mm: filter based on a nodemask as well as 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 zone *preferred_zone,
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(preferred_zone, 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 zoneref *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->_zonerefs;
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 zoneref *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->_zonerefs;
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 zoneref *z,
1365                                 nodemask_t *allowednodes)
1366 {
1367         return 1;
1368 }
1369
1370 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *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, nodemask_t *nodemask, unsigned int order,
1381                 struct zonelist *zonelist, int high_zoneidx, int alloc_flags)
1382 {
1383         struct zoneref *z;
1384         struct page *page = NULL;
1385         int classzone_idx;
1386         struct zone *zone, *preferred_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
1391         (void)first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, nodemask,
1392                                                         &preferred_zone);
1393         classzone_idx = zone_idx(preferred_zone);
1394
1395 zonelist_scan:
1396         /*
1397          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1398          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1399          */
1400         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
1401                                                 high_zoneidx, nodemask) {
1402                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1403                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1404                                 continue;
1405                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1406                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1407                                 goto try_next_zone;
1408
1409                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1410                         unsigned long mark;
1411                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1412                                 mark = zone->pages_min;
1413                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1414                                 mark = zone->pages_low;
1415                         else
1416                                 mark = zone->pages_high;
1417                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1418                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1419                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1420                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1421                                         goto this_zone_full;
1422                         }
1423                 }
1424
1425                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order, gfp_mask);
1426                 if (page)
1427                         break;
1428 this_zone_full:
1429                 if (NUMA_BUILD)
1430                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1431 try_next_zone:
1432                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1433                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1434                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1435                         zlc_active = 1;
1436                         did_zlc_setup = 1;
1437                 }
1438         }
1439
1440         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1441                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1442                 zlc_active = 0;
1443                 goto zonelist_scan;
1444         }
1445         return page;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1450  */
1451 static struct page *
1452 __alloc_pages_internal(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1453                         struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
1454 {
1455         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1456         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1457         struct zoneref *z;
1458         struct zone *zone;
1459         struct page *page;
1460         struct reclaim_state reclaim_state;
1461         struct task_struct *p = current;
1462         int do_retry;
1463         int alloc_flags;
1464         int did_some_progress;
1465
1466         might_sleep_if(wait);
1467
1468         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1469                 return NULL;
1470
1471 restart:
1472         z = zonelist->_zonerefs;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1473
1474         if (unlikely(!z->zone)) {
1475                 /*
1476                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1477                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1478                  */
1479                 return NULL;
1480         }
1481
1482         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask, order,
1483                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1484         if (page)
1485                 goto got_pg;
1486
1487         /*
1488          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1489          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1490          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1491          * using a larger set of nodes after it has established that the
1492          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1493          * over allocated.
1494          */
1495         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1496                 goto nopage;
1497
1498         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx)
1499                 wakeup_kswapd(zone, order);
1500
1501         /*
1502          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1503          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1504          * to how we want to proceed.
1505          *
1506          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1507          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1508          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1509          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1510          */
1511         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1512         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1513                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1514         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1515                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1516         if (wait)
1517                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1518
1519         /*
1520          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1521          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1522          *
1523          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1524          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1525          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1526          */
1527         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order, zonelist,
1528                                                 high_zoneidx, alloc_flags);
1529         if (page)
1530                 goto got_pg;
1531
1532         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1533
1534 rebalance:
1535         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1536                         && !in_interrupt()) {
1537                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1538 nofail_alloc:
1539                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1540                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1541                                 zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1542                         if (page)
1543                                 goto got_pg;
1544                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1545                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1546                                 goto nofail_alloc;
1547                         }
1548                 }
1549                 goto nopage;
1550         }
1551
1552         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1553         if (!wait)
1554                 goto nopage;
1555
1556         cond_resched();
1557
1558         /* We now go into synchronous reclaim */
1559         cpuset_memory_pressure_bump();
1560         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1561         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1562         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1563
1564         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask);
1565
1566         p->reclaim_state = NULL;
1567         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1568
1569         cond_resched();
1570
1571         if (order != 0)
1572                 drain_all_pages();
1573
1574         if (likely(did_some_progress)) {
1575                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1576                                         zonelist, high_zoneidx, alloc_flags);
1577                 if (page)
1578                         goto got_pg;
1579         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1580                 if (!try_set_zone_oom(zonelist, gfp_mask)) {
1581                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1582                         goto restart;
1583                 }
1584
1585                 /*
1586                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1587                  * very high watermark here, this is only to catch
1588                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1589                  * under heavy pressure.
1590                  */
1591                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask,
1592                         order, zonelist, high_zoneidx,
1593                         ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1594                 if (page) {
1595                         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1596                         goto got_pg;
1597                 }
1598
1599                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1600                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1601                         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1602                         goto nopage;
1603                 }
1604
1605                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1606                 clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1607                 goto restart;
1608         }
1609
1610         /*
1611          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1612          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1613          *
1614          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1615          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1616          */
1617         do_retry = 0;
1618         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1619                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1620                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1621                         do_retry = 1;
1622                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1623                         do_retry = 1;
1624         }
1625         if (do_retry) {
1626                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1627                 goto rebalance;
1628         }
1629
1630 nopage:
1631         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1632                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1633                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1634                         p->comm, order, gfp_mask);
1635                 dump_stack();
1636                 show_mem();
1637         }
1638 got_pg:
1639         return page;
1640 }
1641
1642 struct page *
1643 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1644                 struct zonelist *zonelist)
1645 {
1646         return __alloc_pages_internal(gfp_mask, order, zonelist, NULL);
1647 }
1648
1649 struct page *
1650 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1651                 struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
1652 {
1653         return __alloc_pages_internal(gfp_mask, order, zonelist, nodemask);
1654 }
1655
1656 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1657
1658 /*
1659  * Common helper functions.
1660  */
1661 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1662 {
1663         struct page * page;
1664         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1665         if (!page)
1666                 return 0;
1667         return (unsigned long) page_address(page);
1668 }
1669
1670 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1671
1672 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1673 {
1674         struct page * page;
1675
1676         /*
1677          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1678          * a highmem page
1679          */
1680         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1681
1682         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1683         if (page)
1684                 return (unsigned long) page_address(page);
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1689
1690 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1691 {
1692         int i = pagevec_count(pvec);
1693
1694         while (--i >= 0)
1695                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1696 }
1697
1698 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1699 {
1700         if (put_page_testzero(page)) {
1701                 if (order == 0)
1702                         free_hot_page(page);
1703                 else
1704                         __free_pages_ok(page, order);
1705         }
1706 }
1707
1708 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1709
1710 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1711 {
1712         if (addr != 0) {
1713                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1714                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1715         }
1716 }
1717
1718 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1719
1720 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1721 {
1722         struct zoneref *z;
1723         struct zone *zone;
1724
1725         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1726         unsigned int sum = 0;
1727
1728         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
1729
1730         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
1731                 unsigned long size = zone->present_pages;
1732                 unsigned long high = zone->pages_high;
1733                 if (size > high)
1734                         sum += size - high;
1735         }
1736
1737         return sum;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1742  */
1743 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1744 {
1745         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1746 }
1747 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1748
1749 /*
1750  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1751  */
1752 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1753 {
1754         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1755 }
1756
1757 static inline void show_node(struct zone *zone)
1758 {
1759         if (NUMA_BUILD)
1760                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1761 }
1762
1763 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1764 {
1765         val->totalram = totalram_pages;
1766         val->sharedram = 0;
1767         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1768         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1769         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1770         val->freehigh = nr_free_highpages();
1771         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1772 }
1773
1774 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1775
1776 #ifdef CONFIG_NUMA
1777 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1778 {
1779         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1780
1781         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1782         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1783 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1784         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1785         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1786                         NR_FREE_PAGES);
1787 #else
1788         val->totalhigh = 0;
1789         val->freehigh = 0;
1790 #endif
1791         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1792 }
1793 #endif
1794
1795 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1796
1797 /*
1798  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1799  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1800  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1801  */
1802 void show_free_areas(void)
1803 {
1804         int cpu;
1805         struct zone *zone;
1806
1807         for_each_zone(zone) {
1808                 if (!populated_zone(zone))
1809                         continue;
1810
1811                 show_node(zone);
1812                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1813
1814                 for_each_online_cpu(cpu) {
1815                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1816
1817                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1818
1819                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1820                                cpu, pageset->pcp.high,
1821                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1822                 }
1823         }
1824
1825         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1826                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1827                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1828                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1829                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1830                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1831                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1832                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1833                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1834                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1835                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1836                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1837                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1838
1839         for_each_zone(zone) {
1840                 int i;
1841
1842                 if (!populated_zone(zone))
1843                         continue;
1844
1845                 show_node(zone);
1846                 printk("%s"
1847                         " free:%lukB"
1848                         " min:%lukB"
1849                         " low:%lukB"
1850                         " high:%lukB"
1851                         " active:%lukB"
1852                         " inactive:%lukB"
1853                         " present:%lukB"
1854                         " pages_scanned:%lu"
1855                         " all_unreclaimable? %s"
1856                         "\n",
1857                         zone->name,
1858                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1859                         K(zone->pages_min),
1860                         K(zone->pages_low),
1861                         K(zone->pages_high),
1862                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1863                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1864                         K(zone->present_pages),
1865                         zone->pages_scanned,
1866                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1867                         );
1868                 printk("lowmem_reserve[]:");
1869                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1870                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1871                 printk("\n");
1872         }
1873
1874         for_each_zone(zone) {
1875                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1876
1877                 if (!populated_zone(zone))
1878                         continue;
1879
1880                 show_node(zone);
1881                 printk("%s: ", zone->name);
1882
1883                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1884                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1885                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1886                         total += nr[order] << order;
1887                 }
1888                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1889                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1890                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1891                 printk("= %lukB\n", K(total));
1892         }
1893
1894         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1895
1896         show_swap_cache_info();
1897 }
1898
1899 static void zoneref_set_zone(struct zone *zone, struct zoneref *zoneref)
1900 {
1901         zoneref->zone = zone;
1902         zoneref->zone_idx = zone_idx(zone);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Builds allocation fallback zone lists.
1907  *
1908  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1909  */
1910 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1911                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1912 {
1913         struct zone *zone;
1914
1915         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1916         zone_type++;
1917
1918         do {
1919                 zone_type--;
1920                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1921                 if (populated_zone(zone)) {
1922                         zoneref_set_zone(zone,
1923                                 &zonelist->_zonerefs[nr_zones++]);
1924                         check_highest_zone(zone_type);
1925                 }
1926
1927         } while (zone_type);
1928         return nr_zones;
1929 }
1930
1931
1932 /*
1933  *  zonelist_order:
1934  *  0 = automatic detection of better ordering.
1935  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1936  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1937  *
1938  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1939  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1940  */
1941 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1942 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1943 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1944
1945 /* zonelist order in the kernel.
1946  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1947  */
1948 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1949 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1950
1951
1952 #ifdef CONFIG_NUMA
1953 /* The value user specified ....changed by config */
1954 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1955 /* string for sysctl */
1956 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1957 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1958
1959 /*
1960  * interface for configure zonelist ordering.
1961  * command line option "numa_zonelist_order"
1962  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1963  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1964  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1965  */
1966
1967 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1968 {
1969         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1970                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1971         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1972                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1973         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1974                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1975         } else {
1976                 printk(KERN_WARNING
1977                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1978                         "%s\n", s);
1979                 return -EINVAL;
1980         }
1981         return 0;
1982 }
1983
1984 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1985 {
1986         if (s)
1987                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1988         return 0;
1989 }
1990 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1991
1992 /*
1993  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1994  */
1995 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1996                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1997                 loff_t *ppos)
1998 {
1999         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
2000         int ret;
2001
2002         if (write)
2003                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
2004                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2005         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
2006         if (ret)
2007                 return ret;
2008         if (write) {
2009                 int oldval = user_zonelist_order;
2010                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
2011                         /*
2012                          * bogus value.  restore saved string
2013                          */
2014                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2015                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2016                         user_zonelist_order = oldval;
2017                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
2018                         build_all_zonelists();
2019         }
2020         return 0;
2021 }
2022
2023
2024 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2025 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2026
2027 /**
2028  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2029  * @node: node whose fallback list we're appending
2030  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2031  *
2032  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2033  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2034  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2035  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2036  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2037  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2038  * on them otherwise.
2039  * It returns -1 if no node is found.
2040  */
2041 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2042 {
2043         int n, val;
2044         int min_val = INT_MAX;
2045         int best_node = -1;
2046         node_to_cpumask_ptr(tmp, 0);
2047
2048         /* Use the local node if we haven't already */
2049         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2050                 node_set(node, *used_node_mask);
2051                 return node;
2052         }
2053
2054         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2055
2056                 /* Don't want a node to appear more than once */
2057                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2058                         continue;
2059
2060                 /* Use the distance array to find the distance */
2061                 val = node_distance(node, n);
2062
2063                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2064                 val += (n < node);
2065
2066                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2067                 node_to_cpumask_ptr_next(tmp, n);
2068                 if (!cpus_empty(*tmp))
2069                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2070
2071                 /* Slight preference for less loaded node */
2072                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2073                 val += node_load[n];
2074
2075                 if (val < min_val) {
2076                         min_val = val;
2077                         best_node = n;
2078                 }
2079         }
2080
2081         if (best_node >= 0)
2082                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2083
2084         return best_node;
2085 }
2086
2087
2088 /*
2089  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2090  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2091  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2092  */
2093 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2094 {
2095         int j;
2096         struct zonelist *zonelist;
2097
2098         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2099         for (j = 0; zonelist->_zonerefs[j].zone != NULL; j++)
2100                 ;
2101         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2102                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2103         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2104         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2105 }
2106
2107 /*
2108  * Build gfp_thisnode zonelists
2109  */
2110 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2111 {
2112         int j;
2113         struct zonelist *zonelist;
2114
2115         zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
2116         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2117         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2118         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2119 }
2120
2121 /*
2122  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2123  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2124  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2125  * may still exist in local DMA zone.
2126  */
2127 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2128
2129 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2130 {
2131         int pos, j, node;
2132         int zone_type;          /* needs to be signed */
2133         struct zone *z;
2134         struct zonelist *zonelist;
2135
2136         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2137         pos = 0;
2138         for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
2139                 for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2140                         node = node_order[j];
2141                         z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2142                         if (populated_zone(z)) {
2143                                 zoneref_set_zone(z,
2144                                         &zonelist->_zonerefs[pos++]);
2145                                 check_highest_zone(zone_type);
2146                         }
2147                 }
2148         }
2149         zonelist->_zonerefs[pos].zone = NULL;
2150         zonelist->_zonerefs[pos].zone_idx = 0;
2151 }
2152
2153 static int default_zonelist_order(void)
2154 {
2155         int nid, zone_type;
2156         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2157         struct zone *z;
2158         int average_size;
2159         /*
2160          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2161          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2162          * into OOM very easily.
2163          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2164          */
2165         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2166         low_kmem_size = 0;
2167         total_size = 0;
2168         for_each_online_node(nid) {
2169                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2170                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2171                         if (populated_zone(z)) {
2172                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2173                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2174                                 total_size += z->present_pages;
2175                         }
2176                 }
2177         }
2178         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2179             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2180                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2181         /*
2182          * look into each node's config.
2183          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2184          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2185          */
2186         average_size = total_size /
2187                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2188         for_each_online_node(nid) {
2189                 low_kmem_size = 0;
2190                 total_size = 0;
2191                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2192                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2193                         if (populated_zone(z)) {
2194                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2195                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2196                                 total_size += z->present_pages;
2197                         }
2198                 }
2199                 if (low_kmem_size &&
2200                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2201                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2202                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2203         }
2204         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2205 }
2206
2207 static void set_zonelist_order(void)
2208 {
2209         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2210                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2211         else
2212                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2213 }
2214
2215 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2216 {
2217         int j, node, load;
2218         enum zone_type i;
2219         nodemask_t used_mask;
2220         int local_node, prev_node;
2221         struct zonelist *zonelist;
2222         int order = current_zonelist_order;
2223
2224         /* initialize zonelists */
2225         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2226                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2227                 zonelist->_zonerefs[0].zone = NULL;
2228                 zonelist->_zonerefs[0].zone_idx = 0;
2229         }
2230
2231         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2232         local_node = pgdat->node_id;
2233         load = num_online_nodes();
2234         prev_node = local_node;
2235         nodes_clear(used_mask);
2236
2237         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2238         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2239         j = 0;
2240
2241         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2242                 int distance = node_distance(local_node, node);
2243
2244                 /*
2245                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2246                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2247                  */
2248                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2249                         zone_reclaim_mode = 1;
2250
2251                 /*
2252                  * We don't want to pressure a particular node.
2253                  * So adding penalty to the first node in same
2254                  * distance group to make it round-robin.
2255                  */
2256                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2257                         node_load[node] = load;
2258
2259                 prev_node = node;
2260                 load--;
2261                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2262                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2263                 else
2264                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2265         }
2266
2267         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2268                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2269                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2270         }
2271
2272         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2273 }
2274
2275 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2276 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2277 {
2278         struct zonelist *zonelist;
2279         struct zonelist_cache *zlc;
2280         struct zoneref *z;
2281
2282         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2283         zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2284         bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2285         for (z = zonelist->_zonerefs; z->zone; z++)
2286                 zlc->z_to_n[z - zonelist->_zonerefs] = zonelist_node_idx(z);
2287 }
2288
2289
2290 #else   /* CONFIG_NUMA */
2291
2292 static void set_zonelist_order(void)
2293 {
2294         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2295 }
2296
2297 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2298 {
2299         int node, local_node;
2300         enum zone_type j;
2301         struct zonelist *zonelist;
2302
2303         local_node = pgdat->node_id;
2304
2305         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2306         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2307
2308         /*
2309          * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2310          * of all the other nodes.
2311          * We don't want to pressure a particular node, so when
2312          * building the zones for node N, we make sure that the
2313          * zones coming right after the local ones are those from
2314          * node N+1 (modulo N)
2315          */
2316         for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2317                 if (!node_online(node))
2318                         continue;
2319                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2320                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2321         }
2322         for (node = 0; node < local_node; node++) {
2323                 if (!node_online(node))
2324                         continue;
2325                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2326                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2327         }
2328
2329         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2330         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2331 }
2332
2333 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2334 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2335 {
2336         pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
2337         pgdat->node_zonelists[1].zlcache_ptr = NULL;
2338 }
2339
2340 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2341
2342 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2343 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2344 {
2345         int nid;
2346
2347         for_each_online_node(nid) {
2348                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2349
2350                 build_zonelists(pgdat);
2351                 build_zonelist_cache(pgdat);
2352         }
2353         return 0;
2354 }
2355
2356 void build_all_zonelists(void)
2357 {
2358         set_zonelist_order();
2359
2360         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2361                 __build_all_zonelists(NULL);
2362                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2363         } else {
2364                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2365                    of zonelist */
2366                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2367                 /* cpuset refresh routine should be here */
2368         }
2369         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2370         /*
2371          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2372          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2373          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2374          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2375          * disabled and enable it later
2376          */
2377         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2378                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2379         else
2380                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2381
2382         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2383                 "Total pages: %ld\n",
2384                         num_online_nodes(),
2385                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2386                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2387                         vm_total_pages);
2388 #ifdef CONFIG_NUMA
2389         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2390 #endif
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2395  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2396  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2397  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2398  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2399  * conservative, even though it seems large.
2400  *
2401  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2402  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2403  */
2404 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2405
2406 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2407 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2408 {
2409         unsigned long size = 1;
2410
2411         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2412
2413         while (size < pages)
2414                 size <<= 1;
2415
2416         /*
2417          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2418          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2419          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2420          */
2421         size = min(size, 4096UL);
2422
2423         return max(size, 4UL);
2424 }
2425 #else
2426 /*
2427  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2428  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2429  *
2430  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2431  *
2432  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2433  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2434  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2435  *
2436  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2437  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2438  *
2439  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2440  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2441  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2442  */
2443 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2444 {
2445         return 4096UL;
2446 }
2447 #endif
2448
2449 /*
2450  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2451  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2452  * hash function before the remainder is taken.
2453  */
2454 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2455 {
2456         return ffz(~size);
2457 }
2458
2459 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2460
2461 /*
2462  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2463  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2464  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2465  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2466  * blocks as reclaim kicks in
2467  */
2468 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2469 {
2470         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2471         struct page *page;
2472         unsigned long reserve, block_migratetype;
2473
2474         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2475         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2476         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2477         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2478                                                         pageblock_order;
2479
2480         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2481                 if (!pfn_valid(pfn))
2482                         continue;
2483                 page = pfn_to_page(pfn);
2484
2485                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2486                 if (PageReserved(page))
2487                         continue;
2488
2489                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2490
2491                 /* If this block is reserved, account for it */
2492                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2493                         reserve--;
2494                         continue;
2495                 }
2496
2497                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2498                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2499                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2500                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2501                         reserve--;
2502                         continue;
2503                 }
2504
2505                 /*
2506                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2507                  * take it back
2508                  */
2509                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2510                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2511                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2512                 }
2513         }
2514 }
2515
2516 /*
2517  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2518  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2519  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2520  */
2521 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2522                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2523 {
2524         struct page *page;
2525         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2526         unsigned long pfn;
2527
2528         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2529                 /*
2530                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2531                  * handed to this function.  They do not
2532                  * exist on hotplugged memory.
2533                  */
2534                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2535                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2536                                 continue;
2537                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2538                                 continue;
2539                 }
2540                 page = pfn_to_page(pfn);
2541                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2542                 init_page_count(page);
2543                 reset_page_mapcount(page);
2544                 SetPageReserved(page);
2545
2546                 /*
2547                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2548                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2549                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2550                  * the address space during boot when many long-lived
2551                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2552                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2553                  * setup_zone_migrate_reserve()
2554                  */
2555                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2556                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2557
2558                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2559 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2560                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2561                 if (!is_highmem_idx(zone))
2562                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2563 #endif
2564         }
2565 }
2566
2567 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2568 {
2569         int order, t;
2570         for_each_migratetype_order(order, t) {
2571                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2572                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2573         }
2574 }
2575
2576 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2577 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2578         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2579 #endif
2580
2581 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2582 {
2583         int batch;
2584
2585         /*
2586          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2587          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2588          *
2589          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2590          */
2591         batch = zone->present_pages / 1024;
2592         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2593                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2594         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2595         if (batch < 1)
2596                 batch = 1;
2597
2598         /*
2599          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2600          * of 2 value was found to be more likely to have
2601          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2602          *
2603          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2604          * batches of pages, one task can end up with a lot
2605          * of pages of one half of the possible page colors
2606          * and the other with pages of the other colors.
2607          */
2608         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2609
2610         return batch;
2611 }
2612
2613 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2614 {
2615         struct per_cpu_pages *pcp;
2616
2617         memset(p, 0, sizeof(*p));
2618
2619         pcp = &p->pcp;
2620         pcp->count = 0;
2621         pcp->high = 6 * batch;
2622         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2623         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2624 }
2625
2626 /*
2627  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2628  * to the value high for the pageset p.
2629  */
2630
2631 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2632                                 unsigned long high)
2633 {
2634         struct per_cpu_pages *pcp;
2635
2636         pcp = &p->pcp;
2637         pcp->high = high;
2638         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2639         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2640                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2641 }
2642
2643
2644 #ifdef CONFIG_NUMA
2645 /*
2646  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2647  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2648  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2649  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2650  * with interrupts disabled.
2651  *
2652  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2653  *
2654  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2655  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2656  * hotplugged processors.
2657  *
2658  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2659  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2660  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2661  */
2662 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2663
2664 /*
2665  * Dynamically allocate memory for the
2666  * per cpu pageset array in struct zone.
2667  */
2668 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2669 {
2670         struct zone *zone, *dzone;
2671         int node = cpu_to_node(cpu);
2672
2673         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2674
2675         for_each_zone(zone) {
2676
2677                 if (!populated_zone(zone))
2678                         continue;
2679
2680                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2681                                          GFP_KERNEL, node);
2682                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2683                         goto bad;
2684
2685                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2686
2687                 if (percpu_pagelist_fraction)
2688                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2689                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2690         }
2691
2692         return 0;
2693 bad:
2694         for_each_zone(dzone) {
2695                 if (!populated_zone(dzone))
2696                         continue;
2697                 if (dzone == zone)
2698                         break;
2699                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2700                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2701         }
2702         return -ENOMEM;
2703 }
2704
2705 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2706 {
2707         struct zone *zone;
2708
2709         for_each_zone(zone) {
2710                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2711
2712                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2713                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2714                         kfree(pset);
2715                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2716         }
2717 }
2718
2719 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2720                 unsigned long action,
2721                 void *hcpu)
2722 {
2723         int cpu = (long)hcpu;
2724         int ret = NOTIFY_OK;
2725
2726         switch (action) {
2727         case CPU_UP_PREPARE:
2728         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2729                 if (process_zones(cpu))
2730                         ret = NOTIFY_BAD;
2731                 break;
2732         case CPU_UP_CANCELED:
2733         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2734         case CPU_DEAD:
2735         case CPU_DEAD_FROZEN:
2736                 free_zone_pagesets(cpu);
2737                 break;
2738         default:
2739                 break;
2740         }
2741         return ret;
2742 }
2743
2744 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2745         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2746
2747 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2748 {
2749         int err;
2750
2751         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2752          * A cpuup callback will do this for every cpu
2753          * as it comes online
2754          */
2755         err = process_zones(smp_processor_id());
2756         BUG_ON(err);
2757         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2758 }
2759
2760 #endif
2761
2762 static noinline __init_refok
2763 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2764 {
2765         int i;
2766         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2767         size_t alloc_size;
2768
2769         /*
2770          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2771          * per zone.
2772          */
2773         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2774                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2775         zone->wait_table_bits =
2776                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2777         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2778                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2779
2780         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2781                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2782                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2783         } else {
2784                 /*
2785                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2786                  * via memory hot-add.
2787                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2788                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2789                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2790                  * node itself as well.
2791                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2792                  * necessary.
2793                  */
2794                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2795         }
2796         if (!zone->wait_table)
2797                 return -ENOMEM;
2798
2799         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2800                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2801
2802         return 0;
2803 }
2804
2805 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2806 {
2807         int cpu;
2808         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2809
2810         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2811 #ifdef CONFIG_NUMA
2812                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2813                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2814                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2815 #else
2816                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2817 #endif
2818         }
2819         if (zone->present_pages)
2820                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2821                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2822 }
2823
2824 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2825                                         unsigned long zone_start_pfn,
2826                                         unsigned long size,
2827                                         enum memmap_context context)
2828 {
2829         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2830         int ret;
2831         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2832         if (ret)
2833                 return ret;
2834         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2835
2836         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2837
2838         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2839
2840         zone_init_free_lists(zone);
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2846 /*
2847  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2848  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2849  */
2850 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2851 {
2852         int i;
2853
2854         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2855                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2856                         return i;
2857
2858         return -1;
2859 }
2860
2861 /*
2862  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2863  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2864  */
2865 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2866 {
2867         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2868                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2869                         return index;
2870
2871         return -1;
2872 }
2873
2874 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2875 /*
2876  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2877  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2878  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2879  * alternative
2880  */
2881 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2882 {
2883         int i;
2884
2885         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2886                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2887                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2888
2889                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2890                         return early_node_map[i].nid;
2891         }
2892
2893         return 0;
2894 }
2895 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2896
2897 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2898 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2899         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2900                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2901
2902 /**
2903  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2904  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2905  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2906  *
2907  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2908  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2909  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2910  */
2911 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2912                                                 unsigned long max_low_pfn)
2913 {
2914         int i;
2915
2916         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2917                 unsigned long size_pages = 0;
2918                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2919
2920                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2921                         continue;
2922
2923                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2924                         end_pfn = max_low_pfn;
2925
2926                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2927                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2928                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2929                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2930         }
2931 }
2932
2933 /**
2934  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2935  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2936  *
2937  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2938  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2939  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2940  */
2941 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2942 {
2943         int i;
2944
2945         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2946                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2947                                 early_node_map[i].start_pfn,
2948                                 early_node_map[i].end_pfn);
2949 }
2950
2951 /**
2952  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2953  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2954  * @start_pfn: The start pfn of the node
2955  * @end_pfn: The end pfn of the node
2956  *
2957  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2958  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2959  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2960  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2961  * be used later.
2962  */
2963 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2964 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2965                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2966 {
2967         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2968                         nid, start_pfn, end_pfn);
2969
2970         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2971         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2972                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2973
2974         /* Update the boundaries */
2975         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2976                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2977         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2978                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2979 }
2980
2981 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2982 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2983                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2984 {
2985         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2986                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2987
2988         /* Return if boundary information has not been provided */
2989         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2990                 return;
2991
2992         /* Check the boundaries and update if necessary */
2993         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2994                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2995         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2996                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2997 }
2998 #else
2999 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
3000                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
3001
3002 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
3003                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
3004 #endif
3005
3006
3007 /**
3008  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3009  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3010  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3011  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3012  *
3013  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3014  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3015  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3016  * PFNs will be 0.
3017  */
3018 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3019                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3020 {
3021         int i;
3022         *start_pfn = -1UL;
3023         *end_pfn = 0;
3024
3025         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3026                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3027                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3028         }
3029
3030         if (*start_pfn == -1UL)
3031                 *start_pfn = 0;
3032
3033         /* Push the node boundaries out if requested */
3034         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3035 }
3036
3037 /*
3038  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3039  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3040  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3041  */
3042 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3043 {
3044         int zone_index;
3045         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3046                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3047                         continue;
3048
3049                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3050                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3051                         break;
3052         }
3053
3054         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3055         movable_zone = zone_index;
3056 }
3057
3058 /*
3059  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3060  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3061  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3062  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3063  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3064  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3065  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3066  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3067  */
3068 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3069                                         unsigned long zone_type,
3070                                         unsigned long node_start_pfn,
3071                                         unsigned long node_end_pfn,
3072                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3073                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3074 {
3075         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3076         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3077                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3078                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3079                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3080                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3081                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3082
3083                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3084                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3085                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3086                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3087
3088                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3089                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3090                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3091         }
3092 }
3093
3094 /*
3095  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3096  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3097  */
3098 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3099                                         unsigned long zone_type,
3100                                         unsigned long *ignored)
3101 {
3102         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3103         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3104
3105         /* Get the start and end of the node and zone */
3106         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3107         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3108         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3109         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3110                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3111                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3112
3113         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3114         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3115                 return 0;
3116
3117         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3118         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3119         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3120
3121         /* Return the spanned pages */
3122         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3123 }
3124
3125 /*
3126  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3127  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3128  */
3129 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3130                                 unsigned long range_start_pfn,
3131                                 unsigned long range_end_pfn)
3132 {
3133         int i = 0;
3134         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3135         unsigned long start_pfn;
3136
3137         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3138         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3139         if (i == -1)
3140                 return 0;
3141
3142         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3143
3144         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3145         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3146                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3147
3148         /* Find all holes for the zone within the node */
3149         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3150
3151                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3152                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3153                         break;
3154
3155                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3156                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3157                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3158
3159                 /* Update the hole size cound and move on */
3160                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3161                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3162                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3163                 }
3164                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3165         }
3166
3167         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3168         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3169                 hole_pages += range_end_pfn -
3170                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3171
3172         return hole_pages;
3173 }
3174
3175 /**
3176  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3177  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3178  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3179  *
3180  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3181  */
3182 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3183                                                         unsigned long end_pfn)
3184 {
3185         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3186 }
3187
3188 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3189 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3190                                         unsigned long zone_type,
3191                                         unsigned long *ignored)
3192 {
3193         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3194         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3195
3196         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3197         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3198                                                         node_start_pfn);
3199         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3200                                                         node_end_pfn);
3201
3202         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3203                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3204                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3205         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3206 }
3207
3208 #else
3209 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3210                                         unsigned long zone_type,
3211                                         unsigned long *zones_size)
3212 {
3213         return zones_size[zone_type];
3214 }
3215
3216 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3217                                                 unsigned long zone_type,
3218                                                 unsigned long *zholes_size)
3219 {
3220         if (!zholes_size)
3221                 return 0;
3222
3223         return zholes_size[zone_type];
3224 }
3225
3226 #endif
3227
3228 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3229                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3230 {
3231         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3232         enum zone_type i;
3233
3234         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3235                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3236                                                                 zones_size);
3237         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3238
3239         realtotalpages = totalpages;
3240         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3241                 realtotalpages -=
3242                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3243                                                                 zholes_size);
3244         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3245         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3246                                                         realtotalpages);
3247 }
3248
3249 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3250 /*
3251  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3252  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3253  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3254  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3255  * bytes.
3256  */
3257 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3258 {
3259         unsigned long usemapsize;
3260
3261         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3262         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3263         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3264         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3265
3266         return usemapsize / 8;
3267 }
3268
3269 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3270                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3271 {
3272         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3273         zone->pageblock_flags = NULL;
3274         if (usemapsize) {
3275                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3276                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3277         }
3278 }
3279 #else
3280 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3281                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3282 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3283
3284 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3285
3286 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3287 static inline int pageblock_default_order(void)
3288 {
3289         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3290                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3291
3292         return MAX_ORDER-1;
3293 }
3294
3295 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3296 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3297 {
3298         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3299         if (pageblock_order)
3300                 return;
3301
3302         /*
3303          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3304          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3305          */
3306         pageblock_order = order;
3307 }
3308 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3309
3310 /*
3311  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3312  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3313  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3314  * pageblock_order based on the kernel config
3315  */
3316 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3317 {
3318         return MAX_ORDER-1;
3319 }
3320 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3321
3322 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3323
3324 /*
3325  * Set up the zone data structures:
3326  *   - mark all pages reserved
3327  *   - mark all memory queues empty
3328  *   - clear the memory bitmaps
3329  */
3330 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3331                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3332 {
3333         enum zone_type j;
3334         int nid = pgdat->node_id;
3335         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3336         int ret;
3337
3338         pgdat_resize_init(pgdat);
3339         pgdat->nr_zones = 0;
3340         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3341         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3342         
3343         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3344                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3345                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3346
3347                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3348                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3349                                                                 zholes_size);
3350
3351                 /*
3352                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3353                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3354                  * and per-cpu initialisations
3355                  */
3356                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3357                 if (realsize >= memmap_pages) {
3358                         realsize -= memmap_pages;
3359                         printk(KERN_DEBUG
3360                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3361                                 zone_names[j], memmap_pages);
3362                 } else
3363                         printk(KERN_WARNING
3364                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3365                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3366
3367                 /* Account for reserved pages */
3368                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3369                         realsize -= dma_reserve;
3370                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3371                                         zone_names[0], dma_reserve);
3372                 }
3373
3374                 if (!is_highmem_idx(j))
3375                         nr_kernel_pages += realsize;
3376                 nr_all_pages += realsize;
3377
3378                 zone->spanned_pages = size;
3379                 zone->present_pages = realsize;
3380 #ifdef CONFIG_NUMA
3381                 zone->node = nid;
3382                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3383                                                 / 100;
3384                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3385 #endif
3386                 zone->name = zone_names[j];
3387                 spin_lock_init(&zone->lock);
3388                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3389                 zone_seqlock_init(zone);
3390                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3391
3392                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3393
3394                 zone_pcp_init(zone);
3395                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3396                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3397                 zone->nr_scan_active = 0;
3398                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3399                 zap_zone_vm_stats(zone);
3400                 zone->flags = 0;
3401                 if (!size)
3402                         continue;
3403
3404                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3405                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3406                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3407                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3408                 BUG_ON(ret);
3409                 zone_start_pfn += size;
3410         }
3411 }
3412
3413 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3414 {
3415         /* Skip empty nodes */
3416         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3417                 return;
3418
3419 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3420         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3421         if (!pgdat->node_mem_map) {
3422                 unsigned long size, start, end;
3423                 struct page *map;
3424
3425                 /*
3426                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3427                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3428                  * for the buddy allocator to function correctly.
3429                  */
3430                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3431                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3432                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3433                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3434                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3435                 if (!map)
3436                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3437                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3438         }
3439 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3440         /*
3441          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3442          */
3443         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3444                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3445 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3446                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3447                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3448 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3449         }
3450 #endif
3451 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3452 }
3453
3454 void __paginginit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3455                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3456                 unsigned long *zholes_size)
3457 {
3458         pgdat->node_id = nid;
3459         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3460         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3461
3462         alloc_node_mem_map(pgdat);
3463
3464         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3465 }
3466
3467 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3468
3469 #if MAX_NUMNODES > 1
3470 /*
3471  * Figure out the number of possible node ids.
3472  */
3473 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3474 {
3475         unsigned int node;
3476         unsigned int highest = 0;
3477
3478         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3479                 highest = node;
3480         nr_node_ids = highest + 1;
3481 }
3482 #else
3483 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3484 {
3485 }
3486 #endif
3487
3488 /**
3489  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3490  * @nid: The node ID the range resides on
3491  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3492  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3493  *
3494  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3495  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3496  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3497  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3498  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3499  */
3500 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3501                                                 unsigned long end_pfn)
3502 {
3503         int i;
3504
3505         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3506                           "%d entries of %d used\n",
3507                           nid, start_pfn, end_pfn,
3508                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3509
3510         /* Merge with existing active regions if possible */
3511         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3512                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3513                         continue;
3514
3515                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3516                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3517                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3518                         return;
3519
3520                 /* Merge forward if suitable */
3521                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3522                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3523                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3524                         return;
3525                 }
3526
3527                 /* Merge backward if suitable */
3528                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3529                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3530                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3531                         return;
3532                 }
3533         }
3534
3535         /* Check that early_node_map is large enough */
3536         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3537                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3538                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3539                 return;
3540         }
3541
3542         early_node_map[i].nid = nid;
3543         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3544         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3545         nr_nodemap_entries = i + 1;
3546 }
3547
3548 /**
3549  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3550  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3551  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3552  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3553  *
3554  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3555  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3556  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3557  * an existing registered range.
3558  */
3559 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3560                                                 unsigned long new_end_pfn)
3561 {
3562         int i;
3563
3564         /* Find the old active region end and shrink */
3565         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3566                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3567                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3568                         break;
3569                 }
3570 }
3571
3572 /**
3573  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3574  *
3575  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3576  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3577  * all currently registered regions.
3578  */
3579 void __init remove_all_active_ranges(void)
3580 {
3581         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3582         nr_nodemap_entries = 0;
3583 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3584         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3585         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3586 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3587 }
3588
3589 /* Compare two active node_active_regions */
3590 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3591 {
3592         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3593         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3594
3595         /* Done this way to avoid overflows */
3596         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3597                 return 1;
3598         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3599                 return -1;
3600
3601         return 0;
3602 }
3603
3604 /* sort the node_map by start_pfn */
3605 static void __init sort_node_map(void)
3606 {
3607         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3608                         sizeof(struct node_active_region),
3609                         cmp_node_active_region, NULL);
3610 }
3611
3612 /* Find the lowest pfn for a node */
3613 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3614 {
3615         int i;
3616         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3617
3618         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3619         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3620                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3621
3622         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3623                 printk(KERN_WARNING
3624                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3625                 return 0;
3626         }
3627
3628         return min_pfn;
3629 }
3630
3631 /**
3632  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3633  *
3634  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3635  * add_active_range().
3636  */
3637 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3638 {
3639         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3640 }
3641
3642 /**
3643  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3644  *
3645  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3646  * add_active_range().
3647  */
3648 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3649 {
3650         int i;
3651         unsigned long max_pfn = 0;
3652
3653         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3654                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3655
3656         return max_pfn;
3657 }
3658
3659 /*
3660  * early_calculate_totalpages()
3661  * Sum pages in active regions for movable zone.
3662  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3663  */
3664 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3665 {
3666         int i;
3667         unsigned long totalpages = 0;
3668
3669         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3670                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3671                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3672                 totalpages += pages;
3673                 if (pages)
3674                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3675         }
3676         return totalpages;
3677 }
3678
3679 /*
3680  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3681  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3682  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3683  * others
3684  */
3685 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3686 {
3687         int i, nid;
3688         unsigned long usable_startpfn;
3689         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3690         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3691         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3692
3693         /*
3694          * If movablecore was specified, calculate what size of
3695          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3696          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3697          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3698          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3699          * what movablecore would have allowed.
3700          */
3701         if (required_movablecore) {
3702                 unsigned long corepages;
3703
3704                 /*
3705                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3706                  * was requested by the user
3707                  */
3708                 required_movablecore =
3709                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3710                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3711
3712                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3713         }
3714
3715         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3716         if (!required_kernelcore)
3717                 return;
3718
3719         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3720         find_usable_zone_for_movable();
3721         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3722
3723 restart:
3724         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3725         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3726         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3727                 /*
3728                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3729                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3730                  * amount of memory for the kernel
3731                  */
3732                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3733                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3734
3735                 /*
3736                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3737                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3738                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3739                  */
3740                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3741
3742                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3743                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3744                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3745                         unsigned long size_pages;
3746
3747                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3748                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3749                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3750                         if (start_pfn >= end_pfn)
3751                                 continue;
3752
3753                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3754                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3755                                 unsigned long kernel_pages;
3756                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3757                                                                 - start_pfn;
3758
3759                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3760                                                         kernelcore_remaining);
3761                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3762                                                         required_kernelcore);
3763
3764                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3765                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3766
3767                                         /*
3768                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3769                                          * that if we have to rebalance
3770                                          * kernelcore across nodes, we will
3771                                          * not double account here
3772                                          */
3773                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3774                                         continue;
3775                                 }
3776                                 start_pfn = usable_startpfn;
3777                         }
3778
3779                         /*
3780                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3781                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3782                          * number of pages used as kernelcore
3783                          */
3784                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3785                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3786                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3787                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3788
3789                         /*
3790                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3791                          * break if the kernelcore for this node has been
3792                          * satisified
3793                          */
3794                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3795                                                                 size_pages);
3796                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3797                         if (!kernelcore_remaining)
3798                                 break;
3799                 }
3800         }
3801
3802         /*
3803          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3804          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3805          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3806          * satisified
3807          */
3808         usable_nodes--;
3809         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3810                 goto restart;
3811
3812         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3813         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3814                 zone_movable_pfn[nid] =
3815                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3816 }
3817
3818 /* Any regular memory on that node ? */
3819 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3820 {
3821 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3822         enum zone_type zone_type;
3823
3824         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3825                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3826                 if (zone->present_pages)
3827                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3828         }
3829 #endif
3830 }
3831
3832 /**
3833  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3834  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3835  *
3836  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3837  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3838  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3839  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3840  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3841  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3842  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3843  * at arch_max_dma_pfn.
3844  */
3845 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3846 {
3847         unsigned long nid;
3848         enum zone_type i;
3849
3850         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3851         sort_node_map();
3852
3853         /* Record where the zone boundaries are */
3854         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3855                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3856         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3857                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3858         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3859         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3860         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3861                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3862                         continue;
3863                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3864                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3865                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3866                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3867         }
3868         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3869         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3870
3871         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3872         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3873         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3874
3875         /* Print out the zone ranges */
3876         printk("Zone PFN ranges:\n");
3877         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3878                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3879                         continue;
3880                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3881                                 zone_names[i],
3882                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3883                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3884         }
3885
3886         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3887         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3888         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3889                 if (zone_movable_pfn[i])
3890                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3891         }
3892
3893         /* Print out the early_node_map[] */
3894         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3895         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3896                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3897                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3898                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3899
3900         /* Initialise every node */
3901         setup_nr_node_ids();
3902         for_each_online_node(nid) {
3903                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3904                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3905                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3906
3907                 /* Any memory on that node */
3908                 if (pgdat->node_present_pages)
3909                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3910                 check_for_regular_memory(pgdat);
3911         }
3912 }
3913
3914 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3915 {
3916         unsigned long long coremem;
3917         if (!p)
3918                 return -EINVAL;
3919
3920         coremem = memparse(p, &p);
3921         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3922
3923         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3924         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3925
3926         return 0;
3927 }
3928
3929 /*
3930  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3931  * cannot be reclaimed or migrated.
3932  */
3933 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3934 {
3935         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3936 }
3937
3938 /*
3939  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3940  * can be reclaimed or migrated.
3941  */
3942 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3943 {
3944         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3945 }
3946
3947 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3948 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3949
3950 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3951
3952 /**
3953  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3954  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3955  *
3956  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3957  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3958  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3959  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3960  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3961  * smaller per-cpu batchsize.
3962  */
3963 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3964 {
3965         dma_reserve = new_dma_reserve;
3966 }
3967
3968 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3969 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3970 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3971
3972 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3973 #endif
3974
3975 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3976 {
3977         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3978                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3979 }
3980
3981 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3982                                  unsigned long action, void *hcpu)
3983 {
3984         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3985
3986         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3987                 drain_pages(cpu);
3988
3989                 /*
3990                  * Spill the event counters of the dead processor
3991                  * into the current processors event counters.
3992                  * This artificially elevates the count of the current
3993                  * processor.
3994                  */
3995                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3996
3997                 /*
3998                  * Zero the differential counters of the dead processor
3999                  * so that the vm statistics are consistent.
4000                  *
4001                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
4002                  * race with what we are doing.
4003                  */
4004                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
4005         }
4006         return NOTIFY_OK;
4007 }
4008
4009 void __init page_alloc_init(void)
4010 {
4011         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4012 }
4013
4014 /*
4015  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4016  *      or min_free_kbytes changes.
4017  */
4018 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4019 {
4020         struct pglist_data *pgdat;
4021         unsigned long reserve_pages = 0;
4022         enum zone_type i, j;
4023
4024         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4025                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4026                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4027                         unsigned long max = 0;
4028
4029                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4030                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4031                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4032                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4033                         }
4034
4035                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4036                         max += zone->pages_high;
4037
4038                         if (max > zone->present_pages)
4039                                 max = zone->present_pages;
4040                         reserve_pages += max;
4041                 }
4042         }
4043         totalreserve_pages = reserve_pages;
4044 }
4045
4046 /*
4047  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4048  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4049  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4050  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4051  */
4052 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4053 {
4054         struct pglist_data *pgdat;
4055         enum zone_type j, idx;
4056
4057         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4058                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4059                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4060                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4061
4062                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4063
4064                         idx = j;
4065                         while (idx) {
4066                                 struct zone *lower_zone;
4067
4068                                 idx--;
4069
4070                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4071                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4072
4073                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4074                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4075                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4076                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4077                         }
4078                 }
4079         }
4080
4081         /* update totalreserve_pages */
4082         calculate_totalreserve_pages();
4083 }
4084
4085 /**
4086  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4087  *
4088  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4089  * with respect to min_free_kbytes.
4090  */
4091 void setup_per_zone_pages_min(void)
4092 {
4093         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4094         unsigned long lowmem_pages = 0;
4095         struct zone *zone;
4096         unsigned long flags;
4097
4098         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4099         for_each_zone(zone) {
4100                 if (!is_highmem(zone))
4101                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4102         }
4103
4104         for_each_zone(zone) {
4105                 u64 tmp;
4106
4107                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4108                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4109                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4110                 if (is_highmem(zone)) {
4111                         /*
4112                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4113                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4114                          * value here.
4115                          *
4116                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4117                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4118                          * not be capped for highmem.
4119                          */
4120                         int min_pages;
4121
4122                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4123                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4124                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4125                         if (min_pages > 128)
4126                                 min_pages = 128;
4127                         zone->pages_min = min_pages;
4128                 } else {
4129                         /*
4130                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4131                          * proportionate to the zone's size.
4132                          */
4133                         zone->pages_min = tmp;
4134                 }
4135
4136                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4137                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4138                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4139                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4140         }
4141
4142         /* update totalreserve_pages */
4143         calculate_totalreserve_pages();
4144 }
4145
4146 /*
4147  * Initialise min_free_kbytes.
4148  *
4149  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4150  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4151  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4152  *
4153  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4154  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4155  *
4156  * which yields
4157  *
4158  * 16MB:        512k
4159  * 32MB:        724k
4160  * 64MB:        1024k
4161  * 128MB:       1448k
4162  * 256MB:       2048k
4163  * 512MB:       2896k
4164  * 1024MB:      4096k
4165  * 2048MB:      5792k
4166  * 4096MB:      8192k
4167  * 8192MB:      11584k
4168  * 16384MB:     16384k
4169  */
4170 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4171 {
4172         unsigned long lowmem_kbytes;
4173
4174         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4175
4176         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4177         if (min_free_kbytes < 128)
4178                 min_free_kbytes = 128;
4179         if (min_free_kbytes > 65536)
4180                 min_free_kbytes = 65536;
4181         setup_per_zone_pages_min();
4182         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4183         return 0;
4184 }
4185 module_init(init_per_zone_pages_min)
4186
4187 /*
4188  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4189  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4190  *      changes.
4191  */
4192 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4193         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4194 {
4195         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4196         if (write)
4197                 setup_per_zone_pages_min();
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 #ifdef CONFIG_NUMA
4202 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4203         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4204 {
4205         struct zone *zone;
4206         int rc;
4207
4208         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4209         if (rc)
4210                 return rc;
4211
4212         for_each_zone(zone)
4213                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4214                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4215         return 0;
4216 }
4217
4218 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4219         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4220 {
4221         struct zone *zone;
4222         int rc;
4223
4224         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4225         if (rc)
4226                 return rc;
4227
4228         for_each_zone(zone)
4229                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4230                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4231         return 0;
4232 }
4233 #endif
4234
4235 /*
4236  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4237  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4238  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4239  *
4240  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4241  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4242  * if in function of the boot time zone sizes.
4243  */
4244 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4245         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4246 {
4247         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4248         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4249         return 0;
4250 }
4251
4252 /*
4253  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4254  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4255  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4256  */
4257
4258 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4259         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4260 {
4261         struct zone *zone;
4262         unsigned int cpu;
4263         int ret;
4264
4265         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4266         if (!write || (ret == -EINVAL))
4267                 return ret;
4268         for_each_zone(zone) {
4269                 for_each_online_cpu(cpu) {
4270                         unsigned long  high;
4271                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4272                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4273                 }
4274         }
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4279
4280 #ifdef CONFIG_NUMA
4281 static int __init set_hashdist(char *str)
4282 {
4283         if (!str)
4284                 return 0;
4285         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4286         return 1;
4287 }
4288 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4289 #endif
4290
4291 /*
4292  * allocate a large system hash table from bootmem
4293  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4294  *   quantity of entries
4295  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4296  */
4297 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4298                                      unsigned long bucketsize,
4299                                      unsigned long numentries,
4300                                      int scale,
4301                                      int flags,
4302                                      unsigned int *_hash_shift,
4303                                      unsigned int *_hash_mask,
4304                                      unsigned long limit)
4305 {
4306         unsigned long long max = limit;
4307         unsigned long log2qty, size;
4308         void *table = NULL;
4309
4310         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4311         if (!numentries) {
4312                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4313                 numentries = nr_kernel_pages;
4314                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4315                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4316                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4317
4318                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4319                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4320                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4321                 else
4322                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4323
4324                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4325                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4326                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4327         }
4328         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4329
4330         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4331         if (max == 0) {
4332                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4333                 do_div(max, bucketsize);
4334         }
4335
4336         if (numentries > max)
4337                 numentries = max;
4338
4339         log2qty = ilog2(numentries);
4340
4341         do {
4342                 size = bucketsize << log2qty;
4343                 if (flags & HASH_EARLY)
4344                         table = alloc_bootmem(size);
4345                 else if (hashdist)
4346                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4347                 else {
4348                         unsigned long order;
4349                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
4350                                 ;
4351                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4352                         /*
4353                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4354                          * some pages at the end of hash table.
4355                          */
4356                         if (table) {
4357                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4358                                                 (PAGE_SIZE << order);
4359                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4360                                                 PAGE_ALIGN(size);
4361                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4362                                 while (used < alloc_end) {
4363                                         free_page(used);
4364                                         used += PAGE_SIZE;
4365                                 }
4366                         }
4367                 }
4368         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4369
4370         if (!table)
4371                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4372
4373         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4374                tablename,
4375                (1U << log2qty),
4376                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4377                size);
4378
4379         if (_hash_shift)
4380                 *_hash_shift = log2qty;
4381         if (_hash_mask)
4382                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4383
4384         return table;
4385 }
4386
4387 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4388 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4389 {
4390         return __pfn_to_page(pfn);
4391 }
4392 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4393 {
4394         return __page_to_pfn(page);
4395 }
4396 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4397 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4398 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4399
4400 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4401 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4402                                                         unsigned long pfn)
4403 {
4404 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4405         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4406 #else
4407         return zone->pageblock_flags;
4408 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4409 }
4410
4411 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4412 {
4413 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4414         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4415         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4416 #else
4417         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4418         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4419 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4420 }
4421
4422 /**
4423  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4424  * @page: The page within the block of interest
4425  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4426  * @end_bitidx: The last bit of interest
4427  * returns pageblock_bits flags
4428  */
4429 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4430                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4431 {
4432         struct zone *zone;
4433         unsigned long *bitmap;
4434         unsigned long pfn, bitidx;
4435         unsigned long flags = 0;
4436         unsigned long value = 1;
4437
4438         zone = page_zone(page);
4439         pfn = page_to_pfn(page);
4440         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4441         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4442
4443         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4444                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4445                         flags |= value;
4446
4447         return flags;
4448 }
4449
4450 /**
4451  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4452  * @page: The page within the block of interest
4453  * @start_bitidx: The first bit of interest
4454  * @end_bitidx: The last bit of interest
4455  * @flags: The flags to set
4456  */
4457 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4458                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4459 {
4460         struct zone *zone;
4461         unsigned long *bitmap;
4462         unsigned long pfn, bitidx;
4463         unsigned long value = 1;
4464
4465         zone = page_zone(page);
4466         pfn = page_to_pfn(page);
4467         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4468         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4469
4470         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4471                 if (flags & value)
4472                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4473                 else
4474                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4475 }
4476
4477 /*
4478  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4479  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4480  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4481  */
4482
4483 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4484 {
4485         struct zone *zone;
4486         unsigned long flags;
4487         int ret = -EBUSY;
4488
4489         zone = page_zone(page);
4490         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4491         /*
4492          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4493          */
4494         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4495                 goto out;
4496         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4497         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4498         ret = 0;
4499 out:
4500         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4501         if (!ret)
4502                 drain_all_pages();
4503         return ret;
4504 }
4505
4506 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4507 {
4508         struct zone *zone;
4509         unsigned long flags;
4510         zone = page_zone(page);
4511         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4512         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4513                 goto out;
4514         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4515         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4516 out:
4517         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4518 }
4519
4520 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4521 /*
4522  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4523  */
4524 void
4525 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4526 {
4527         struct page *page;
4528         struct zone *zone;
4529         int order, i;
4530         unsigned long pfn;
4531         unsigned long flags;
4532         /* find the first valid pfn */
4533         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4534                 if (pfn_valid(pfn))
4535                         break;
4536         if (pfn == end_pfn)
4537                 return;
4538         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4539         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4540         pfn = start_pfn;
4541         while (pfn < end_pfn) {
4542                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4543                         pfn++;
4544                         continue;
4545                 }
4546                 page = pfn_to_page(pfn);
4547                 BUG_ON(page_count(page));
4548                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4549                 order = page_order(page);
4550 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4551                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4552                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4553 #endif
4554                 list_del(&page->lru);
4555                 rmv_page_order(page);
4556                 zone->free_area[order].nr_free--;
4557                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4558                                       - (1UL << order));
4559                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4560                         SetPageReserved((page+i));
4561                 pfn += (1 << order);
4562         }
4563         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4564 }
4565 #endif