131  * Initialise min_free_kbytes.
4132  *
4133  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4134  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4135  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4136  *
4137  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4138  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4139  *
4140  * which yields
4141  *
4142  * 16MB:        512k
4143  * 32MB:        724k
4144  * 64MB:        1024k
4145  * 128MB:       1448k
4146  * 256MB:       2048k
4147  * 512MB:       2896k
4148  * 1024MB:      4096k
4149  * 2048MB:      5792k
4150  * 4096MB:      8192k
4151  * 8192MB:      11584k
4152  * 16384MB:     16384k
4153  */
4154 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4155 {
4156         unsigned long lowmem_kbytes;
4157
4158         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4159
4160         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4161         if (min_free_kbytes < 128)
4162                 min_free_kbytes = 128;
4163         if (min_free_kbytes > 65536)
4164                 min_free_kbytes = 65536;
4165         setup_per_zone_pages_min();
4166         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4167         return 0;
4168 }
4169 module_init(init_per_zone_pages_min)
4170
4171 /*
4172  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4173  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4174  *      changes.
4175  */
4176 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4177         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4178 {
4179         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4180         if (write)
4181                 setup_per_zone_pages_min();
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 #ifdef CONFIG_NUMA
4186 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4187         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4188 {
4189         struct zone *zone;
4190         int rc;
4191
4192         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4193         if (rc)
4194                 return rc;
4195
4196         for_each_zone(zone)
4197                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4198                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4203         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4204 {
4205         struct zone *zone;
4206         int rc;
4207
4208         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4209         if (rc)
4210                 return rc;
4211
4212         for_each_zone(zone)
4213                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4214                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4215         return 0;
4216 }
4217 #endif
4218
4219 /*
4220  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4221  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4222  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4223  *
4224  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4225  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4226  * if in function of the boot time zone sizes.
4227  */
4228 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4229         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4230 {
4231         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4232         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4233         return 0;
4234 }
4235
4236 /*
4237  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4238  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4239  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4240  */
4241
4242 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4243         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4244 {
4245         struct zone *zone;
4246         unsigned int cpu;
4247         int ret;
4248
4249         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4250         if (!write || (ret == -EINVAL))
4251                 return ret;
4252         for_each_zone(zone) {
4253                 for_each_online_cpu(cpu) {
4254                         unsigned long  high;
4255                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4256                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4257                 }
4258         }
4259         return 0;
4260 }
4261
4262 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4263
4264 #ifdef CONFIG_NUMA
4265 static int __init set_hashdist(char *str)
4266 {
4267         if (!str)
4268                 return 0;
4269         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4270         return 1;
4271 }
4272 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4273 #endif
4274
4275 /*
4276  * allocate a large system hash table from bootmem
4277  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4278  *   quantity of entries
4279  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4280  */
4281 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4282                                      unsigned long bucketsize,
4283                                      unsigned long numentries,
4284                                      int scale,
4285                                      int flags,
4286                                      unsigned int *_hash_shift,
4287                                      unsigned int *_hash_mask,
4288                                      unsigned long limit)
4289 {
4290         unsigned long long max = limit;
4291         unsigned long log2qty, size;
4292         void *table = NULL;
4293
4294         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4295         if (!numentries) {
4296                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4297                 numentries = nr_kernel_pages;
4298                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4299                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4300                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4301
4302                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4303                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4304                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4305                 else
4306                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4307
4308                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4309                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4310                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4311         }
4312         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4313
4314         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4315         if (max == 0) {
4316                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4317                 do_div(max, bucketsize);
4318         }
4319
4320         if (numentries > max)
4321                 numentries = max;
4322
4323         log2qty = ilog2(numentries);
4324
4325         do {
4326                 size = bucketsize << log2qty;
4327                 if (flags & HASH_EARLY)
4328                         table = alloc_bootmem(size);
4329                 else if (hashdist)
4330                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4331                 else {
4332                         unsigned long order;
4333                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
4334                                 ;
4335                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4336                         /*
4337                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4338                          * some pages at the end of hash table.
4339                          */
4340                         if (table) {
4341                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4342                                                 (PAGE_SIZE << order);
4343                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4344                                                 PAGE_ALIGN(size);
4345                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4346                                 while (used < alloc_end) {
4347                                         free_page(used);
4348                                         used += PAGE_SIZE;
4349                                 }
4350                         }
4351                 }
4352         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4353
4354         if (!table)
4355                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4356
4357         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4358                tablename,
4359                (1U << log2qty),
4360                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4361                size);
4362
4363         if (_hash_shift)
4364                 *_hash_shift = log2qty;
4365         if (_hash_mask)
4366                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4367
4368         return table;
4369 }
4370
4371 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4372 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4373 {
4374         return __pfn_to_page(pfn);
4375 }
4376 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4377 {
4378         return __page_to_pfn(page);
4379 }
4380 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4381 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4382 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4383
4384 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4385 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4386                                                         unsigned long pfn)
4387 {
4388 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4389         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4390 #else
4391         return zone->pageblock_flags;
4392 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4393 }
4394
4395 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4396 {
4397 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4398         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4399         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4400 #else
4401         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4402         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4403 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4404 }
4405
4406 /**
4407  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4408  * @page: The page within the block of interest
4409  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4410  * @end_bitidx: The last bit of interest
4411  * returns pageblock_bits flags
4412  */
4413 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4414                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4415 {
4416         struct zone *zone;
4417         unsigned long *bitmap;
4418         unsigned long pfn, bitidx;
4419         unsigned long flags = 0;
4420         unsigned long value = 1;
4421
4422         zone = page_zone(page);
4423         pfn = page_to_pfn(page);
4424         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4425         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4426
4427         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4428                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4429                         flags |= value;
4430
4431         return flags;
4432 }
4433
4434 /**
4435  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4436  * @page: The page within the block of interest
4437  * @start_bitidx: The first bit of interest
4438  * @end_bitidx: The last bit of interest
4439  * @flags: The flags to set
4440  */
4441 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4442                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4443 {
4444         struct zone *zone;
4445         unsigned long *bitmap;
4446         unsigned long pfn, bitidx;
4447         unsigned long value = 1;
4448
4449         zone = page_zone(page);
4450         pfn = page_to_pfn(page);
4451         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4452         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4453
4454         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4455                 if (flags & value)
4456                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4457                 else
4458                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4459 }
4460
4461 /*
4462  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4463  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4464  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4465  */
4466
4467 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4468 {
4469         struct zone *zone;
4470         unsigned long flags;
4471         int ret = -EBUSY;
4472
4473         zone = page_zone(page);
4474         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4475         /*
4476          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4477          */
4478         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4479                 goto out;
4480         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4481         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4482         ret = 0;
4483 out:
4484         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4485         if (!ret)
4486                 drain_all_pages();
4487         return ret;
4488 }
4489
4490 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4491 {
4492         struct zone *zone;
4493         unsigned long flags;
4494         zone = page_zone(page);
4495         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4496         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4497                 goto out;
4498         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4499         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4500 out:
4501         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4502 }
4503
4504 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4505 /*
4506  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4507  */
4508 void
4509 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4510 {
4511         struct page *page;
4512         struct zone *zone;
4513         int order, i;
4514         unsigned long pfn;
4515         unsigned long flags;
4516         /* find the first valid pfn */
4517         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4518                 if (pfn_valid(pfn))
4519                         break;
4520         if (pfn == end_pfn)
4521                 return;
4522         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4523         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4524         pfn = start_pfn;
4525         while (pfn < end_pfn) {
4526                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4527                         pfn++;
4528                         continue;
4529                 }
4530                 page = pfn_to_page(pfn);
4531                 BUG_ON(page_count(page));
4532                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4533                 order = page_order(page);
4534 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4535                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4536                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4537 #endif
4538                 list_del(&page->lru);
4539                 rmv_page_order(page);
4540                 zone->free_area[order].nr_free--;
4541                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4542                                       - (1UL << order));
4543                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4544                         SetPageReserved((page+i));
4545                 pfn += (1 << order);
4546         }
4547         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4548 }
4549 #endif