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