mm: introduce node_zonelist() for accessing the zonelist for a GFP mask
[linux-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/jiffies.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/pagevec.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/oom.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.h>
34 #include <linux/sysctl.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/memory_hotplug.h>
38 #include <linux/nodemask.h>
39 #include <linux/vmalloc.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/stop_machine.h>
42 #include <linux/sort.h>
43 #include <linux/pfn.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/fault-inject.h>
46 #include <linux/page-isolation.h>
47 #include <linux/memcontrol.h>
48
49 #include <asm/tlbflush.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include "internal.h"
52
53 /*
54  * Array of node states.
55  */
56 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
57         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
58         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
59 #ifndef CONFIG_NUMA
60         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
61 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
62         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
63 #endif
64         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
65 #endif  /* NUMA */
66 };
67 EXPORT_SYMBOL(node_states);
68
69 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
70 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
71 long nr_swap_pages;
72 int percpu_pagelist_fraction;
73
74 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
75 int pageblock_order __read_mostly;
76 #endif
77
78 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
79
80 /*
81  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
82  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
83  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
84  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
85  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
86  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
87  *
88  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
89  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
90  */
91 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
92 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
93          256,
94 #endif
95 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
96          256,
97 #endif
98 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
99          32,
100 #endif
101          32,
102 };
103
104 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
105
106 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
107 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
108          "DMA",
109 #endif
110 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
111          "DMA32",
112 #endif
113          "Normal",
114 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
115          "HighMem",
116 #endif
117          "Movable",
118 };
119
120 int min_free_kbytes = 1024;
121
122 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
123 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
124 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
125
126 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
127   /*
128    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
129    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
130    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
131    * so the number of times add_active_range() can be called is
132    * related to the number of nodes and the number of holes
133    */
134   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
135     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
136     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
137   #else
138     #if MAX_NUMNODES >= 32
139       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
140       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
141     #else
142       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
143       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
144     #endif
145   #endif
146
147   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
148   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
149   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
150   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
151 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
152   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
153   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
154 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
155   unsigned long __initdata required_kernelcore;
156   static unsigned long __initdata required_movablecore;
157   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
158
159   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
160   int movable_zone;
161   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
162 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
163
164 #if MAX_NUMNODES > 1
165 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
166 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
167 #endif
168
169 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
170
171 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
172 {
173         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
174                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
175 }
176
177 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
178 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
179 {
180         int ret = 0;
181         unsigned seq;
182         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
183
184         do {
185                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
186                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
187                         ret = 1;
188                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
189                         ret = 1;
190         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
191
192         return ret;
193 }
194
195 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
196 {
197         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
198                 return 0;
199         if (zone != page_zone(page))
200                 return 0;
201
202         return 1;
203 }
204 /*
205  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
206  */
207 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
208 {
209         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
210                 return 1;
211         if (!page_is_consistent(zone, page))
212                 return 1;
213
214         return 0;
215 }
216 #else
217 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
218 {
219         return 0;
220 }
221 #endif
222
223 static void bad_page(struct page *page)
224 {
225         void *pc = page_get_page_cgroup(page);
226
227         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n" KERN_EMERG
228                 "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n",
229                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
230                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
231                 page_mapcount(page), page_count(page));
232         if (pc) {
233                 printk(KERN_EMERG "cgroup:%p\n", pc);
234                 page_reset_bad_cgroup(page);
235         }
236         printk(KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
237                 KERN_EMERG "Backtrace:\n");
238         dump_stack();
239         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
240                         1 << PG_private |
241                         1 << PG_locked  |
242                         1 << PG_active  |
243                         1 << PG_dirty   |
244                         1 << PG_reclaim |
245                         1 << PG_slab    |
246                         1 << PG_swapcache |
247                         1 << PG_writeback |
248                         1 << PG_buddy );
249         set_page_count(page, 0);
250         reset_page_mapcount(page);
251         page->mapping = NULL;
252         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
253 }
254
255 /*
256  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
257  *
258  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
259  *
260  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
261  *
262  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
263  * the head page (even the head page has this).
264  *
265  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
266  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
267  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
268  */
269
270 static void free_compound_page(struct page *page)
271 {
272         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
273 }
274
275 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
276 {
277         int i;
278         int nr_pages = 1 << order;
279
280         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
281         set_compound_order(page, order);
282         __SetPageHead(page);
283         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
284                 struct page *p = page + i;
285
286                 __SetPageTail(p);
287                 p->first_page = page;
288         }
289 }
290
291 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
292 {
293         int i;
294         int nr_pages = 1 << order;
295
296         if (unlikely(compound_order(page) != order))
297                 bad_page(page);
298
299         if (unlikely(!PageHead(page)))
300                         bad_page(page);
301         __ClearPageHead(page);
302         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
303                 struct page *p = page + i;
304
305                 if (unlikely(!PageTail(p) |
306                                 (p->first_page != page)))
307                         bad_page(page);
308                 __ClearPageTail(p);
309         }
310 }
311
312 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
313 {
314         int i;
315
316         /*
317          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
318          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
319          */
320         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
321         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
322                 clear_highpage(page + i);
323 }
324
325 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
326 {
327         set_page_private(page, order);
328         __SetPageBuddy(page);
329 }
330
331 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
332 {
333         __ClearPageBuddy(page);
334         set_page_private(page, 0);
335 }
336
337 /*
338  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
339  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
340  *
341  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
342  * the following equation:
343  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
344  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
345  * 1 buddy is #10:
346  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
347  *
348  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
349  * satisfies the following equation:
350  *     P = B & ~(1 << O)
351  *
352  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
353  */
354 static inline struct page *
355 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
356 {
357         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
358
359         return page + (buddy_idx - page_idx);
360 }
361
362 static inline unsigned long
363 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
364 {
365         return (page_idx & ~(1 << order));
366 }
367
368 /*
369  * This function checks whether a page is free && is the buddy
370  * we can do coalesce a page and its buddy if
371  * (a) the buddy is not in a hole &&
372  * (b) the buddy is in the buddy system &&
373  * (c) a page and its buddy have the same order &&
374  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
375  *
376  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
377  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
378  *
379  * For recording page's order, we use page_private(page).
380  */
381 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
382                                                                 int order)
383 {
384         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
385                 return 0;
386
387         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
388                 return 0;
389
390         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
391                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
392                 return 1;
393         }
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  * Freeing function for a buddy system allocator.
399  *
400  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
401  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
402  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
403  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
404  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
405  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
406  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
407  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
408  * parts of the VM system.
409  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
410  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
411  * order is recorded in page_private(page) field.
412  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
413  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
414  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
415  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
416  * triggers coalescing into a block of larger size.            
417  *
418  * -- wli
419  */
420
421 static inline void __free_one_page(struct page *page,
422                 struct zone *zone, unsigned int order)
423 {
424         unsigned long page_idx;
425         int order_size = 1 << order;
426         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
427
428         if (unlikely(PageCompound(page)))
429                 destroy_compound_page(page, order);
430
431         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
432
433         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
434         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
435
436         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
437         while (order < MAX_ORDER-1) {
438                 unsigned long combined_idx;
439                 struct page *buddy;
440
441                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
442                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
443                         break;          /* Move the buddy up one level. */
444
445                 list_del(&buddy->lru);
446                 zone->free_area[order].nr_free--;
447                 rmv_page_order(buddy);
448                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
449                 page = page + (combined_idx - page_idx);
450                 page_idx = combined_idx;
451                 order++;
452         }
453         set_page_order(page, order);
454         list_add(&page->lru,
455                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
456         zone->free_area[order].nr_free++;
457 }
458
459 static inline int free_pages_check(struct page *page)
460 {
461         if (unlikely(page_mapcount(page) |
462                 (page->mapping != NULL)  |
463                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
464                 (page_count(page) != 0)  |
465                 (page->flags & (
466                         1 << PG_lru     |
467                         1 << PG_private |
468                         1 << PG_locked  |
469                         1 << PG_active  |
470                         1 << PG_slab    |
471                         1 << PG_swapcache |
472                         1 << PG_writeback |
473                         1 << PG_reserved |
474                         1 << PG_buddy ))))
475                 bad_page(page);
476         if (PageDirty(page))
477                 __ClearPageDirty(page);
478         /*
479          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
480          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
481          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
482          */
483         return PageReserved(page);
484 }
485
486 /*
487  * Frees a list of pages. 
488  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
489  * count is the number of pages to free.
490  *
491  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
492  * see if this freeing clears that state.
493  *
494  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
495  * pinned" detection logic.
496  */
497 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
498                                         struct list_head *list, int order)
499 {
500         spin_lock(&zone->lock);
501         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
502         zone->pages_scanned = 0;
503         while (count--) {
504                 struct page *page;
505
506                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
507                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
508                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
509                 list_del(&page->lru);
510                 __free_one_page(page, zone, order);
511         }
512         spin_unlock(&zone->lock);
513 }
514
515 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
516 {
517         spin_lock(&zone->lock);
518         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
519         zone->pages_scanned = 0;
520         __free_one_page(page, zone, order);
521         spin_unlock(&zone->lock);
522 }
523
524 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
525 {
526         unsigned long flags;
527         int i;
528         int reserved = 0;
529
530         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
531                 reserved += free_pages_check(page + i);
532         if (reserved)
533                 return;
534
535         if (!PageHighMem(page))
536                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
537         arch_free_page(page, order);
538         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
539
540         local_irq_save(flags);
541         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
542         free_one_page(page_zone(page), page, order);
543         local_irq_restore(flags);
544 }
545
546 /*
547  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
548  */
549 void __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
550 {
551         if (order == 0) {
552                 __ClearPageReserved(page);
553                 set_page_count(page, 0);
554                 set_page_refcounted(page);
555                 __free_page(page);
556         } else {
557                 int loop;
558
559                 prefetchw(page);
560                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
561                         struct page *p = &page[loop];
562
563                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
564                                 prefetchw(p + 1);
565                         __ClearPageReserved(p);
566                         set_page_count(p, 0);
567                 }
568
569                 set_page_refcounted(page);
570                 __free_pages(page, order);
571         }
572 }
573
574
575 /*
576  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
577  * Please do not alter this order without good reasons and regression
578  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
579  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
580  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
581  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
582  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
583  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
584  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
585  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
586  *
587  * -- wli
588  */
589 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
590         int low, int high, struct free_area *area,
591         int migratetype)
592 {
593         unsigned long size = 1 << high;
594
595         while (high > low) {
596                 area--;
597                 high--;
598                 size >>= 1;
599                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
600                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
601                 area->nr_free++;
602                 set_page_order(&page[size], high);
603         }
604 }
605
606 /*
607  * This page is about to be returned from the page allocator
608  */
609 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
610 {
611         if (unlikely(page_mapcount(page) |
612                 (page->mapping != NULL)  |
613                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
614                 (page_count(page) != 0)  |
615                 (page->flags & (
616                         1 << PG_lru     |
617                         1 << PG_private |
618                         1 << PG_locked  |
619                         1 << PG_active  |
620                         1 << PG_dirty   |
621                         1 << PG_slab    |
622                         1 << PG_swapcache |
623                         1 << PG_writeback |
624                         1 << PG_reserved |
625                         1 << PG_buddy ))))
626                 bad_page(page);
627
628         /*
629          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
630          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
631          */
632         if (PageReserved(page))
633                 return 1;
634
635         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
636                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
637                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
638         set_page_private(page, 0);
639         set_page_refcounted(page);
640
641         arch_alloc_page(page, order);
642         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
643
644         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
645                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
646
647         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
648                 prep_compound_page(page, order);
649
650         return 0;
651 }
652
653 /*
654  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
655  * the smallest available page from the freelists
656  */
657 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
658                                                 int migratetype)
659 {
660         unsigned int current_order;
661         struct free_area * area;
662         struct page *page;
663
664         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
665         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
666                 area = &(zone->free_area[current_order]);
667                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
668                         continue;
669
670                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
671                                                         struct page, lru);
672                 list_del(&page->lru);
673                 rmv_page_order(page);
674                 area->nr_free--;
675                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
676                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
677                 return page;
678         }
679
680         return NULL;
681 }
682
683
684 /*
685  * This array describes the order lists are fallen back to when
686  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
687  */
688 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
689         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
690         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
691         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
692         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
693 };
694
695 /*
696  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
697  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
698  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
699  */
700 int move_freepages(struct zone *zone,
701                         struct page *start_page, struct page *end_page,
702                         int migratetype)
703 {
704         struct page *page;
705         unsigned long order;
706         int pages_moved = 0;
707
708 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
709         /*
710          * page_zone is not safe to call in this context when
711          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
712          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
713          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
714          * grouping pages by mobility
715          */
716         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
717 #endif
718
719         for (page = start_page; page <= end_page;) {
720                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
721                         page++;
722                         continue;
723                 }
724
725                 if (!PageBuddy(page)) {
726                         page++;
727                         continue;
728                 }
729
730                 order = page_order(page);
731                 list_del(&page->lru);
732                 list_add(&page->lru,
733                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
734                 page += 1 << order;
735                 pages_moved += 1 << order;
736         }
737
738         return pages_moved;
739 }
740
741 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
742 {
743         unsigned long start_pfn, end_pfn;
744         struct page *start_page, *end_page;
745
746         start_pfn = page_to_pfn(page);
747         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
748         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
749         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
750         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
751
752         /* Do not cross zone boundaries */
753         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
754                 start_page = page;
755         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
756                 return 0;
757
758         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
759 }
760
761 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
762 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
763                                                 int start_migratetype)
764 {
765         struct free_area * area;
766         int current_order;
767         struct page *page;
768         int migratetype, i;
769
770         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
771         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
772                                                 --current_order) {
773                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
774                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
775
776                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
777                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
778                                 continue;
779
780                         area = &(zone->free_area[current_order]);
781                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
782                                 continue;
783
784                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
785                                         struct page, lru);
786                         area->nr_free--;
787
788                         /*
789                          * If breaking a large block of pages, move all free
790                          * pages to the preferred allocation list. If falling
791                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
792                          * agressive about taking ownership of free pages
793                          */
794                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
795                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
796                                 unsigned long pages;
797                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
798                                                                 start_migratetype);
799
800                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
801                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
802                                         set_pageblock_migratetype(page,
803                                                                 start_migratetype);
804
805                                 migratetype = start_migratetype;
806                         }
807
808                         /* Remove the page from the freelists */
809                         list_del(&page->lru);
810                         rmv_page_order(page);
811                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
812                                                         -(1UL << order));
813
814                         if (current_order == pageblock_order)
815                                 set_pageblock_migratetype(page,
816                                                         start_migratetype);
817
818                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
819                         return page;
820                 }
821         }
822
823         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
824         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
825 }
826
827 /*
828  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
829  * Call me with the zone->lock already held.
830  */
831 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
832                                                 int migratetype)
833 {
834         struct page *page;
835
836         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
837
838         if (unlikely(!page))
839                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
840
841         return page;
842 }
843
844 /* 
845  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
846  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
847  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
848  */
849 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
850                         unsigned long count, struct list_head *list,
851                         int migratetype)
852 {
853         int i;
854         
855         spin_lock(&zone->lock);
856         for (i = 0; i < count; ++i) {
857                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
858                 if (unlikely(page == NULL))
859                         break;
860
861                 /*
862                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
863                  * in physical page order. The page is added to the callers and
864                  * list and the list head then moves forward. From the callers
865                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
866                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
867                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
868                  * properly.
869                  */
870                 list_add(&page->lru, list);
871                 set_page_private(page, migratetype);
872                 list = &page->lru;
873         }
874         spin_unlock(&zone->lock);
875         return i;
876 }
877
878 #ifdef CONFIG_NUMA
879 /*
880  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
881  * currently executing processor on remote nodes after they have
882  * expired.
883  *
884  * Note that this function must be called with the thread pinned to
885  * a single processor.
886  */
887 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
888 {
889         unsigned long flags;
890         int to_drain;
891
892         local_irq_save(flags);
893         if (pcp->count >= pcp->batch)
894                 to_drain = pcp->batch;
895         else
896                 to_drain = pcp->count;
897         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
898         pcp->count -= to_drain;
899         local_irq_restore(flags);
900 }
901 #endif
902
903 /*
904  * Drain pages of the indicated processor.
905  *
906  * The processor must either be the current processor and the
907  * thread pinned to the current processor or a processor that
908  * is not online.
909  */
910 static void drain_pages(unsigned int cpu)
911 {
912         unsigned long flags;
913         struct zone *zone;
914
915         for_each_zone(zone) {
916                 struct per_cpu_pageset *pset;
917                 struct per_cpu_pages *pcp;
918
919                 if (!populated_zone(zone))
920                         continue;
921
922                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
923
924                 pcp = &pset->pcp;
925                 local_irq_save(flags);
926                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
927                 pcp->count = 0;
928                 local_irq_restore(flags);
929         }
930 }
931
932 /*
933  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
934  */
935 void drain_local_pages(void *arg)
936 {
937         drain_pages(smp_processor_id());
938 }
939
940 /*
941  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
942  */
943 void drain_all_pages(void)
944 {
945         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 0, 1);
946 }
947
948 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
949
950 void mark_free_pages(struct zone *zone)
951 {
952         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
953         unsigned long flags;
954         int order, t;
955         struct list_head *curr;
956
957         if (!zone->spanned_pages)
958                 return;
959
960         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
961
962         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
963         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
964                 if (pfn_valid(pfn)) {
965                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
966
967                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
968                                 swsusp_unset_page_free(page);
969                 }
970
971         for_each_migratetype_order(order, t) {
972                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
973                         unsigned long i;
974
975                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
976                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
977                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
978                 }
979         }
980         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
981 }
982 #endif /* CONFIG_PM */
983
984 /*
985  * Free a 0-order page
986  */
987 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
988 {
989         struct zone *zone = page_zone(page);
990         struct per_cpu_pages *pcp;
991         unsigned long flags;
992
993         if (PageAnon(page))
994                 page->mapping = NULL;
995         if (free_pages_check(page))
996                 return;
997
998         if (!PageHighMem(page))
999                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
1000         arch_free_page(page, 0);
1001         kernel_map_pages(page, 1, 0);
1002
1003         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
1004         local_irq_save(flags);
1005         __count_vm_event(PGFREE);
1006         if (cold)
1007                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
1008         else
1009                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
1010         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1011         pcp->count++;
1012         if (pcp->count >= pcp->high) {
1013                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1014                 pcp->count -= pcp->batch;
1015         }
1016         local_irq_restore(flags);
1017         put_cpu();
1018 }
1019
1020 void free_hot_page(struct page *page)
1021 {
1022         free_hot_cold_page(page, 0);
1023 }
1024         
1025 void free_cold_page(struct page *page)
1026 {
1027         free_hot_cold_page(page, 1);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1032  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1033  * Each sub-page must be freed individually.
1034  *
1035  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1036  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1037  */
1038 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1039 {
1040         int i;
1041
1042         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1043         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1044         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1045                 set_page_refcounted(page + i);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1050  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1051  * or two.
1052  */
1053 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
1054                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         struct page *page;
1058         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1059         int cpu;
1060         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1061
1062 again:
1063         cpu  = get_cpu();
1064         if (likely(order == 0)) {
1065                 struct per_cpu_pages *pcp;
1066
1067                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1068                 local_irq_save(flags);
1069                 if (!pcp->count) {
1070                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1071                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1072                         if (unlikely(!pcp->count))
1073                                 goto failed;
1074                 }
1075
1076                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1077                 if (cold) {
1078                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1079                                 if (page_private(page) == migratetype)
1080                                         break;
1081                 } else {
1082                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1083                                 if (page_private(page) == migratetype)
1084                                         break;
1085                 }
1086
1087                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1088                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1089                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1090                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1091                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1092                 }
1093
1094                 list_del(&page->lru);
1095                 pcp->count--;
1096         } else {
1097                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1098                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1099                 spin_unlock(&zone->lock);
1100                 if (!page)
1101                         goto failed;
1102         }
1103
1104         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1105         zone_statistics(zonelist, zone);
1106         local_irq_restore(flags);
1107         put_cpu();
1108
1109         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1110         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1111                 goto again;
1112         return page;
1113
1114 failed:
1115         local_irq_restore(flags);
1116         put_cpu();
1117         return NULL;
1118 }
1119
1120 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1121 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1122 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1123 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1124 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1125 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1126 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1127
1128 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1129
1130 static struct fail_page_alloc_attr {
1131         struct fault_attr attr;
1132
1133         u32 ignore_gfp_highmem;
1134         u32 ignore_gfp_wait;
1135         u32 min_order;
1136
1137 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1138
1139         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1140         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1141         struct dentry *min_order_file;
1142
1143 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1144
1145 } fail_page_alloc = {
1146         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1147         .ignore_gfp_wait = 1,
1148         .ignore_gfp_highmem = 1,
1149         .min_order = 1,
1150 };
1151
1152 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1153 {
1154         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1155 }
1156 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1157
1158 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1159 {
1160         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1161                 return 0;
1162         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1163                 return 0;
1164         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1165                 return 0;
1166         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1167                 return 0;
1168
1169         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1170 }
1171
1172 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1173
1174 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1175 {
1176         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1177         struct dentry *dir;
1178         int err;
1179
1180         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1181                                        "fail_page_alloc");
1182         if (err)
1183                 return err;
1184         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1185
1186         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1187                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1188                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1189
1190         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1191                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1192                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1193         fail_page_alloc.min_order_file =
1194                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1195                                    &fail_page_alloc.min_order);
1196
1197         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1198             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1199             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1200                 err = -ENOMEM;
1201                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1202                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1203                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1204                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1205         }
1206
1207         return err;
1208 }
1209
1210 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1211
1212 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1213
1214 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1215
1216 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1217 {
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1222
1223 /*
1224  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1225  * of the allocation.
1226  */
1227 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1228                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1229 {
1230         /* free_pages my go negative - that's OK */
1231         long min = mark;
1232         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1233         int o;
1234
1235         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1236                 min -= min / 2;
1237         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1238                 min -= min / 4;
1239
1240         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1241                 return 0;
1242         for (o = 0; o < order; o++) {
1243                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1244                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1245
1246                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1247                 min >>= 1;
1248
1249                 if (free_pages <= min)
1250                         return 0;
1251         }
1252         return 1;
1253 }
1254
1255 #ifdef CONFIG_NUMA
1256 /*
1257  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1258  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1259  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1260  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1261  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1262  *
1263  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1264  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1265  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1266  *
1267  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1268  * nothing and returns NULL.
1269  *
1270  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1271  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1272  *
1273  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1274  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1275  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1276  * quickly as we can.
1277  */
1278 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1279 {
1280         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1281         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1282
1283         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1284         if (!zlc)
1285                 return NULL;
1286
1287        if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1288                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1289                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1290         }
1291
1292         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1293                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1294                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1295         return allowednodes;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1300  * if it is worth looking at further for free memory:
1301  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1302  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1303  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1304  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1305  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1306  * else return false (zero) if it is not.
1307  *
1308  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1309  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1310  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1311  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1312  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1313  * into the second scan of the zonelist.
1314  *
1315  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1316  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1317  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1318  * unturned looking for a free page.
1319  */
1320 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1321                                                 nodemask_t *allowednodes)
1322 {
1323         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1324         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1325         int n;                          /* node that zone *z is on */
1326
1327         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1328         if (!zlc)
1329                 return 1;
1330
1331         i = z - zonelist->zones;
1332         n = zlc->z_to_n[i];
1333
1334         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1335         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1340  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1341  * from that zone don't waste time re-examining it.
1342  */
1343 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1344 {
1345         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1346         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1347
1348         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1349         if (!zlc)
1350                 return;
1351
1352         i = z - zonelist->zones;
1353
1354         set_bit(i, zlc->fullzones);
1355 }
1356
1357 #else   /* CONFIG_NUMA */
1358
1359 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1360 {
1361         return NULL;
1362 }
1363
1364 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1365                                 nodemask_t *allowednodes)
1366 {
1367         return 1;
1368 }
1369
1370 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1371 {
1372 }
1373 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1374
1375 /*
1376  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1377  * a page.
1378  */
1379 static struct page *
1380 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1381                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1382 {
1383         struct zone **z;
1384         struct page *page = NULL;
1385         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1386         struct zone *zone;
1387         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1388         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1389         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1390         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1391
1392 zonelist_scan:
1393         /*
1394          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1395          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1396          */
1397         z = zonelist->zones;
1398
1399         do {
1400                 /*
1401                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1402                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1403                  * Check the zone is allowed by the current flags
1404                  */
1405                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1406                         if (highest_zoneidx == -1)
1407                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1408                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1409                                 continue;
1410                 }
1411
1412                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1413                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1414                                 continue;
1415                 zone = *z;
1416                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1417                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1418                                 goto try_next_zone;
1419
1420                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1421                         unsigned long mark;
1422                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1423                                 mark = zone->pages_min;
1424                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1425                                 mark = zone->pages_low;
1426                         else
1427                                 mark = zone->pages_high;
1428                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1429                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1430                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1431                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1432                                         goto this_zone_full;
1433                         }
1434                 }
1435
1436                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1437                 if (page)
1438                         break;
1439 this_zone_full:
1440                 if (NUMA_BUILD)
1441                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1442 try_next_zone:
1443                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1444                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1445                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1446                         zlc_active = 1;
1447                         did_zlc_setup = 1;
1448                 }
1449         } while (*(++z) != NULL);
1450
1451         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1452                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1453                 zlc_active = 0;
1454                 goto zonelist_scan;
1455         }
1456         return page;
1457 }
1458
1459 /*
1460  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1461  */
1462 struct page *
1463 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1464                 struct zonelist *zonelist)
1465 {
1466         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1467         struct zone **z;
1468         struct page *page;
1469         struct reclaim_state reclaim_state;
1470         struct task_struct *p = current;
1471         int do_retry;
1472         int alloc_flags;
1473         int did_some_progress;
1474
1475         might_sleep_if(wait);
1476
1477         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1478                 return NULL;
1479
1480 restart:
1481         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1482
1483         if (unlikely(*z == NULL)) {
1484                 /*
1485                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1486                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1487                  */
1488                 return NULL;
1489         }
1490
1491         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1492                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1493         if (page)
1494                 goto got_pg;
1495
1496         /*
1497          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1498          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1499          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1500          * using a larger set of nodes after it has established that the
1501          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1502          * over allocated.
1503          */
1504         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1505                 goto nopage;
1506
1507         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1508                 wakeup_kswapd(*z, order);
1509
1510         /*
1511          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1512          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1513          * to how we want to proceed.
1514          *
1515          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1516          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1517          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1518          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1519          */
1520         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1521         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1522                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1523         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1524                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1525         if (wait)
1526                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1527
1528         /*
1529          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1530          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1531          *
1532          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1533          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1534          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1535          */
1536         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1537         if (page)
1538                 goto got_pg;
1539
1540         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1541
1542 rebalance:
1543         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1544                         && !in_interrupt()) {
1545                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1546 nofail_alloc:
1547                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1548                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1549                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1550                         if (page)
1551                                 goto got_pg;
1552                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1553                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1554                                 goto nofail_alloc;
1555                         }
1556                 }
1557                 goto nopage;
1558         }
1559
1560         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1561         if (!wait)
1562                 goto nopage;
1563
1564         cond_resched();
1565
1566         /* We now go into synchronous reclaim */
1567         cpuset_memory_pressure_bump();
1568         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1569         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1570         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1571
1572         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask);
1573
1574         p->reclaim_state = NULL;
1575         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1576
1577         cond_resched();
1578
1579         if (order != 0)
1580                 drain_all_pages();
1581
1582         if (likely(did_some_progress)) {
1583                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1584                                                 zonelist, alloc_flags);
1585                 if (page)
1586                         goto got_pg;
1587         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1588                 if (!try_set_zone_oom(zonelist)) {
1589                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1590                         goto restart;
1591                 }
1592
1593                 /*
1594                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1595                  * very high watermark here, this is only to catch
1596                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1597                  * under heavy pressure.
1598                  */
1599                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1600                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1601                 if (page) {
1602                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1603                         goto got_pg;
1604                 }
1605
1606                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1607                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1608                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1609                         goto nopage;
1610                 }
1611
1612                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1613                 clear_zonelist_oom(zonelist);
1614                 goto restart;
1615         }
1616
1617         /*
1618          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1619          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1620          *
1621          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1622          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1623          */
1624         do_retry = 0;
1625         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1626                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1627                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1628                         do_retry = 1;
1629                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1630                         do_retry = 1;
1631         }
1632         if (do_retry) {
1633                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1634                 goto rebalance;
1635         }
1636
1637 nopage:
1638         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1639                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1640                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1641                         p->comm, order, gfp_mask);
1642                 dump_stack();
1643                 show_mem();
1644         }
1645 got_pg:
1646         return page;
1647 }
1648
1649 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1650
1651 /*
1652  * Common helper functions.
1653  */
1654 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1655 {
1656         struct page * page;
1657         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1658         if (!page)
1659                 return 0;
1660         return (unsigned long) page_address(page);
1661 }
1662
1663 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1664
1665 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1666 {
1667         struct page * page;
1668
1669         /*
1670          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1671          * a highmem page
1672          */
1673         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1674
1675         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1676         if (page)
1677                 return (unsigned long) page_address(page);
1678         return 0;
1679 }
1680
1681 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1682
1683 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1684 {
1685         int i = pagevec_count(pvec);
1686
1687         while (--i >= 0)
1688                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1689 }
1690
1691 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1692 {
1693         if (put_page_testzero(page)) {
1694                 if (order == 0)
1695                         free_hot_page(page);
1696                 else
1697                         __free_pages_ok(page, order);
1698         }
1699 }
1700
1701 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1702
1703 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1704 {
1705         if (addr != 0) {
1706                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1707                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1708         }
1709 }
1710
1711 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1712
1713 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1714 {
1715         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1716         unsigned int sum = 0;
1717
1718         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
1719         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1720         struct zone *zone;
1721
1722         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1723                 unsigned long size = zone->present_pages;
1724                 unsigned long high = zone->pages_high;
1725                 if (size > high)
1726                         sum += size - high;
1727         }
1728
1729         return sum;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1734  */
1735 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1736 {
1737         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1740
1741 /*
1742  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1743  */
1744 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1745 {
1746         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1747 }
1748
1749 static inline void show_node(struct zone *zone)
1750 {
1751         if (NUMA_BUILD)
1752                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1753 }
1754
1755 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1756 {
1757         val->totalram = totalram_pages;
1758         val->sharedram = 0;
1759         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1760         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1761         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1762         val->freehigh = nr_free_highpages();
1763         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1764 }
1765
1766 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1767
1768 #ifdef CONFIG_NUMA
1769 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1770 {
1771         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1772
1773         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1774         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1775 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1776         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1777         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1778                         NR_FREE_PAGES);
1779 #else
1780         val->totalhigh = 0;
1781         val->freehigh = 0;
1782 #endif
1783         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1784 }
1785 #endif
1786
1787 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1788
1789 /*
1790  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1791  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1792  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1793  */
1794 void show_free_areas(void)
1795 {
1796         int cpu;
1797         struct zone *zone;
1798
1799         for_each_zone(zone) {
1800                 if (!populated_zone(zone))
1801                         continue;
1802
1803                 show_node(zone);
1804                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1805
1806                 for_each_online_cpu(cpu) {
1807                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1808
1809                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1810
1811                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1812                                cpu, pageset->pcp.high,
1813                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1814                 }
1815         }
1816
1817         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1818                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1819                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1820                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1821                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1822                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1823                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1824                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1825                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1826                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1827                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1828                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1829                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1830
1831         for_each_zone(zone) {
1832                 int i;
1833
1834                 if (!populated_zone(zone))
1835                         continue;
1836
1837                 show_node(zone);
1838                 printk("%s"
1839                         " free:%lukB"
1840                         " min:%lukB"
1841                         " low:%lukB"
1842                         " high:%lukB"
1843                         " active:%lukB"
1844                         " inactive:%lukB"
1845                         " present:%lukB"
1846                         " pages_scanned:%lu"
1847                         " all_unreclaimable? %s"
1848                         "\n",
1849                         zone->name,
1850                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1851                         K(zone->pages_min),
1852                         K(zone->pages_low),
1853                         K(zone->pages_high),
1854                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1855                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1856                         K(zone->present_pages),
1857                         zone->pages_scanned,
1858                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1859                         );
1860                 printk("lowmem_reserve[]:");
1861                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1862                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1863                 printk("\n");
1864         }
1865
1866         for_each_zone(zone) {
1867                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1868
1869                 if (!populated_zone(zone))
1870                         continue;
1871
1872                 show_node(zone);
1873                 printk("%s: ", zone->name);
1874
1875                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1876                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1877                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1878                         total += nr[order] << order;
1879                 }
1880                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1881                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1882                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1883                 printk("= %lukB\n", K(total));
1884         }
1885
1886         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1887
1888         show_swap_cache_info();
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Builds allocation fallback zone lists.
1893  *
1894  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1895  */
1896 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1897                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1898 {
1899         struct zone *zone;
1900
1901         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1902         zone_type++;
1903
1904         do {
1905                 zone_type--;
1906                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1907                 if (populated_zone(zone)) {
1908                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1909                         check_highest_zone(zone_type);
1910                 }
1911
1912         } while (zone_type);
1913         return nr_zones;
1914 }
1915
1916
1917 /*
1918  *  zonelist_order:
1919  *  0 = automatic detection of better ordering.
1920  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1921  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1922  *
1923  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1924  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1925  */
1926 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1927 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1928 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1929
1930 /* zonelist order in the kernel.
1931  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1932  */
1933 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1934 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1935
1936
1937 #ifdef CONFIG_NUMA
1938 /* The value user specified ....changed by config */
1939 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1940 /* string for sysctl */
1941 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1942 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1943
1944 /*
1945  * interface for configure zonelist ordering.
1946  * command line option "numa_zonelist_order"
1947  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1948  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1949  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1950  */
1951
1952 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1953 {
1954         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1955                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1956         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1957                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1958         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1959                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1960         } else {
1961                 printk(KERN_WARNING
1962                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1963                         "%s\n", s);
1964                 return -EINVAL;
1965         }
1966         return 0;
1967 }
1968
1969 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1970 {
1971         if (s)
1972                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1973         return 0;
1974 }
1975 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1976
1977 /*
1978  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1979  */
1980 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1981                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1982                 loff_t *ppos)
1983 {
1984         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1985         int ret;
1986
1987         if (write)
1988                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1989                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1990         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1991         if (ret)
1992                 return ret;
1993         if (write) {
1994                 int oldval = user_zonelist_order;
1995                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1996                         /*
1997                          * bogus value.  restore saved string
1998                          */
1999                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2000                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2001                         user_zonelist_order = oldval;
2002                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
2003                         build_all_zonelists();
2004         }
2005         return 0;
2006 }
2007
2008
2009 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2010 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2011
2012 /**
2013  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2014  * @node: node whose fallback list we're appending
2015  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2016  *
2017  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2018  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2019  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2020  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2021  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2022  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2023  * on them otherwise.
2024  * It returns -1 if no node is found.
2025  */
2026 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2027 {
2028         int n, val;
2029         int min_val = INT_MAX;
2030         int best_node = -1;
2031         node_to_cpumask_ptr(tmp, 0);
2032
2033         /* Use the local node if we haven't already */
2034         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2035                 node_set(node, *used_node_mask);
2036                 return node;
2037         }
2038
2039         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2040
2041                 /* Don't want a node to appear more than once */
2042                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2043                         continue;
2044
2045                 /* Use the distance array to find the distance */
2046                 val = node_distance(node, n);
2047
2048                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2049                 val += (n < node);
2050
2051                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2052                 node_to_cpumask_ptr_next(tmp, n);
2053                 if (!cpus_empty(*tmp))
2054                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2055
2056                 /* Slight preference for less loaded node */
2057                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2058                 val += node_load[n];
2059
2060                 if (val < min_val) {
2061                         min_val = val;
2062                         best_node = n;
2063                 }
2064         }
2065
2066         if (best_node >= 0)
2067                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2068
2069         return best_node;
2070 }
2071
2072
2073 /*
2074  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2075  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2076  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2077  */
2078 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2079 {
2080         enum zone_type i;
2081         int j;
2082         struct zonelist *zonelist;
2083
2084         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2085                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2086                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2087                         ;
2088                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2089                 zonelist->zones[j] = NULL;
2090         }
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Build gfp_thisnode zonelists
2095  */
2096 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2097 {
2098         enum zone_type i;
2099         int j;
2100         struct zonelist *zonelist;
2101
2102         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2103                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2104                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2105                 zonelist->zones[j] = NULL;
2106         }
2107 }
2108
2109 /*
2110  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2111  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2112  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2113  * may still exist in local DMA zone.
2114  */
2115 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2116
2117 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2118 {
2119         enum zone_type i;
2120         int pos, j, node;
2121         int zone_type;          /* needs to be signed */
2122         struct zone *z;
2123         struct zonelist *zonelist;
2124
2125         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2126                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2127                 pos = 0;
2128                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2129                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2130                                 node = node_order[j];
2131                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2132                                 if (populated_zone(z)) {
2133                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2134                                         check_highest_zone(zone_type);
2135                                 }
2136                         }
2137                 }
2138                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2139         }
2140 }
2141
2142 static int default_zonelist_order(void)
2143 {
2144         int nid, zone_type;
2145         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2146         struct zone *z;
2147         int average_size;
2148         /*
2149          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2150          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2151          * into OOM very easily.
2152          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2153          */
2154         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2155         low_kmem_size = 0;
2156         total_size = 0;
2157         for_each_online_node(nid) {
2158                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2159                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2160                         if (populated_zone(z)) {
2161                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2162                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2163                                 total_size += z->present_pages;
2164                         }
2165                 }
2166         }
2167         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2168             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2169                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2170         /*
2171          * look into each node's config.
2172          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2173          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2174          */
2175         average_size = total_size /
2176                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2177         for_each_online_node(nid) {
2178                 low_kmem_size = 0;
2179                 total_size = 0;
2180                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2181                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2182                         if (populated_zone(z)) {
2183                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2184                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2185                                 total_size += z->present_pages;
2186                         }
2187                 }
2188                 if (low_kmem_size &&
2189                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2190                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2191                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2192         }
2193         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2194 }
2195
2196 static void set_zonelist_order(void)
2197 {
2198         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2199                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2200         else
2201                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2202 }
2203
2204 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2205 {
2206         int j, node, load;
2207         enum zone_type i;
2208         nodemask_t used_mask;
2209         int local_node, prev_node;
2210         struct zonelist *zonelist;
2211         int order = current_zonelist_order;
2212
2213         /* initialize zonelists */
2214         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2215                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2216                 zonelist->zones[0] = NULL;
2217         }
2218
2219         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2220         local_node = pgdat->node_id;
2221         load = num_online_nodes();
2222         prev_node = local_node;
2223         nodes_clear(used_mask);
2224
2225         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2226         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2227         j = 0;
2228
2229         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2230                 int distance = node_distance(local_node, node);
2231
2232                 /*
2233                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2234                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2235                  */
2236                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2237                         zone_reclaim_mode = 1;
2238
2239                 /*
2240                  * We don't want to pressure a particular node.
2241                  * So adding penalty to the first node in same
2242                  * distance group to make it round-robin.
2243                  */
2244                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2245                         node_load[node] = load;
2246
2247                 prev_node = node;
2248                 load--;
2249                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2250                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2251                 else
2252                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2253         }
2254
2255         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2256                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2257                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2258         }
2259
2260         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2261 }
2262
2263 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2264 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2265 {
2266         int i;
2267
2268         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2269                 struct zonelist *zonelist;
2270                 struct zonelist_cache *zlc;
2271                 struct zone **z;
2272
2273                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2274                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2275                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2276                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2277                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2278         }
2279 }
2280
2281
2282 #else   /* CONFIG_NUMA */
2283
2284 static void set_zonelist_order(void)
2285 {
2286         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2287 }
2288
2289 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2290 {
2291         int node, local_node;
2292         enum zone_type i,j;
2293
2294         local_node = pgdat->node_id;
2295         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2296                 struct zonelist *zonelist;
2297
2298                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2299
2300                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2301                 /*
2302                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2303                  * of all the other nodes.
2304                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2305                  * building the zones for node N, we make sure that the
2306                  * zones coming right after the local ones are those from
2307                  * node N+1 (modulo N)
2308                  */
2309                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2310                         if (!node_online(node))
2311                                 continue;
2312                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2313                 }
2314                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2315                         if (!node_online(node))
2316                                 continue;
2317                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2318                 }
2319
2320                 zonelist->zones[j] = NULL;
2321         }
2322 }
2323
2324 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2325 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2326 {
2327         int i;
2328
2329         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2330                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2331 }
2332
2333 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2334
2335 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2336 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2337 {
2338         int nid;
2339
2340         for_each_online_node(nid) {
2341                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2342
2343                 build_zonelists(pgdat);
2344                 build_zonelist_cache(pgdat);
2345         }
2346         return 0;
2347 }
2348
2349 void build_all_zonelists(void)
2350 {
2351         set_zonelist_order();
2352
2353         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2354                 __build_all_zonelists(NULL);
2355                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2356         } else {
2357                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2358                    of zonelist */
2359                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2360                 /* cpuset refresh routine should be here */
2361         }
2362         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2363         /*
2364          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2365          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2366          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2367          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2368          * disabled and enable it later
2369          */
2370         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2371                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2372         else
2373                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2374
2375         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2376                 "Total pages: %ld\n",
2377                         num_online_nodes(),
2378                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2379                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2380                         vm_total_pages);
2381 #ifdef CONFIG_NUMA
2382         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2383 #endif
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2388  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2389  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2390  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2391  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2392  * conservative, even though it seems large.
2393  *
2394  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2395  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2396  */
2397 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2398
2399 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2400 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2401 {
2402         unsigned long size = 1;
2403
2404         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2405
2406         while (size < pages)
2407                 size <<= 1;
2408
2409         /*
2410          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2411          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2412          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2413          */
2414         size = min(size, 4096UL);
2415
2416         return max(size, 4UL);
2417 }
2418 #else
2419 /*
2420  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2421  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2422  *
2423  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2424  *
2425  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2426  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2427  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2428  *
2429  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2430  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2431  *
2432  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2433  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2434  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2435  */
2436 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2437 {
2438         return 4096UL;
2439 }
2440 #endif
2441
2442 /*
2443  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2444  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2445  * hash function before the remainder is taken.
2446  */
2447 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2448 {
2449         return ffz(~size);
2450 }
2451
2452 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2453
2454 /*
2455  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2456  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2457  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2458  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2459  * blocks as reclaim kicks in
2460  */
2461 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2462 {
2463         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2464         struct page *page;
2465         unsigned long reserve, block_migratetype;
2466
2467         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2468         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2469         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2470         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2471                                                         pageblock_order;
2472
2473         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2474                 if (!pfn_valid(pfn))
2475                         continue;
2476                 page = pfn_to_page(pfn);
2477
2478                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2479                 if (PageReserved(page))
2480                         continue;
2481
2482                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2483
2484                 /* If this block is reserved, account for it */
2485                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2486                         reserve--;
2487                         continue;
2488                 }
2489
2490                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2491                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2492                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2493                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2494                         reserve--;
2495                         continue;
2496                 }
2497
2498                 /*
2499                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2500                  * take it back
2501                  */
2502                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2503                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2504                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2505                 }
2506         }
2507 }
2508
2509 /*
2510  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2511  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2512  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2513  */
2514 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2515                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2516 {
2517         struct page *page;
2518         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2519         unsigned long pfn;
2520
2521         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2522                 /*
2523                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2524                  * handed to this function.  They do not
2525                  * exist on hotplugged memory.
2526                  */
2527                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2528                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2529                                 continue;
2530                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2531                                 continue;
2532                 }
2533                 page = pfn_to_page(pfn);
2534                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2535                 init_page_count(page);
2536                 reset_page_mapcount(page);
2537                 SetPageReserved(page);
2538
2539                 /*
2540                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2541                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2542                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2543                  * the address space during boot when many long-lived
2544                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2545                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2546                  * setup_zone_migrate_reserve()
2547                  */
2548                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2549                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2550
2551                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2552 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2553                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2554                 if (!is_highmem_idx(zone))
2555                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2556 #endif
2557         }
2558 }
2559
2560 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2561 {
2562         int order, t;
2563         for_each_migratetype_order(order, t) {
2564                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2565                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2566         }
2567 }
2568
2569 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2570 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2571         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2572 #endif
2573
2574 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2575 {
2576         int batch;
2577
2578         /*
2579          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2580          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2581          *
2582          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2583          */
2584         batch = zone->present_pages / 1024;
2585         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2586                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2587         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2588         if (batch < 1)
2589                 batch = 1;
2590
2591         /*
2592          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2593          * of 2 value was found to be more likely to have
2594          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2595          *
2596          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2597          * batches of pages, one task can end up with a lot
2598          * of pages of one half of the possible page colors
2599          * and the other with pages of the other colors.
2600          */
2601         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2602
2603         return batch;
2604 }
2605
2606 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2607 {
2608         struct per_cpu_pages *pcp;
2609
2610         memset(p, 0, sizeof(*p));
2611
2612         pcp = &p->pcp;
2613         pcp->count = 0;
2614         pcp->high = 6 * batch;
2615         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2616         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2617 }
2618
2619 /*
2620  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2621  * to the value high for the pageset p.
2622  */
2623
2624 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2625                                 unsigned long high)
2626 {
2627         struct per_cpu_pages *pcp;
2628
2629         pcp = &p->pcp;
2630         pcp->high = high;
2631         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2632         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2633                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2634 }
2635
2636
2637 #ifdef CONFIG_NUMA
2638 /*
2639  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2640  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2641  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2642  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2643  * with interrupts disabled.
2644  *
2645  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2646  *
2647  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2648  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2649  * hotplugged processors.
2650  *
2651  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2652  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2653  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2654  */
2655 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2656
2657 /*
2658  * Dynamically allocate memory for the
2659  * per cpu pageset array in struct zone.
2660  */
2661 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2662 {
2663         struct zone *zone, *dzone;
2664         int node = cpu_to_node(cpu);
2665
2666         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2667
2668         for_each_zone(zone) {
2669
2670                 if (!populated_zone(zone))
2671                         continue;
2672
2673                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2674                                          GFP_KERNEL, node);
2675                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2676                         goto bad;
2677
2678                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2679
2680                 if (percpu_pagelist_fraction)
2681                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2682                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2683         }
2684
2685         return 0;
2686 bad:
2687         for_each_zone(dzone) {
2688                 if (!populated_zone(dzone))
2689                         continue;
2690                 if (dzone == zone)
2691                         break;
2692                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2693                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2694         }
2695         return -ENOMEM;
2696 }
2697
2698 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2699 {
2700         struct zone *zone;
2701
2702         for_each_zone(zone) {
2703                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2704
2705                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2706                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2707                         kfree(pset);
2708                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2709         }
2710 }
2711
2712 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2713                 unsigned long action,
2714                 void *hcpu)
2715 {
2716         int cpu = (long)hcpu;
2717         int ret = NOTIFY_OK;
2718
2719         switch (action) {
2720         case CPU_UP_PREPARE:
2721         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2722                 if (process_zones(cpu))
2723                         ret = NOTIFY_BAD;
2724                 break;
2725         case CPU_UP_CANCELED:
2726         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2727         case CPU_DEAD:
2728         case CPU_DEAD_FROZEN:
2729                 free_zone_pagesets(cpu);
2730                 break;
2731         default:
2732                 break;
2733         }
2734         return ret;
2735 }
2736
2737 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2738         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2739
2740 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2741 {
2742         int err;
2743
2744         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2745          * A cpuup callback will do this for every cpu
2746          * as it comes online
2747          */
2748         err = process_zones(smp_processor_id());
2749         BUG_ON(err);
2750         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2751 }
2752
2753 #endif
2754
2755 static noinline __init_refok
2756 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2757 {
2758         int i;
2759         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2760         size_t alloc_size;
2761
2762         /*
2763          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2764          * per zone.
2765          */
2766         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2767                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2768         zone->wait_table_bits =
2769                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2770         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2771                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2772
2773         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2774                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2775                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2776         } else {
2777                 /*
2778                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2779                  * via memory hot-add.
2780                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2781                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2782                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2783                  * node itself as well.
2784                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2785                  * necessary.
2786                  */
2787                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2788         }
2789         if (!zone->wait_table)
2790                 return -ENOMEM;
2791
2792         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2793                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2794
2795         return 0;
2796 }
2797
2798 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2799 {
2800         int cpu;
2801         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2802
2803         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2804 #ifdef CONFIG_NUMA
2805                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2806                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2807                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2808 #else
2809                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2810 #endif
2811         }
2812         if (zone->present_pages)
2813                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2814                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2815 }
2816
2817 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2818                                         unsigned long zone_start_pfn,
2819                                         unsigned long size,
2820                                         enum memmap_context context)
2821 {
2822         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2823         int ret;
2824         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2825         if (ret)
2826                 return ret;
2827         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2828
2829         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2830
2831         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2832
2833         zone_init_free_lists(zone);
2834
2835         return 0;
2836 }
2837
2838 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2839 /*
2840  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2841  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2842  */
2843 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2844 {
2845         int i;
2846
2847         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2848                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2849                         return i;
2850
2851         return -1;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2856  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2857  */
2858 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2859 {
2860         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2861                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2862                         return index;
2863
2864         return -1;
2865 }
2866
2867 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2868 /*
2869  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2870  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2871  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2872  * alternative
2873  */
2874 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2875 {
2876         int i;
2877
2878         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2879                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2880                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2881
2882                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2883                         return early_node_map[i].nid;
2884         }
2885
2886         return 0;
2887 }
2888 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2889
2890 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2891 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2892         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2893                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2894
2895 /**
2896  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2897  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2898  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2899  *
2900  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2901  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2902  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2903  */
2904 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2905                                                 unsigned long max_low_pfn)
2906 {
2907         int i;
2908
2909         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2910                 unsigned long size_pages = 0;
2911                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2912
2913                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2914                         continue;
2915
2916                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2917                         end_pfn = max_low_pfn;
2918
2919                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2920                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2921                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2922                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2923         }
2924 }
2925
2926 /**
2927  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2928  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2929  *
2930  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2931  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2932  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2933  */
2934 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2935 {
2936         int i;
2937
2938         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2939                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2940                                 early_node_map[i].start_pfn,
2941                                 early_node_map[i].end_pfn);
2942 }
2943
2944 /**
2945  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2946  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2947  * @start_pfn: The start pfn of the node
2948  * @end_pfn: The end pfn of the node
2949  *
2950  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2951  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2952  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2953  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2954  * be used later.
2955  */
2956 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2957 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2958                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2959 {
2960         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2961                         nid, start_pfn, end_pfn);
2962
2963         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2964         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2965                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2966
2967         /* Update the boundaries */
2968         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2969                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2970         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2971                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2972 }
2973
2974 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2975 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2976                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2977 {
2978         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2979                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2980
2981         /* Return if boundary information has not been provided */
2982         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2983                 return;
2984
2985         /* Check the boundaries and update if necessary */
2986         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2987                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2988         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2989                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2990 }
2991 #else
2992 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2993                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2994
2995 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2996                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2997 #endif
2998
2999
3000 /**
3001  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3002  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3003  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3004  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3005  *
3006  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3007  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3008  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3009  * PFNs will be 0.
3010  */
3011 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3012                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3013 {
3014         int i;
3015         *start_pfn = -1UL;
3016         *end_pfn = 0;
3017
3018         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3019                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3020                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3021         }
3022
3023         if (*start_pfn == -1UL)
3024                 *start_pfn = 0;
3025
3026         /* Push the node boundaries out if requested */
3027         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3028 }
3029
3030 /*
3031  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3032  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3033  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3034  */
3035 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3036 {
3037         int zone_index;
3038         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3039                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3040                         continue;
3041
3042                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3043                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3044                         break;
3045         }
3046
3047         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3048         movable_zone = zone_index;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3053  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3054  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3055  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3056  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3057  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3058  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3059  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3060  */
3061 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3062                                         unsigned long zone_type,
3063                                         unsigned long node_start_pfn,
3064                                         unsigned long node_end_pfn,
3065                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3066                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3067 {
3068         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3069         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3070                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3071                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3072                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3073                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3074                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3075
3076                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3077                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3078                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3079                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3080
3081                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3082                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3083                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3084         }
3085 }
3086
3087 /*
3088  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3089  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3090  */
3091 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3092                                         unsigned long zone_type,
3093                                         unsigned long *ignored)
3094 {
3095         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3096         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3097
3098         /* Get the start and end of the node and zone */
3099         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3100         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3101         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3102         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3103                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3104                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3105
3106         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3107         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3108                 return 0;
3109
3110         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3111         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3112         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3113
3114         /* Return the spanned pages */
3115         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3120  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3121  */
3122 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3123                                 unsigned long range_start_pfn,
3124                                 unsigned long range_end_pfn)
3125 {
3126         int i = 0;
3127         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3128         unsigned long start_pfn;
3129
3130         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3131         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3132         if (i == -1)
3133                 return 0;
3134
3135         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3136
3137         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3138         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3139                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3140
3141         /* Find all holes for the zone within the node */
3142         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3143
3144                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3145                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3146                         break;
3147
3148                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3149                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3150                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3151
3152                 /* Update the hole size cound and move on */
3153                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3154                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3155                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3156                 }
3157                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3158         }
3159
3160         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3161         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3162                 hole_pages += range_end_pfn -
3163                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3164
3165         return hole_pages;
3166 }
3167
3168 /**
3169  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3170  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3171  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3172  *
3173  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3174  */
3175 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3176                                                         unsigned long end_pfn)
3177 {
3178         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3179 }
3180
3181 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3182 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3183                                         unsigned long zone_type,
3184                                         unsigned long *ignored)
3185 {
3186         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3187         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3188
3189         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3190         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3191                                                         node_start_pfn);
3192         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3193                                                         node_end_pfn);
3194
3195         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3196                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3197                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3198         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3199 }
3200
3201 #else
3202 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3203                                         unsigned long zone_type,
3204                                         unsigned long *zones_size)
3205 {
3206         return zones_size[zone_type];
3207 }
3208
3209 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3210                                                 unsigned long zone_type,
3211                                                 unsigned long *zholes_size)
3212 {
3213         if (!zholes_size)
3214                 return 0;
3215
3216         return zholes_size[zone_type];
3217 }
3218
3219 #endif
3220
3221 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3222                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3223 {
3224         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3225         enum zone_type i;
3226
3227         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3228                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3229                                                                 zones_size);
3230         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3231
3232         realtotalpages = totalpages;
3233         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3234                 realtotalpages -=
3235                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3236                                                                 zholes_size);
3237         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3238         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3239                                                         realtotalpages);
3240 }
3241
3242 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3243 /*
3244  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3245  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3246  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3247  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3248  * bytes.
3249  */
3250 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3251 {
3252         unsigned long usemapsize;
3253
3254         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3255         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3256         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3257         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3258
3259         return usemapsize / 8;
3260 }
3261
3262 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3263                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3264 {
3265         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3266         zone->pageblock_flags = NULL;
3267         if (usemapsize) {
3268                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3269                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3270         }
3271 }
3272 #else
3273 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3274                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3275 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3276
3277 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3278
3279 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3280 static inline int pageblock_default_order(void)
3281 {
3282         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3283                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3284
3285         return MAX_ORDER-1;
3286 }
3287
3288 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3289 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3290 {
3291         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3292         if (pageblock_order)
3293                 return;
3294
3295         /*
3296          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3297          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3298          */
3299         pageblock_order = order;
3300 }
3301 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3302
3303 /*
3304  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3305  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3306  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3307  * pageblock_order based on the kernel config
3308  */
3309 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3310 {
3311         return MAX_ORDER-1;
3312 }
3313 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3314
3315 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3316
3317 /*
3318  * Set up the zone data structures:
3319  *   - mark all pages reserved
3320  *   - mark all memory queues empty
3321  *   - clear the memory bitmaps
3322  */
3323 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3324                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3325 {
3326         enum zone_type j;
3327         int nid = pgdat->node_id;
3328         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3329         int ret;
3330
3331         pgdat_resize_init(pgdat);
3332         pgdat->nr_zones = 0;
3333         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3334         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3335         
3336         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3337                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3338                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3339
3340                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3341                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3342                                                                 zholes_size);
3343
3344                 /*
3345                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3346                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3347                  * and per-cpu initialisations
3348                  */
3349                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3350                 if (realsize >= memmap_pages) {
3351                         realsize -= memmap_pages;
3352                         printk(KERN_DEBUG
3353                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3354                                 zone_names[j], memmap_pages);
3355                 } else
3356                         printk(KERN_WARNING
3357                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3358                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3359
3360                 /* Account for reserved pages */
3361                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3362                         realsize -= dma_reserve;
3363                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3364                                         zone_names[0], dma_reserve);
3365                 }
3366
3367                 if (!is_highmem_idx(j))
3368                         nr_kernel_pages += realsize;
3369                 nr_all_pages += realsize;
3370
3371                 zone->spanned_pages = size;
3372                 zone->present_pages = realsize;
3373 #ifdef CONFIG_NUMA
3374                 zone->node = nid;
3375                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3376                                                 / 100;
3377                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3378 #endif
3379                 zone->name = zone_names[j];
3380                 spin_lock_init(&zone->lock);
3381                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3382                 zone_seqlock_init(zone);
3383                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3384
3385                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3386
3387                 zone_pcp_init(zone);
3388                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3389                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3390                 zone->nr_scan_active = 0;
3391                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3392                 zap_zone_vm_stats(zone);
3393                 zone->flags = 0;
3394                 if (!size)
3395                         continue;
3396
3397                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3398                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3399                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3400                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3401                 BUG_ON(ret);
3402                 zone_start_pfn += size;
3403         }
3404 }
3405
3406 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3407 {
3408         /* Skip empty nodes */
3409         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3410                 return;
3411
3412 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3413         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3414         if (!pgdat->node_mem_map) {
3415                 unsigned long size, start, end;
3416                 struct page *map;
3417
3418                 /*
3419                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3420                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3421                  * for the buddy allocator to function correctly.
3422                  */
3423                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3424                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3425                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3426                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3427                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3428                 if (!map)
3429                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3430                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3431         }
3432 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3433         /*
3434          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3435          */
3436         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3437                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3438 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3439                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3440                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3441 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3442         }
3443 #endif
3444 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3445 }
3446
3447 void __paginginit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3448                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3449                 unsigned long *zholes_size)
3450 {
3451         pgdat->node_id = nid;
3452         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3453         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3454
3455         alloc_node_mem_map(pgdat);
3456
3457         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3458 }
3459
3460 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3461
3462 #if MAX_NUMNODES > 1
3463 /*
3464  * Figure out the number of possible node ids.
3465  */
3466 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3467 {
3468         unsigned int node;
3469         unsigned int highest = 0;
3470
3471         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3472                 highest = node;
3473         nr_node_ids = highest + 1;
3474 }
3475 #else
3476 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3477 {
3478 }
3479 #endif
3480
3481 /**
3482  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3483  * @nid: The node ID the range resides on
3484  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3485  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3486  *
3487  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3488  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3489  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3490  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3491  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3492  */
3493 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3494                                                 unsigned long end_pfn)
3495 {
3496         int i;
3497
3498         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3499                           "%d entries of %d used\n",
3500                           nid, start_pfn, end_pfn,
3501                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3502
3503         /* Merge with existing active regions if possible */
3504         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3505                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3506                         continue;
3507
3508                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3509                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3510                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3511                         return;
3512
3513                 /* Merge forward if suitable */
3514                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3515                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3516                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3517                         return;
3518                 }
3519
3520                 /* Merge backward if suitable */
3521                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3522                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3523                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3524                         return;
3525                 }
3526         }
3527
3528         /* Check that early_node_map is large enough */
3529         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3530                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3531                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3532                 return;
3533         }
3534
3535         early_node_map[i].nid = nid;
3536         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3537         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3538         nr_nodemap_entries = i + 1;
3539 }
3540
3541 /**
3542  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3543  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3544  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3545  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3546  *
3547  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3548  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3549  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3550  * an existing registered range.
3551  */
3552 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3553                                                 unsigned long new_end_pfn)
3554 {
3555         int i;
3556
3557         /* Find the old active region end and shrink */
3558         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3559                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3560                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3561                         break;
3562                 }
3563 }
3564
3565 /**
3566  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3567  *
3568  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3569  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3570  * all currently registered regions.
3571  */
3572 void __init remove_all_active_ranges(void)
3573 {
3574         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3575         nr_nodemap_entries = 0;
3576 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3577         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3578         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3579 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3580 }
3581
3582 /* Compare two active node_active_regions */
3583 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3584 {
3585         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3586         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3587
3588         /* Done this way to avoid overflows */
3589         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3590                 return 1;
3591         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3592                 return -1;
3593
3594         return 0;
3595 }
3596
3597 /* sort the node_map by start_pfn */
3598 static void __init sort_node_map(void)
3599 {
3600         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3601                         sizeof(struct node_active_region),
3602                         cmp_node_active_region, NULL);
3603 }
3604
3605 /* Find the lowest pfn for a node */
3606 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3607 {
3608         int i;
3609         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3610
3611         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3612         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3613                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3614
3615         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3616                 printk(KERN_WARNING
3617                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3618                 return 0;
3619         }
3620
3621         return min_pfn;
3622 }
3623
3624 /**
3625  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3626  *
3627  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3628  * add_active_range().
3629  */
3630 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3631 {
3632         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3633 }
3634
3635 /**
3636  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3637  *
3638  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3639  * add_active_range().
3640  */
3641 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3642 {
3643         int i;
3644         unsigned long max_pfn = 0;
3645
3646         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3647                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3648
3649         return max_pfn;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * early_calculate_totalpages()
3654  * Sum pages in active regions for movable zone.
3655  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3656  */
3657 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3658 {
3659         int i;
3660         unsigned long totalpages = 0;
3661
3662         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3663                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3664                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3665                 totalpages += pages;
3666                 if (pages)
3667                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3668         }
3669         return totalpages;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3674  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3675  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3676  * others
3677  */
3678 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3679 {
3680         int i, nid;
3681         unsigned long usable_startpfn;
3682         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3683         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3684         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3685
3686         /*
3687          * If movablecore was specified, calculate what size of
3688          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3689          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3690          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3691          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3692          * what movablecore would have allowed.
3693          */
3694         if (required_movablecore) {
3695                 unsigned long corepages;
3696
3697                 /*
3698                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3699                  * was requested by the user
3700                  */
3701                 required_movablecore =
3702                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3703                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3704
3705                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3706         }
3707
3708         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3709         if (!required_kernelcore)
3710                 return;
3711
3712         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3713         find_usable_zone_for_movable();
3714         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3715
3716 restart:
3717         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3718         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3719         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3720                 /*
3721                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3722                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3723                  * amount of memory for the kernel
3724                  */
3725                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3726                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3727
3728                 /*
3729                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3730                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3731                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3732                  */
3733                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3734
3735                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3736                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3737                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3738                         unsigned long size_pages;
3739
3740                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3741                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3742                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3743                         if (start_pfn >= end_pfn)
3744                                 continue;
3745
3746                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3747                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3748                                 unsigned long kernel_pages;
3749                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3750                                                                 - start_pfn;
3751
3752                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3753                                                         kernelcore_remaining);
3754                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3755                                                         required_kernelcore);
3756
3757                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3758                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3759
3760                                         /*
3761                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3762                                          * that if we have to rebalance
3763                                          * kernelcore across nodes, we will
3764                                          * not double account here
3765                                          */
3766                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3767                                         continue;
3768                                 }
3769                                 start_pfn = usable_startpfn;
3770                         }
3771
3772                         /*
3773                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3774                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3775                          * number of pages used as kernelcore
3776                          */
3777                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3778                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3779                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3780                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3781
3782                         /*
3783                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3784                          * break if the kernelcore for this node has been
3785                          * satisified
3786                          */
3787                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3788                                                                 size_pages);
3789                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3790                         if (!kernelcore_remaining)
3791                                 break;
3792                 }
3793         }
3794
3795         /*
3796          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3797          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3798          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3799          * satisified
3800          */
3801         usable_nodes--;
3802         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3803                 goto restart;
3804
3805         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3806         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3807                 zone_movable_pfn[nid] =
3808                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3809 }
3810
3811 /* Any regular memory on that node ? */
3812 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3813 {
3814 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3815         enum zone_type zone_type;
3816
3817         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3818                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3819                 if (zone->present_pages)
3820                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3821         }
3822 #endif
3823 }
3824
3825 /**
3826  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3827  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3828  *
3829  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3830  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3831  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3832  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3833  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3834  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3835  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3836  * at arch_max_dma_pfn.
3837  */
3838 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3839 {
3840         unsigned long nid;
3841         enum zone_type i;
3842
3843         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3844         sort_node_map();
3845
3846         /* Record where the zone boundaries are */
3847         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3848                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3849         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3850                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3851         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3852         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3853         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3854                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3855                         continue;
3856                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3857                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3858                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3859                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3860         }
3861         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3862         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3863
3864         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3865         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3866         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3867
3868         /* Print out the zone ranges */
3869         printk("Zone PFN ranges:\n");
3870         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3871                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3872                         continue;
3873                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3874                                 zone_names[i],
3875                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3876                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3877         }
3878
3879         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3880         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3881         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3882                 if (zone_movable_pfn[i])
3883                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3884         }
3885
3886         /* Print out the early_node_map[] */
3887         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3888         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3889                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3890                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3891                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3892
3893         /* Initialise every node */
3894         setup_nr_node_ids();
3895         for_each_online_node(nid) {
3896                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3897                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3898                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3899
3900                 /* Any memory on that node */
3901                 if (pgdat->node_present_pages)
3902                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3903                 check_for_regular_memory(pgdat);
3904         }
3905 }
3906
3907 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3908 {
3909         unsigned long long coremem;
3910         if (!p)
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         coremem = memparse(p, &p);
3914         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3915
3916         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3917         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3918
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 /*
3923  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3924  * cannot be reclaimed or migrated.
3925  */
3926 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3927 {
3928         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3929 }
3930
3931 /*
3932  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3933  * can be reclaimed or migrated.
3934  */
3935 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3936 {
3937         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3938 }
3939
3940 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3941 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3942
3943 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3944
3945 /**
3946  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3947  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3948  *
3949  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3950  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3951  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3952  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3953  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3954  * smaller per-cpu batchsize.
3955  */
3956 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3957 {
3958         dma_reserve = new_dma_reserve;
3959 }
3960
3961 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3962 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3963 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3964
3965 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3966 #endif
3967
3968 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3969 {
3970         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3971                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3972 }
3973
3974 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3975                                  unsigned long action, void *hcpu)
3976 {
3977         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3978
3979         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3980                 drain_pages(cpu);
3981
3982                 /*
3983                  * Spill the event counters of the dead processor
3984                  * into the current processors event counters.
3985                  * This artificially elevates the count of the current
3986                  * processor.
3987                  */
3988                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3989
3990                 /*
3991                  * Zero the differential counters of the dead processor
3992                  * so that the vm statistics are consistent.
3993                  *
3994                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
3995                  * race with what we are doing.
3996                  */
3997                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3998         }
3999         return NOTIFY_OK;
4000 }
4001
4002 void __init page_alloc_init(void)
4003 {
4004         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4005 }
4006
4007 /*
4008  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4009  *      or min_free_kbytes changes.
4010  */
4011 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4012 {
4013         struct pglist_data *pgdat;
4014         unsigned long reserve_pages = 0;
4015         enum zone_type i, j;
4016
4017         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4018                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4019                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4020                         unsigned long max = 0;
4021
4022                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4023                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4024                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4025                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4026                         }
4027
4028                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4029                         max += zone->pages_high;
4030
4031                         if (max > zone->present_pages)
4032                                 max = zone->present_pages;
4033                         reserve_pages += max;
4034                 }
4035         }
4036         totalreserve_pages = reserve_pages;
4037 }
4038
4039 /*
4040  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4041  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4042  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4043  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4044  */
4045 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4046 {
4047         struct pglist_data *pgdat;
4048         enum zone_type j, idx;
4049
4050         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4051                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4052                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4053                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4054
4055                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4056
4057                         idx = j;
4058                         while (idx) {
4059                                 struct zone *lower_zone;
4060
4061                                 idx--;
4062
4063                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4064                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4065
4066                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4067                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4068                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4069                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4070                         }
4071                 }
4072         }
4073
4074         /* update totalreserve_pages */
4075         calculate_totalreserve_pages();
4076 }
4077
4078 /**
4079  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4080  *
4081  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4082  * with respect to min_free_kbytes.
4083  */
4084 void setup_per_zone_pages_min(void)
4085 {
4086         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4087         unsigned long lowmem_pages = 0;
4088         struct zone *zone;
4089         unsigned long flags;
4090
4091         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4092         for_each_zone(zone) {
4093                 if (!is_highmem(zone))
4094                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4095         }
4096
4097         for_each_zone(zone) {
4098                 u64 tmp;
4099
4100                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4101                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4102                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4103                 if (is_highmem(zone)) {
4104                         /*
4105                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4106                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4107                          * value here.
4108                          *
4109                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4110                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4111                          * not be capped for highmem.
4112                          */
4113                         int min_pages;
4114
4115                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4116                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4117                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4118                         if (min_pages > 128)
4119                                 min_pages = 128;
4120                         zone->pages_min = min_pages;
4121                 } else {
4122                         /*
4123                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4124                          * proportionate to the zone's size.
4125                          */
4126                         zone->pages_min = tmp;
4127                 }
4128
4129                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4130                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4131                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4132                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4133         }
4134
4135         /* update totalreserve_pages */
4136         calculate_totalreserve_pages();
4137 }
4138
4139 /*
4140  * Initialise min_free_kbytes.
4141  *
4142  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4143  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4144  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4145  *
4146  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4147  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4148  *
4149  * which yields
4150  *
4151  * 16MB:        512k
4152  * 32MB:        724k
4153  * 64MB:        1024k
4154  * 128MB:       1448k
4155  * 256MB:       2048k
4156  * 512MB:       2896k
4157  * 1024MB:      4096k
4158  * 2048MB:      5792k
4159  * 4096MB:      8192k
4160  * 8192MB:      11584k
4161  * 16384MB:     16384k
4162  */
4163 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4164 {
4165         unsigned long lowmem_kbytes;
4166
4167         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4168
4169         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4170         if (min_free_kbytes < 128)
4171                 min_free_kbytes = 128;
4172         if (min_free_kbytes > 65536)
4173                 min_free_kbytes = 65536;
4174         setup_per_zone_pages_min();
4175         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4176         return 0;
4177 }
4178 module_init(init_per_zone_pages_min)
4179
4180 /*
4181  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4182  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4183  *      changes.
4184  */
4185 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4186         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4187 {
4188         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4189         if (write)
4190                 setup_per_zone_pages_min();
4191         return 0;
4192 }
4193
4194 #ifdef CONFIG_NUMA
4195 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4196         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4197 {
4198         struct zone *zone;
4199         int rc;
4200
4201         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4202         if (rc)
4203                 return rc;
4204
4205         for_each_zone(zone)
4206                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4207                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4212         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4213 {
4214         struct zone *zone;
4215         int rc;
4216
4217         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4218         if (rc)
4219                 return rc;
4220
4221         for_each_zone(zone)
4222                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4223                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4224         return 0;
4225 }
4226 #endif
4227
4228 /*
4229  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4230  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4231  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4232  *
4233  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4234  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4235  * if in function of the boot time zone sizes.
4236  */
4237 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4238         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4239 {
4240         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4241         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 /*
4246  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4247  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4248  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4249  */
4250
4251 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4252         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4253 {
4254         struct zone *zone;
4255         unsigned int cpu;
4256         int ret;
4257
4258         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4259         if (!write || (ret == -EINVAL))
4260                 return ret;
4261         for_each_zone(zone) {
4262                 for_each_online_cpu(cpu) {
4263                         unsigned long  high;
4264                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4265                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4266                 }
4267         }
4268         return 0;
4269 }
4270
4271 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4272
4273 #ifdef CONFIG_NUMA
4274 static int __init set_hashdist(char *str)
4275 {
4276         if (!str)
4277                 return 0;
4278         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4279         return 1;
4280 }
4281 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4282 #endif
4283
4284 /*
4285  * allocate a large system hash table from bootmem
4286  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4287  *   quantity of entries
4288  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4289  */
4290 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4291                                      unsigned long bucketsize,
4292                                      unsigned long numentries,
4293                                      int scale,
4294                                      int flags,
4295                                      unsigned int *_hash_shift,
4296                                      unsigned int *_hash_mask,
4297                                      unsigned long limit)
4298 {
4299         unsigned long long max = limit;
4300         unsigned long log2qty, size;
4301         void *table = NULL;
4302
4303         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4304         if (!numentries) {
4305                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4306                 numentries = nr_kernel_pages;
4307                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4308                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4309                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4310
4311                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4312                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4313                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4314                 else
4315                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4316
4317                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4318                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4319                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4320         }
4321         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4322
4323         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4324         if (max == 0) {
4325                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4326                 do_div(max, bucketsize);
4327         }
4328
4329         if (numentries > max)
4330                 numentries = max;
4331
4332         log2qty = ilog2(numentries);
4333
4334         do {
4335                 size = bucketsize << log2qty;
4336                 if (flags & HASH_EARLY)
4337                         table = alloc_bootmem(size);
4338                 else if (hashdist)
4339                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4340                 else {
4341                         unsigned long order;
4342                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
4343                                 ;
4344                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4345                         /*
4346                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4347                          * some pages at the end of hash table.
4348                          */
4349                         if (table) {
4350                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4351                                                 (PAGE_SIZE << order);
4352                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4353                                                 PAGE_ALIGN(size);
4354                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4355                                 while (used < alloc_end) {
4356                                         free_page(used);
4357                                         used += PAGE_SIZE;
4358                                 }
4359                         }
4360                 }
4361         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4362
4363         if (!table)
4364                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4365
4366         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4367                tablename,
4368                (1U << log2qty),
4369                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4370                size);
4371
4372         if (_hash_shift)
4373                 *_hash_shift = log2qty;
4374         if (_hash_mask)
4375                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4376
4377         return table;
4378 }
4379
4380 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4381 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4382 {
4383         return __pfn_to_page(pfn);
4384 }
4385 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4386 {
4387         return __page_to_pfn(page);
4388 }
4389 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4390 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4391 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4392
4393 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4394 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4395                                                         unsigned long pfn)
4396 {
4397 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4398         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4399 #else
4400         return zone->pageblock_flags;
4401 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4402 }
4403
4404 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4405 {
4406 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4407         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4408         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4409 #else
4410         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4411         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4412 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4413 }
4414
4415 /**
4416  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4417  * @page: The page within the block of interest
4418  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4419  * @end_bitidx: The last bit of interest
4420  * returns pageblock_bits flags
4421  */
4422 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4423                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4424 {
4425         struct zone *zone;
4426         unsigned long *bitmap;
4427         unsigned long pfn, bitidx;
4428         unsigned long flags = 0;
4429         unsigned long value = 1;
4430
4431         zone = page_zone(page);
4432         pfn = page_to_pfn(page);
4433         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4434         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4435
4436         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4437                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4438                         flags |= value;
4439
4440         return flags;
4441 }
4442
4443 /**
4444  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4445  * @page: The page within the block of interest
4446  * @start_bitidx: The first bit of interest
4447  * @end_bitidx: The last bit of interest
4448  * @flags: The flags to set
4449  */
4450 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4451                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4452 {
4453         struct zone *zone;
4454         unsigned long *bitmap;
4455         unsigned long pfn, bitidx;
4456         unsigned long value = 1;
4457
4458         zone = page_zone(page);
4459         pfn = page_to_pfn(page);
4460         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4461         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4462
4463         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4464                 if (flags & value)
4465                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4466                 else
4467                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4468 }
4469
4470 /*
4471  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4472  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4473  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4474  */
4475
4476 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4477 {
4478         struct zone *zone;
4479         unsigned long flags;
4480         int ret = -EBUSY;
4481
4482         zone = page_zone(page);
4483         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4484         /*
4485          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4486          */
4487         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4488                 goto out;
4489         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4490         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4491         ret = 0;
4492 out:
4493         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4494         if (!ret)
4495                 drain_all_pages();
4496         return ret;
4497 }
4498
4499 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4500 {
4501         struct zone *zone;
4502         unsigned long flags;
4503         zone = page_zone(page);
4504         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4505         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4506                 goto out;
4507         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4508         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4509 out:
4510         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4511 }
4512
4513 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4514 /*
4515  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4516  */
4517 void
4518 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4519 {
4520         struct page *page;
4521         struct zone *zone;
4522         int order, i;
4523         unsigned long pfn;
4524         unsigned long flags;
4525         /* find the first valid pfn */
4526         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4527                 if (pfn_valid(pfn))
4528                         break;
4529         if (pfn == end_pfn)
4530                 return;
4531         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4532         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4533         pfn = start_pfn;
4534         while (pfn < end_pfn) {
4535                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4536                         pfn++;
4537                         continue;
4538                 }
4539                 page = pfn_to_page(pfn);
4540                 BUG_ON(page_count(page));
4541                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4542                 order = page_order(page);
4543 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4544                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4545                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4546 #endif
4547                 list_del(&page->lru);
4548                 rmv_page_order(page);
4549                 zone->free_area[order].nr_free--;
4550                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4551                                       - (1UL << order));
4552                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4553                         SetPageReserved((page+i));
4554                 pfn += (1 << order);
4555         }
4556         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4557 }
4558 #endif