[PATCH] count bounce buffer pages in vmstat
[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/config.h>
18 #include <linux/stddef.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/nodemask.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37
38 #include <asm/tlbflush.h>
39 #include "internal.h"
40
41 /*
42  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
43  * initializer cleaner
44  */
45 nodemask_t node_online_map = { { [0] = 1UL } };
46 nodemask_t node_possible_map = NODE_MASK_ALL;
47 struct pglist_data *pgdat_list;
48 unsigned long totalram_pages;
49 unsigned long totalhigh_pages;
50 long nr_swap_pages;
51
52 /*
53  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
54  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
55  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
56  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
57  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
58  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
59  */
60 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 32 };
61
62 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
63 EXPORT_SYMBOL(nr_swap_pages);
64
65 /*
66  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
67  * id is encoded in the upper bits of page->flags
68  */
69 struct zone *zone_table[1 << (ZONES_SHIFT + NODES_SHIFT)];
70 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
71
72 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "Normal", "HighMem" };
73 int min_free_kbytes = 1024;
74
75 unsigned long __initdata nr_kernel_pages;
76 unsigned long __initdata nr_all_pages;
77
78 /*
79  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
80  */
81 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
82 {
83         if (page_to_pfn(page) >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
84                 return 1;
85         if (page_to_pfn(page) < zone->zone_start_pfn)
86                 return 1;
87 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
88         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
89                 return 1;
90 #endif
91         if (zone != page_zone(page))
92                 return 1;
93         return 0;
94 }
95
96 static void bad_page(const char *function, struct page *page)
97 {
98         printk(KERN_EMERG "Bad page state at %s (in process '%s', page %p)\n",
99                 function, current->comm, page);
100         printk(KERN_EMERG "flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n",
101                 (int)(2*sizeof(page_flags_t)), (unsigned long)page->flags,
102                 page->mapping, page_mapcount(page), page_count(page));
103         printk(KERN_EMERG "Backtrace:\n");
104         dump_stack();
105         printk(KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n");
106         page->flags &= ~(1 << PG_private        |
107                         1 << PG_locked  |
108                         1 << PG_lru     |
109                         1 << PG_active  |
110                         1 << PG_dirty   |
111                         1 << PG_swapcache |
112                         1 << PG_writeback);
113         set_page_count(page, 0);
114         reset_page_mapcount(page);
115         page->mapping = NULL;
116         tainted |= TAINT_BAD_PAGE;
117 }
118
119 #ifndef CONFIG_HUGETLB_PAGE
120 #define prep_compound_page(page, order) do { } while (0)
121 #define destroy_compound_page(page, order) do { } while (0)
122 #else
123 /*
124  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
125  *
126  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
127  *
128  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
129  *
130  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
131  * the head page (even the head page has this).
132  *
133  * The first tail page's ->mapping, if non-zero, holds the address of the
134  * compound page's put_page() function.
135  *
136  * The order of the allocation is stored in the first tail page's ->index
137  * This is only for debug at present.  This usage means that zero-order pages
138  * may not be compound.
139  */
140 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
141 {
142         int i;
143         int nr_pages = 1 << order;
144
145         page[1].mapping = NULL;
146         page[1].index = order;
147         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
148                 struct page *p = page + i;
149
150                 SetPageCompound(p);
151                 p->private = (unsigned long)page;
152         }
153 }
154
155 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
156 {
157         int i;
158         int nr_pages = 1 << order;
159
160         if (!PageCompound(page))
161                 return;
162
163         if (page[1].index != order)
164                 bad_page(__FUNCTION__, page);
165
166         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
167                 struct page *p = page + i;
168
169                 if (!PageCompound(p))
170                         bad_page(__FUNCTION__, page);
171                 if (p->private != (unsigned long)page)
172                         bad_page(__FUNCTION__, page);
173                 ClearPageCompound(p);
174         }
175 }
176 #endif          /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
177
178 /*
179  * function for dealing with page's order in buddy system.
180  * zone->lock is already acquired when we use these.
181  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
182  */
183 static inline unsigned long page_order(struct page *page) {
184         return page->private;
185 }
186
187 static inline void set_page_order(struct page *page, int order) {
188         page->private = order;
189         __SetPagePrivate(page);
190 }
191
192 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
193 {
194         __ClearPagePrivate(page);
195         page->private = 0;
196 }
197
198 /*
199  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
200  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
201  *
202  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
203  * the following equation:
204  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
205  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
206  * 1 buddy is #10:
207  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
208  *
209  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
210  * satisfies the following equation:
211  *     P = B & ~(1 << O)
212  *
213  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
214  */
215 static inline struct page *
216 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
217 {
218         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
219
220         return page + (buddy_idx - page_idx);
221 }
222
223 static inline unsigned long
224 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
225 {
226         return (page_idx & ~(1 << order));
227 }
228
229 /*
230  * This function checks whether a page is free && is the buddy
231  * we can do coalesce a page and its buddy if
232  * (a) the buddy is free &&
233  * (b) the buddy is on the buddy system &&
234  * (c) a page and its buddy have the same order.
235  * for recording page's order, we use page->private and PG_private.
236  *
237  */
238 static inline int page_is_buddy(struct page *page, int order)
239 {
240        if (PagePrivate(page)           &&
241            (page_order(page) == order) &&
242            !PageReserved(page)         &&
243             page_count(page) == 0)
244                return 1;
245        return 0;
246 }
247
248 /*
249  * Freeing function for a buddy system allocator.
250  *
251  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
252  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
253  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
254  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
255  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
256  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
257  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
258  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
259  * parts of the VM system.
260  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
261  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_Private.Page's
262  * order is recorded in page->private field.
263  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
264  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
265  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
266  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
267  * triggers coalescing into a block of larger size.            
268  *
269  * -- wli
270  */
271
272 static inline void __free_pages_bulk (struct page *page,
273                 struct zone *zone, unsigned int order)
274 {
275         unsigned long page_idx;
276         int order_size = 1 << order;
277
278         if (unlikely(order))
279                 destroy_compound_page(page, order);
280
281         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
282
283         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
284         BUG_ON(bad_range(zone, page));
285
286         zone->free_pages += order_size;
287         while (order < MAX_ORDER-1) {
288                 unsigned long combined_idx;
289                 struct free_area *area;
290                 struct page *buddy;
291
292                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
293                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
294
295                 if (bad_range(zone, buddy))
296                         break;
297                 if (!page_is_buddy(buddy, order))
298                         break;          /* Move the buddy up one level. */
299                 list_del(&buddy->lru);
300                 area = zone->free_area + order;
301                 area->nr_free--;
302                 rmv_page_order(buddy);
303                 page = page + (combined_idx - page_idx);
304                 page_idx = combined_idx;
305                 order++;
306         }
307         set_page_order(page, order);
308         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
309         zone->free_area[order].nr_free++;
310 }
311
312 static inline void free_pages_check(const char *function, struct page *page)
313 {
314         if (    page_mapcount(page) ||
315                 page->mapping != NULL ||
316                 page_count(page) != 0 ||
317                 (page->flags & (
318                         1 << PG_lru     |
319                         1 << PG_private |
320                         1 << PG_locked  |
321                         1 << PG_active  |
322                         1 << PG_reclaim |
323                         1 << PG_slab    |
324                         1 << PG_swapcache |
325                         1 << PG_writeback )))
326                 bad_page(function, page);
327         if (PageDirty(page))
328                 ClearPageDirty(page);
329 }
330
331 /*
332  * Frees a list of pages. 
333  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
334  * count is the number of pages to free, or 0 for all on the list.
335  *
336  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
337  * see if this freeing clears that state.
338  *
339  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
340  * pinned" detection logic.
341  */
342 static int
343 free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
344                 struct list_head *list, unsigned int order)
345 {
346         unsigned long flags;
347         struct page *page = NULL;
348         int ret = 0;
349
350         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
351         zone->all_unreclaimable = 0;
352         zone->pages_scanned = 0;
353         while (!list_empty(list) && count--) {
354                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
355                 /* have to delete it as __free_pages_bulk list manipulates */
356                 list_del(&page->lru);
357                 __free_pages_bulk(page, zone, order);
358                 ret++;
359         }
360         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
361         return ret;
362 }
363
364 void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
365 {
366         LIST_HEAD(list);
367         int i;
368
369         arch_free_page(page, order);
370
371         mod_page_state(pgfree, 1 << order);
372
373 #ifndef CONFIG_MMU
374         if (order > 0)
375                 for (i = 1 ; i < (1 << order) ; ++i)
376                         __put_page(page + i);
377 #endif
378
379         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
380                 free_pages_check(__FUNCTION__, page + i);
381         list_add(&page->lru, &list);
382         kernel_map_pages(page, 1<<order, 0);
383         free_pages_bulk(page_zone(page), 1, &list, order);
384 }
385
386
387 /*
388  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
389  * Please do not alter this order without good reasons and regression
390  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
391  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
392  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
393  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
394  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
395  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
396  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
397  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
398  *
399  * -- wli
400  */
401 static inline struct page *
402 expand(struct zone *zone, struct page *page,
403         int low, int high, struct free_area *area)
404 {
405         unsigned long size = 1 << high;
406
407         while (high > low) {
408                 area--;
409                 high--;
410                 size >>= 1;
411                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
412                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
413                 area->nr_free++;
414                 set_page_order(&page[size], high);
415         }
416         return page;
417 }
418
419 void set_page_refs(struct page *page, int order)
420 {
421 #ifdef CONFIG_MMU
422         set_page_count(page, 1);
423 #else
424         int i;
425
426         /*
427          * We need to reference all the pages for this order, otherwise if
428          * anyone accesses one of the pages with (get/put) it will be freed.
429          * - eg: access_process_vm()
430          */
431         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
432                 set_page_count(page + i, 1);
433 #endif /* CONFIG_MMU */
434 }
435
436 /*
437  * This page is about to be returned from the page allocator
438  */
439 static void prep_new_page(struct page *page, int order)
440 {
441         if (page->mapping || page_mapcount(page) ||
442             (page->flags & (
443                         1 << PG_private |
444                         1 << PG_locked  |
445                         1 << PG_lru     |
446                         1 << PG_active  |
447                         1 << PG_dirty   |
448                         1 << PG_reclaim |
449                         1 << PG_swapcache |
450                         1 << PG_writeback )))
451                 bad_page(__FUNCTION__, page);
452
453         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
454                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
455                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
456         page->private = 0;
457         set_page_refs(page, order);
458         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
459 }
460
461 /* 
462  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
463  * Call me with the zone->lock already held.
464  */
465 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
466 {
467         struct free_area * area;
468         unsigned int current_order;
469         struct page *page;
470
471         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
472                 area = zone->free_area + current_order;
473                 if (list_empty(&area->free_list))
474                         continue;
475
476                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
477                 list_del(&page->lru);
478                 rmv_page_order(page);
479                 area->nr_free--;
480                 zone->free_pages -= 1UL << order;
481                 return expand(zone, page, order, current_order, area);
482         }
483
484         return NULL;
485 }
486
487 /* 
488  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
489  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
490  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
491  */
492 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
493                         unsigned long count, struct list_head *list)
494 {
495         unsigned long flags;
496         int i;
497         int allocated = 0;
498         struct page *page;
499         
500         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
501         for (i = 0; i < count; ++i) {
502                 page = __rmqueue(zone, order);
503                 if (page == NULL)
504                         break;
505                 allocated++;
506                 list_add_tail(&page->lru, list);
507         }
508         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
509         return allocated;
510 }
511
512 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
513 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
514 {
515         struct zone *zone;
516         int i;
517
518         for_each_zone(zone) {
519                 struct per_cpu_pageset *pset;
520
521                 pset = &zone->pageset[cpu];
522                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
523                         struct per_cpu_pages *pcp;
524
525                         pcp = &pset->pcp[i];
526                         pcp->count -= free_pages_bulk(zone, pcp->count,
527                                                 &pcp->list, 0);
528                 }
529         }
530 }
531 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
532
533 #ifdef CONFIG_PM
534
535 void mark_free_pages(struct zone *zone)
536 {
537         unsigned long zone_pfn, flags;
538         int order;
539         struct list_head *curr;
540
541         if (!zone->spanned_pages)
542                 return;
543
544         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
545         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
546                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
547
548         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
549                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
550                         unsigned long start_pfn, i;
551
552                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
553
554                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
555                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
556         }
557         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
558 }
559
560 /*
561  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
562  */
563 void drain_local_pages(void)
564 {
565         unsigned long flags;
566
567         local_irq_save(flags);  
568         __drain_pages(smp_processor_id());
569         local_irq_restore(flags);       
570 }
571 #endif /* CONFIG_PM */
572
573 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z)
574 {
575 #ifdef CONFIG_NUMA
576         unsigned long flags;
577         int cpu;
578         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
579         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
580         struct per_cpu_pageset *p;
581
582         local_irq_save(flags);
583         cpu = smp_processor_id();
584         p = &z->pageset[cpu];
585         if (pg == orig) {
586                 z->pageset[cpu].numa_hit++;
587         } else {
588                 p->numa_miss++;
589                 zonelist->zones[0]->pageset[cpu].numa_foreign++;
590         }
591         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
592                 p->local_node++;
593         else
594                 p->other_node++;
595         local_irq_restore(flags);
596 #endif
597 }
598
599 /*
600  * Free a 0-order page
601  */
602 static void FASTCALL(free_hot_cold_page(struct page *page, int cold));
603 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
604 {
605         struct zone *zone = page_zone(page);
606         struct per_cpu_pages *pcp;
607         unsigned long flags;
608
609         arch_free_page(page, 0);
610
611         kernel_map_pages(page, 1, 0);
612         inc_page_state(pgfree);
613         if (PageAnon(page))
614                 page->mapping = NULL;
615         free_pages_check(__FUNCTION__, page);
616         pcp = &zone->pageset[get_cpu()].pcp[cold];
617         local_irq_save(flags);
618         if (pcp->count >= pcp->high)
619                 pcp->count -= free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
620         list_add(&page->lru, &pcp->list);
621         pcp->count++;
622         local_irq_restore(flags);
623         put_cpu();
624 }
625
626 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
627 {
628         free_hot_cold_page(page, 0);
629 }
630         
631 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
632 {
633         free_hot_cold_page(page, 1);
634 }
635
636 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, unsigned int __nocast gfp_flags)
637 {
638         int i;
639
640         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
641         for(i = 0; i < (1 << order); i++)
642                 clear_highpage(page + i);
643 }
644
645 /*
646  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
647  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
648  * or two.
649  */
650 static struct page *
651 buffered_rmqueue(struct zone *zone, int order, unsigned int __nocast gfp_flags)
652 {
653         unsigned long flags;
654         struct page *page = NULL;
655         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
656
657         if (order == 0) {
658                 struct per_cpu_pages *pcp;
659
660                 pcp = &zone->pageset[get_cpu()].pcp[cold];
661                 local_irq_save(flags);
662                 if (pcp->count <= pcp->low)
663                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
664                                                 pcp->batch, &pcp->list);
665                 if (pcp->count) {
666                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
667                         list_del(&page->lru);
668                         pcp->count--;
669                 }
670                 local_irq_restore(flags);
671                 put_cpu();
672         }
673
674         if (page == NULL) {
675                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
676                 page = __rmqueue(zone, order);
677                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
678         }
679
680         if (page != NULL) {
681                 BUG_ON(bad_range(zone, page));
682                 mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
683                 prep_new_page(page, order);
684
685                 if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
686                         prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
687
688                 if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
689                         prep_compound_page(page, order);
690         }
691         return page;
692 }
693
694 /*
695  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
696  * of the allocation.
697  */
698 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
699                       int classzone_idx, int can_try_harder, int gfp_high)
700 {
701         /* free_pages my go negative - that's OK */
702         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
703         int o;
704
705         if (gfp_high)
706                 min -= min / 2;
707         if (can_try_harder)
708                 min -= min / 4;
709
710         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
711                 return 0;
712         for (o = 0; o < order; o++) {
713                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
714                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
715
716                 /* Require fewer higher order pages to be free */
717                 min >>= 1;
718
719                 if (free_pages <= min)
720                         return 0;
721         }
722         return 1;
723 }
724
725 /*
726  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
727  */
728 struct page * fastcall
729 __alloc_pages(unsigned int __nocast gfp_mask, unsigned int order,
730                 struct zonelist *zonelist)
731 {
732         const int wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
733         struct zone **zones, *z;
734         struct page *page;
735         struct reclaim_state reclaim_state;
736         struct task_struct *p = current;
737         int i;
738         int classzone_idx;
739         int do_retry;
740         int can_try_harder;
741         int did_some_progress;
742
743         might_sleep_if(wait);
744
745         /*
746          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
747          * cannot run direct reclaim, or is the caller has realtime scheduling
748          * policy
749          */
750         can_try_harder = (unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait;
751
752         zones = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
753
754         if (unlikely(zones[0] == NULL)) {
755                 /* Should this ever happen?? */
756                 return NULL;
757         }
758
759         classzone_idx = zone_idx(zones[0]);
760
761  restart:
762         /* Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free */
763         for (i = 0; (z = zones[i]) != NULL; i++) {
764
765                 if (!zone_watermark_ok(z, order, z->pages_low,
766                                        classzone_idx, 0, 0))
767                         continue;
768
769                 if (!cpuset_zone_allowed(z))
770                         continue;
771
772                 page = buffered_rmqueue(z, order, gfp_mask);
773                 if (page)
774                         goto got_pg;
775         }
776
777         for (i = 0; (z = zones[i]) != NULL; i++)
778                 wakeup_kswapd(z, order);
779
780         /*
781          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
782          * coming from realtime tasks to go deeper into reserves
783          *
784          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
785          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
786          */
787         for (i = 0; (z = zones[i]) != NULL; i++) {
788                 if (!zone_watermark_ok(z, order, z->pages_min,
789                                        classzone_idx, can_try_harder,
790                                        gfp_mask & __GFP_HIGH))
791                         continue;
792
793                 if (wait && !cpuset_zone_allowed(z))
794                         continue;
795
796                 page = buffered_rmqueue(z, order, gfp_mask);
797                 if (page)
798                         goto got_pg;
799         }
800
801         /* This allocation should allow future memory freeing. */
802
803         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
804                         && !in_interrupt()) {
805                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
806                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
807                         for (i = 0; (z = zones[i]) != NULL; i++) {
808                                 if (!cpuset_zone_allowed(z))
809                                         continue;
810                                 page = buffered_rmqueue(z, order, gfp_mask);
811                                 if (page)
812                                         goto got_pg;
813                         }
814                 }
815                 goto nopage;
816         }
817
818         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
819         if (!wait)
820                 goto nopage;
821
822 rebalance:
823         cond_resched();
824
825         /* We now go into synchronous reclaim */
826         p->flags |= PF_MEMALLOC;
827         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
828         p->reclaim_state = &reclaim_state;
829
830         did_some_progress = try_to_free_pages(zones, gfp_mask, order);
831
832         p->reclaim_state = NULL;
833         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
834
835         cond_resched();
836
837         if (likely(did_some_progress)) {
838                 /*
839                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
840                  * very high watermark here, this is only to catch
841                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
842                  * under heavy pressure.
843                  */
844                 for (i = 0; (z = zones[i]) != NULL; i++) {
845                         if (!zone_watermark_ok(z, order, z->pages_min,
846                                                classzone_idx, can_try_harder,
847                                                gfp_mask & __GFP_HIGH))
848                                 continue;
849
850                         if (!cpuset_zone_allowed(z))
851                                 continue;
852
853                         page = buffered_rmqueue(z, order, gfp_mask);
854                         if (page)
855                                 goto got_pg;
856                 }
857         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
858                 /*
859                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
860                  * very high watermark here, this is only to catch
861                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
862                  * under heavy pressure.
863                  */
864                 for (i = 0; (z = zones[i]) != NULL; i++) {
865                         if (!zone_watermark_ok(z, order, z->pages_high,
866                                                classzone_idx, 0, 0))
867                                 continue;
868
869                         if (!cpuset_zone_allowed(z))
870                                 continue;
871
872                         page = buffered_rmqueue(z, order, gfp_mask);
873                         if (page)
874                                 goto got_pg;
875                 }
876
877                 out_of_memory(gfp_mask);
878                 goto restart;
879         }
880
881         /*
882          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
883          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
884          *
885          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
886          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
887          */
888         do_retry = 0;
889         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
890                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
891                         do_retry = 1;
892                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
893                         do_retry = 1;
894         }
895         if (do_retry) {
896                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
897                 goto rebalance;
898         }
899
900 nopage:
901         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
902                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
903                         " order:%d, mode:0x%x\n",
904                         p->comm, order, gfp_mask);
905                 dump_stack();
906         }
907         return NULL;
908 got_pg:
909         zone_statistics(zonelist, z);
910         return page;
911 }
912
913 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
914
915 /*
916  * Common helper functions.
917  */
918 fastcall unsigned long __get_free_pages(unsigned int __nocast gfp_mask, unsigned int order)
919 {
920         struct page * page;
921         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
922         if (!page)
923                 return 0;
924         return (unsigned long) page_address(page);
925 }
926
927 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
928
929 fastcall unsigned long get_zeroed_page(unsigned int __nocast gfp_mask)
930 {
931         struct page * page;
932
933         /*
934          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
935          * a highmem page
936          */
937         BUG_ON(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM);
938
939         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
940         if (page)
941                 return (unsigned long) page_address(page);
942         return 0;
943 }
944
945 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
946
947 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
948 {
949         int i = pagevec_count(pvec);
950
951         while (--i >= 0)
952                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
953 }
954
955 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
956 {
957         if (!PageReserved(page) && put_page_testzero(page)) {
958                 if (order == 0)
959                         free_hot_page(page);
960                 else
961                         __free_pages_ok(page, order);
962         }
963 }
964
965 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
966
967 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
968 {
969         if (addr != 0) {
970                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
971                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
972         }
973 }
974
975 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
976
977 /*
978  * Total amount of free (allocatable) RAM:
979  */
980 unsigned int nr_free_pages(void)
981 {
982         unsigned int sum = 0;
983         struct zone *zone;
984
985         for_each_zone(zone)
986                 sum += zone->free_pages;
987
988         return sum;
989 }
990
991 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
992
993 #ifdef CONFIG_NUMA
994 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
995 {
996         unsigned int i, sum = 0;
997
998         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
999                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1000
1001         return sum;
1002 }
1003 #endif
1004
1005 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1006 {
1007         pg_data_t *pgdat;
1008         unsigned int sum = 0;
1009
1010         for_each_pgdat(pgdat) {
1011                 struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1012                 struct zone **zonep = zonelist->zones;
1013                 struct zone *zone;
1014
1015                 for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1016                         unsigned long size = zone->present_pages;
1017                         unsigned long high = zone->pages_high;
1018                         if (size > high)
1019                                 sum += size - high;
1020                 }
1021         }
1022
1023         return sum;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1028  */
1029 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1030 {
1031         return nr_free_zone_pages(GFP_USER & GFP_ZONEMASK);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1036  */
1037 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1038 {
1039         return nr_free_zone_pages(GFP_HIGHUSER & GFP_ZONEMASK);
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1043 unsigned int nr_free_highpages (void)
1044 {
1045         pg_data_t *pgdat;
1046         unsigned int pages = 0;
1047
1048         for_each_pgdat(pgdat)
1049                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1050
1051         return pages;
1052 }
1053 #endif
1054
1055 #ifdef CONFIG_NUMA
1056 static void show_node(struct zone *zone)
1057 {
1058         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1059 }
1060 #else
1061 #define show_node(zone) do { } while (0)
1062 #endif
1063
1064 /*
1065  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1066  * The result is unavoidably approximate - it can change
1067  * during and after execution of this function.
1068  */
1069 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1070
1071 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1072 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1075 #endif
1076
1077 void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr)
1078 {
1079         int cpu = 0;
1080
1081         memset(ret, 0, sizeof(*ret));
1082
1083         cpu = first_cpu(cpu_online_map);
1084         while (cpu < NR_CPUS) {
1085                 unsigned long *in, *out, off;
1086
1087                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1088
1089                 cpu = next_cpu(cpu, cpu_online_map);
1090
1091                 if (cpu < NR_CPUS)
1092                         prefetch(&per_cpu(page_states, cpu));
1093
1094                 out = (unsigned long *)ret;
1095                 for (off = 0; off < nr; off++)
1096                         *out++ += *in++;
1097         }
1098 }
1099
1100 void get_page_state(struct page_state *ret)
1101 {
1102         int nr;
1103
1104         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1105         nr /= sizeof(unsigned long);
1106
1107         __get_page_state(ret, nr + 1);
1108 }
1109
1110 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1111 {
1112         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long));
1113 }
1114
1115 unsigned long __read_page_state(unsigned offset)
1116 {
1117         unsigned long ret = 0;
1118         int cpu;
1119
1120         for_each_online_cpu(cpu) {
1121                 unsigned long in;
1122
1123                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1124                 ret += *((unsigned long *)in);
1125         }
1126         return ret;
1127 }
1128
1129 void __mod_page_state(unsigned offset, unsigned long delta)
1130 {
1131         unsigned long flags;
1132         void* ptr;
1133
1134         local_irq_save(flags);
1135         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1136         *(unsigned long*)(ptr + offset) += delta;
1137         local_irq_restore(flags);
1138 }
1139
1140 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state);
1141
1142 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1143                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1144 {
1145         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1146         int i;
1147
1148         *active = 0;
1149         *inactive = 0;
1150         *free = 0;
1151         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1152                 *active += zones[i].nr_active;
1153                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1154                 *free += zones[i].free_pages;
1155         }
1156 }
1157
1158 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1159                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1160 {
1161         struct pglist_data *pgdat;
1162
1163         *active = 0;
1164         *inactive = 0;
1165         *free = 0;
1166         for_each_pgdat(pgdat) {
1167                 unsigned long l, m, n;
1168                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1169                 *active += l;
1170                 *inactive += m;
1171                 *free += n;
1172         }
1173 }
1174
1175 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1176 {
1177         val->totalram = totalram_pages;
1178         val->sharedram = 0;
1179         val->freeram = nr_free_pages();
1180         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1181 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1182         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1183         val->freehigh = nr_free_highpages();
1184 #else
1185         val->totalhigh = 0;
1186         val->freehigh = 0;
1187 #endif
1188         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1189 }
1190
1191 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1192
1193 #ifdef CONFIG_NUMA
1194 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1195 {
1196         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1197
1198         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1199         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1200         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1201         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1202         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1203 }
1204 #endif
1205
1206 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1207
1208 /*
1209  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1210  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1211  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1212  */
1213 void show_free_areas(void)
1214 {
1215         struct page_state ps;
1216         int cpu, temperature;
1217         unsigned long active;
1218         unsigned long inactive;
1219         unsigned long free;
1220         struct zone *zone;
1221
1222         for_each_zone(zone) {
1223                 show_node(zone);
1224                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1225
1226                 if (!zone->present_pages) {
1227                         printk(" empty\n");
1228                         continue;
1229                 } else
1230                         printk("\n");
1231
1232                 for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; ++cpu) {
1233                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1234
1235                         if (!cpu_possible(cpu))
1236                                 continue;
1237
1238                         pageset = zone->pageset + cpu;
1239
1240                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1241                                 printk("cpu %d %s: low %d, high %d, batch %d\n",
1242                                         cpu,
1243                                         temperature ? "cold" : "hot",
1244                                         pageset->pcp[temperature].low,
1245                                         pageset->pcp[temperature].high,
1246                                         pageset->pcp[temperature].batch);
1247                 }
1248         }
1249
1250         get_page_state(&ps);
1251         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1252
1253         printk("\nFree pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1254                 K(nr_free_pages()),
1255                 K(nr_free_highpages()));
1256
1257         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1258                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1259                 active,
1260                 inactive,
1261                 ps.nr_dirty,
1262                 ps.nr_writeback,
1263                 ps.nr_unstable,
1264                 nr_free_pages(),
1265                 ps.nr_slab,
1266                 ps.nr_mapped,
1267                 ps.nr_page_table_pages);
1268
1269         for_each_zone(zone) {
1270                 int i;
1271
1272                 show_node(zone);
1273                 printk("%s"
1274                         " free:%lukB"
1275                         " min:%lukB"
1276                         " low:%lukB"
1277                         " high:%lukB"
1278                         " active:%lukB"
1279                         " inactive:%lukB"
1280                         " present:%lukB"
1281                         " pages_scanned:%lu"
1282                         " all_unreclaimable? %s"
1283                         "\n",
1284                         zone->name,
1285                         K(zone->free_pages),
1286                         K(zone->pages_min),
1287                         K(zone->pages_low),
1288                         K(zone->pages_high),
1289                         K(zone->nr_active),
1290                         K(zone->nr_inactive),
1291                         K(zone->present_pages),
1292                         zone->pages_scanned,
1293                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1294                         );
1295                 printk("lowmem_reserve[]:");
1296                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1297                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1298                 printk("\n");
1299         }
1300
1301         for_each_zone(zone) {
1302                 unsigned long nr, flags, order, total = 0;
1303
1304                 show_node(zone);
1305                 printk("%s: ", zone->name);
1306                 if (!zone->present_pages) {
1307                         printk("empty\n");
1308                         continue;
1309                 }
1310
1311                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1312                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1313                         nr = zone->free_area[order].nr_free;
1314                         total += nr << order;
1315                         printk("%lu*%lukB ", nr, K(1UL) << order);
1316                 }
1317                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1318                 printk("= %lukB\n", K(total));
1319         }
1320
1321         show_swap_cache_info();
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Builds allocation fallback zone lists.
1326  */
1327 static int __init build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist, int j, int k)
1328 {
1329         switch (k) {
1330                 struct zone *zone;
1331         default:
1332                 BUG();
1333         case ZONE_HIGHMEM:
1334                 zone = pgdat->node_zones + ZONE_HIGHMEM;
1335                 if (zone->present_pages) {
1336 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1337                         BUG();
1338 #endif
1339                         zonelist->zones[j++] = zone;
1340                 }
1341         case ZONE_NORMAL:
1342                 zone = pgdat->node_zones + ZONE_NORMAL;
1343                 if (zone->present_pages)
1344                         zonelist->zones[j++] = zone;
1345         case ZONE_DMA:
1346                 zone = pgdat->node_zones + ZONE_DMA;
1347                 if (zone->present_pages)
1348                         zonelist->zones[j++] = zone;
1349         }
1350
1351         return j;
1352 }
1353
1354 #ifdef CONFIG_NUMA
1355 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1356 static int __initdata node_load[MAX_NUMNODES];
1357 /**
1358  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given
1359  *    node's fallback list
1360  * @node: node whose fallback list we're appending
1361  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1362  *
1363  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1364  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1365  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1366  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1367  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1368  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1369  * on them otherwise.
1370  * It returns -1 if no node is found.
1371  */
1372 static int __init find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1373 {
1374         int i, n, val;
1375         int min_val = INT_MAX;
1376         int best_node = -1;
1377
1378         for_each_online_node(i) {
1379                 cpumask_t tmp;
1380
1381                 /* Start from local node */
1382                 n = (node+i) % num_online_nodes();
1383
1384                 /* Don't want a node to appear more than once */
1385                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1386                         continue;
1387
1388                 /* Use the local node if we haven't already */
1389                 if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1390                         best_node = node;
1391                         break;
1392                 }
1393
1394                 /* Use the distance array to find the distance */
1395                 val = node_distance(node, n);
1396
1397                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1398                 tmp = node_to_cpumask(n);
1399                 if (!cpus_empty(tmp))
1400                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1401
1402                 /* Slight preference for less loaded node */
1403                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1404                 val += node_load[n];
1405
1406                 if (val < min_val) {
1407                         min_val = val;
1408                         best_node = n;
1409                 }
1410         }
1411
1412         if (best_node >= 0)
1413                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1414
1415         return best_node;
1416 }
1417
1418 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1419 {
1420         int i, j, k, node, local_node;
1421         int prev_node, load;
1422         struct zonelist *zonelist;
1423         nodemask_t used_mask;
1424
1425         /* initialize zonelists */
1426         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1427                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1428                 zonelist->zones[0] = NULL;
1429         }
1430
1431         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1432         local_node = pgdat->node_id;
1433         load = num_online_nodes();
1434         prev_node = local_node;
1435         nodes_clear(used_mask);
1436         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1437                 /*
1438                  * We don't want to pressure a particular node.
1439                  * So adding penalty to the first node in same
1440                  * distance group to make it round-robin.
1441                  */
1442                 if (node_distance(local_node, node) !=
1443                                 node_distance(local_node, prev_node))
1444                         node_load[node] += load;
1445                 prev_node = node;
1446                 load--;
1447                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1448                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1449                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1450
1451                         k = ZONE_NORMAL;
1452                         if (i & __GFP_HIGHMEM)
1453                                 k = ZONE_HIGHMEM;
1454                         if (i & __GFP_DMA)
1455                                 k = ZONE_DMA;
1456
1457                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1458                         zonelist->zones[j] = NULL;
1459                 }
1460         }
1461 }
1462
1463 #else   /* CONFIG_NUMA */
1464
1465 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1466 {
1467         int i, j, k, node, local_node;
1468
1469         local_node = pgdat->node_id;
1470         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1471                 struct zonelist *zonelist;
1472
1473                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1474
1475                 j = 0;
1476                 k = ZONE_NORMAL;
1477                 if (i & __GFP_HIGHMEM)
1478                         k = ZONE_HIGHMEM;
1479                 if (i & __GFP_DMA)
1480                         k = ZONE_DMA;
1481
1482                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1483                 /*
1484                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1485                  * of all the other nodes.
1486                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1487                  * building the zones for node N, we make sure that the
1488                  * zones coming right after the local ones are those from
1489                  * node N+1 (modulo N)
1490                  */
1491                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1492                         if (!node_online(node))
1493                                 continue;
1494                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1495                 }
1496                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1497                         if (!node_online(node))
1498                                 continue;
1499                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1500                 }
1501
1502                 zonelist->zones[j] = NULL;
1503         }
1504 }
1505
1506 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1507
1508 void __init build_all_zonelists(void)
1509 {
1510         int i;
1511
1512         for_each_online_node(i)
1513                 build_zonelists(NODE_DATA(i));
1514         printk("Built %i zonelists\n", num_online_nodes());
1515         cpuset_init_current_mems_allowed();
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1520  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1521  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1522  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1523  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1524  * conservative, even though it seems large.
1525  *
1526  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1527  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1528  */
1529 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1530
1531 static inline unsigned long wait_table_size(unsigned long pages)
1532 {
1533         unsigned long size = 1;
1534
1535         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1536
1537         while (size < pages)
1538                 size <<= 1;
1539
1540         /*
1541          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1542          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1543          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1544          */
1545         size = min(size, 4096UL);
1546
1547         return max(size, 4UL);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1552  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1553  * hash function before the remainder is taken.
1554  */
1555 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1556 {
1557         return ffz(~size);
1558 }
1559
1560 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1561
1562 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1563                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1564 {
1565         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1566         int i;
1567
1568         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1569                 totalpages += zones_size[i];
1570         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1571
1572         realtotalpages = totalpages;
1573         if (zholes_size)
1574                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1575                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1576         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1577         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1578 }
1579
1580
1581 /*
1582  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1583  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1584  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1585  */
1586 void __init memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1587                 unsigned long start_pfn)
1588 {
1589         struct page *start = pfn_to_page(start_pfn);
1590         struct page *page;
1591
1592         for (page = start; page < (start + size); page++) {
1593                 set_page_zone(page, NODEZONE(nid, zone));
1594                 set_page_count(page, 0);
1595                 reset_page_mapcount(page);
1596                 SetPageReserved(page);
1597                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1598 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1599                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1600                 if (!is_highmem_idx(zone))
1601                         set_page_address(page, __va(start_pfn << PAGE_SHIFT));
1602 #endif
1603                 start_pfn++;
1604         }
1605 }
1606
1607 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1608                                 unsigned long size)
1609 {
1610         int order;
1611         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1612                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1613                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1614         }
1615 }
1616
1617 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1618 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1619         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1620 #endif
1621
1622 /*
1623  * Set up the zone data structures:
1624  *   - mark all pages reserved
1625  *   - mark all memory queues empty
1626  *   - clear the memory bitmaps
1627  */
1628 static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
1629                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1630 {
1631         unsigned long i, j;
1632         const unsigned long zone_required_alignment = 1UL << (MAX_ORDER-1);
1633         int cpu, nid = pgdat->node_id;
1634         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
1635
1636         pgdat->nr_zones = 0;
1637         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
1638         pgdat->kswapd_max_order = 0;
1639         
1640         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
1641                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
1642                 unsigned long size, realsize;
1643                 unsigned long batch;
1644
1645                 zone_table[NODEZONE(nid, j)] = zone;
1646                 realsize = size = zones_size[j];
1647                 if (zholes_size)
1648                         realsize -= zholes_size[j];
1649
1650                 if (j == ZONE_DMA || j == ZONE_NORMAL)
1651                         nr_kernel_pages += realsize;
1652                 nr_all_pages += realsize;
1653
1654                 zone->spanned_pages = size;
1655                 zone->present_pages = realsize;
1656                 zone->name = zone_names[j];
1657                 spin_lock_init(&zone->lock);
1658                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
1659                 zone->zone_pgdat = pgdat;
1660                 zone->free_pages = 0;
1661
1662                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
1663
1664                 /*
1665                  * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1666                  * size of the zone.  But no more than 1/4 of a meg - there's
1667                  * no point in going beyond the size of L2 cache.
1668                  *
1669                  * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1670                  */
1671                 batch = zone->present_pages / 1024;
1672                 if (batch * PAGE_SIZE > 256 * 1024)
1673                         batch = (256 * 1024) / PAGE_SIZE;
1674                 batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1675                 if (batch < 1)
1676                         batch = 1;
1677
1678                 /*
1679                  * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1680                  * of 2 value was found to be more likely to have
1681                  * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1682                  *
1683                  * For example if 2 tasks are alternately allocating
1684                  * batches of pages, one task can end up with a lot
1685                  * of pages of one half of the possible page colors
1686                  * and the other with pages of the other colors.
1687                  */
1688                 batch = (1 << fls(batch + batch/2)) - 1;
1689
1690                 for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
1691                         struct per_cpu_pages *pcp;
1692
1693                         pcp = &zone->pageset[cpu].pcp[0];       /* hot */
1694                         pcp->count = 0;
1695                         pcp->low = 2 * batch;
1696                         pcp->high = 6 * batch;
1697                         pcp->batch = 1 * batch;
1698                         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1699
1700                         pcp = &zone->pageset[cpu].pcp[1];       /* cold */
1701                         pcp->count = 0;
1702                         pcp->low = 0;
1703                         pcp->high = 2 * batch;
1704                         pcp->batch = 1 * batch;
1705                         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1706                 }
1707                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
1708                                 zone_names[j], realsize, batch);
1709                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
1710                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
1711                 zone->nr_scan_active = 0;
1712                 zone->nr_scan_inactive = 0;
1713                 zone->nr_active = 0;
1714                 zone->nr_inactive = 0;
1715                 if (!size)
1716                         continue;
1717
1718                 /*
1719                  * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
1720                  * per zone.
1721                  */
1722                 zone->wait_table_size = wait_table_size(size);
1723                 zone->wait_table_bits =
1724                         wait_table_bits(zone->wait_table_size);
1725                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
1726                         alloc_bootmem_node(pgdat, zone->wait_table_size
1727                                                 * sizeof(wait_queue_head_t));
1728
1729                 for(i = 0; i < zone->wait_table_size; ++i)
1730                         init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
1731
1732                 pgdat->nr_zones = j+1;
1733
1734                 zone->zone_mem_map = pfn_to_page(zone_start_pfn);
1735                 zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
1736
1737                 if ((zone_start_pfn) & (zone_required_alignment-1))
1738                         printk(KERN_CRIT "BUG: wrong zone alignment, it will crash\n");
1739
1740                 memmap_init(size, nid, j, zone_start_pfn);
1741
1742                 zone_start_pfn += size;
1743
1744                 zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
1745         }
1746 }
1747
1748 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
1749 {
1750         unsigned long size;
1751
1752         /* Skip empty nodes */
1753         if (!pgdat->node_spanned_pages)
1754                 return;
1755
1756         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
1757         if (!pgdat->node_mem_map) {
1758                 size = (pgdat->node_spanned_pages + 1) * sizeof(struct page);
1759                 pgdat->node_mem_map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
1760         }
1761 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
1762         /*
1763          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
1764          */
1765         if (pgdat == NODE_DATA(0))
1766                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
1767 #endif
1768 }
1769
1770 void __init free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
1771                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
1772                 unsigned long *zholes_size)
1773 {
1774         pgdat->node_id = nid;
1775         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
1776         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
1777
1778         alloc_node_mem_map(pgdat);
1779
1780         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
1781 }
1782
1783 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
1784 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
1785 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
1786
1787 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
1788
1789 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
1790 {
1791         free_area_init_node(0, &contig_page_data, zones_size,
1792                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
1793 }
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1797
1798 #include <linux/seq_file.h>
1799
1800 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1801 {
1802         pg_data_t *pgdat;
1803         loff_t node = *pos;
1804
1805         for (pgdat = pgdat_list; pgdat && node; pgdat = pgdat->pgdat_next)
1806                 --node;
1807
1808         return pgdat;
1809 }
1810
1811 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
1812 {
1813         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1814
1815         (*pos)++;
1816         return pgdat->pgdat_next;
1817 }
1818
1819 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
1820 {
1821 }
1822
1823 /* 
1824  * This walks the free areas for each zone.
1825  */
1826 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
1827 {
1828         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
1829         struct zone *zone;
1830         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
1831         unsigned long flags;
1832         int order;
1833
1834         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
1835                 if (!zone->present_pages)
1836                         continue;
1837
1838                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1839                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
1840                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
1841                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
1842                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1843                 seq_putc(m, '\n');
1844         }
1845         return 0;
1846 }
1847
1848 struct seq_operations fragmentation_op = {
1849         .start  = frag_start,
1850         .next   = frag_next,
1851         .stop   = frag_stop,
1852         .show   = frag_show,
1853 };
1854
1855 static char *vmstat_text[] = {
1856         "nr_dirty",
1857         "nr_writeback",
1858         "nr_unstable",
1859         "nr_page_table_pages",
1860         "nr_mapped",
1861         "nr_slab",
1862
1863         "pgpgin",
1864         "pgpgout",
1865         "pswpin",
1866         "pswpout",
1867         "pgalloc_high",
1868
1869         "pgalloc_normal",
1870         "pgalloc_dma",
1871         "pgfree",
1872         "pgactivate",
1873         "pgdeactivate",
1874
1875         "pgfault",
1876         "pgmajfault",
1877         "pgrefill_high",
1878         "pgrefill_normal",
1879         "pgrefill_dma",
1880
1881         "pgsteal_high",
1882         "pgsteal_normal",
1883         "pgsteal_dma",
1884         "pgscan_kswapd_high",
1885         "pgscan_kswapd_normal",
1886
1887         "pgscan_kswapd_dma",
1888         "pgscan_direct_high",
1889         "pgscan_direct_normal",
1890         "pgscan_direct_dma",
1891         "pginodesteal",
1892
1893         "slabs_scanned",
1894         "kswapd_steal",
1895         "kswapd_inodesteal",
1896         "pageoutrun",
1897         "allocstall",
1898
1899         "pgrotated",
1900         "nr_bounce",
1901 };
1902
1903 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1904 {
1905         struct page_state *ps;
1906
1907         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
1908                 return NULL;
1909
1910         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
1911         m->private = ps;
1912         if (!ps)
1913                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1914         get_full_page_state(ps);
1915         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
1916         ps->pgpgout /= 2;
1917         return (unsigned long *)ps + *pos;
1918 }
1919
1920 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
1921 {
1922         (*pos)++;
1923         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
1924                 return NULL;
1925         return (unsigned long *)m->private + *pos;
1926 }
1927
1928 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
1929 {
1930         unsigned long *l = arg;
1931         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
1932
1933         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
1934         return 0;
1935 }
1936
1937 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
1938 {
1939         kfree(m->private);
1940         m->private = NULL;
1941 }
1942
1943 struct seq_operations vmstat_op = {
1944         .start  = vmstat_start,
1945         .next   = vmstat_next,
1946         .stop   = vmstat_stop,
1947         .show   = vmstat_show,
1948 };
1949
1950 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1951
1952 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1953 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1954                                  unsigned long action, void *hcpu)
1955 {
1956         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1957         long *count;
1958         unsigned long *src, *dest;
1959
1960         if (action == CPU_DEAD) {
1961                 int i;
1962
1963                 /* Drain local pagecache count. */
1964                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
1965                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
1966                 *count = 0;
1967                 local_irq_disable();
1968                 __drain_pages(cpu);
1969
1970                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
1971                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
1972                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1973
1974                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
1975                                 i++) {
1976                         dest[i] += src[i];
1977                         src[i] = 0;
1978                 }
1979
1980                 local_irq_enable();
1981         }
1982         return NOTIFY_OK;
1983 }
1984 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1985
1986 void __init page_alloc_init(void)
1987 {
1988         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
1989 }
1990
1991 /*
1992  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
1993  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
1994  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
1995  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
1996  */
1997 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
1998 {
1999         struct pglist_data *pgdat;
2000         int j, idx;
2001
2002         for_each_pgdat(pgdat) {
2003                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2004                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2005                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2006
2007                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2008
2009                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2010                                 struct zone *lower_zone;
2011
2012                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2013                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2014
2015                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2016                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2017                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2018                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2019                         }
2020                 }
2021         }
2022 }
2023
2024 /*
2025  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2026  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2027  *      with respect to min_free_kbytes.
2028  */
2029 static void setup_per_zone_pages_min(void)
2030 {
2031         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2032         unsigned long lowmem_pages = 0;
2033         struct zone *zone;
2034         unsigned long flags;
2035
2036         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2037         for_each_zone(zone) {
2038                 if (!is_highmem(zone))
2039                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2040         }
2041
2042         for_each_zone(zone) {
2043                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2044                 if (is_highmem(zone)) {
2045                         /*
2046                          * Often, highmem doesn't need to reserve any pages.
2047                          * But the pages_min/low/high values are also used for
2048                          * batching up page reclaim activity so we need a
2049                          * decent value here.
2050                          */
2051                         int min_pages;
2052
2053                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2054                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2055                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2056                         if (min_pages > 128)
2057                                 min_pages = 128;
2058                         zone->pages_min = min_pages;
2059                 } else {
2060                         /* if it's a lowmem zone, reserve a number of pages 
2061                          * proportionate to the zone's size.
2062                          */
2063                         zone->pages_min = (pages_min * zone->present_pages) / 
2064                                            lowmem_pages;
2065                 }
2066
2067                 /*
2068                  * When interpreting these watermarks, just keep in mind that:
2069                  * zone->pages_min == (zone->pages_min * 4) / 4;
2070                  */
2071                 zone->pages_low   = (zone->pages_min * 5) / 4;
2072                 zone->pages_high  = (zone->pages_min * 6) / 4;
2073                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2074         }
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Initialise min_free_kbytes.
2079  *
2080  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2081  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2082  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2083  *
2084  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2085  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2086  *
2087  * which yields
2088  *
2089  * 16MB:        512k
2090  * 32MB:        724k
2091  * 64MB:        1024k
2092  * 128MB:       1448k
2093  * 256MB:       2048k
2094  * 512MB:       2896k
2095  * 1024MB:      4096k
2096  * 2048MB:      5792k
2097  * 4096MB:      8192k
2098  * 8192MB:      11584k
2099  * 16384MB:     16384k
2100  */
2101 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2102 {
2103         unsigned long lowmem_kbytes;
2104
2105         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2106
2107         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2108         if (min_free_kbytes < 128)
2109                 min_free_kbytes = 128;
2110         if (min_free_kbytes > 65536)
2111                 min_free_kbytes = 65536;
2112         setup_per_zone_pages_min();
2113         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2114         return 0;
2115 }
2116 module_init(init_per_zone_pages_min)
2117
2118 /*
2119  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2120  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2121  *      changes.
2122  */
2123 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2124         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2125 {
2126         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2127         setup_per_zone_pages_min();
2128         return 0;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2133  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2134  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2135  *
2136  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2137  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2138  * if in function of the boot time zone sizes.
2139  */
2140 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2141         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2142 {
2143         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2144         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2145         return 0;
2146 }
2147
2148 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2149
2150 #ifdef CONFIG_NUMA
2151 static int __init set_hashdist(char *str)
2152 {
2153         if (!str)
2154                 return 0;
2155         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2156         return 1;
2157 }
2158 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2159 #endif
2160
2161 /*
2162  * allocate a large system hash table from bootmem
2163  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2164  *   quantity of entries
2165  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2166  */
2167 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2168                                      unsigned long bucketsize,
2169                                      unsigned long numentries,
2170                                      int scale,
2171                                      int flags,
2172                                      unsigned int *_hash_shift,
2173                                      unsigned int *_hash_mask,
2174                                      unsigned long limit)
2175 {
2176         unsigned long long max = limit;
2177         unsigned long log2qty, size;
2178         void *table = NULL;
2179
2180         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2181         if (!numentries) {
2182                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2183                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2184                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2185                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2186                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2187
2188                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2189                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2190                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2191                 else
2192                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2193         }
2194         /* rounded up to nearest power of 2 in size */
2195         numentries = 1UL << (long_log2(numentries) + 1);
2196
2197         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2198         if (max == 0) {
2199                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2200                 do_div(max, bucketsize);
2201         }
2202
2203         if (numentries > max)
2204                 numentries = max;
2205
2206         log2qty = long_log2(numentries);
2207
2208         do {
2209                 size = bucketsize << log2qty;
2210                 if (flags & HASH_EARLY)
2211                         table = alloc_bootmem(size);
2212                 else if (hashdist)
2213                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2214                 else {
2215                         unsigned long order;
2216                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2217                                 ;
2218                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2219                 }
2220         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2221
2222         if (!table)
2223                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2224
2225         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2226                tablename,
2227                (1U << log2qty),
2228                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2229                size);
2230
2231         if (_hash_shift)
2232                 *_hash_shift = log2qty;
2233         if (_hash_mask)
2234                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2235
2236         return table;
2237 }