[PATCH] Fix buddy list race that could lead to page lru list corruptions
[linux-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/config.h>
18 #include <linux/stddef.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/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/notifier.h>
32 #include <linux/topology.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/cpuset.h>
36 #include <linux/memory_hotplug.h>
37 #include <linux/nodemask.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include "internal.h"
43
44 /*
45  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
46  * initializer cleaner
47  */
48 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
49 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
50 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
51 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
52 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
53 unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
54 long nr_swap_pages;
55 int percpu_pagelist_fraction;
56
57 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
58
59 /*
60  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
61  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
62  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
63  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
64  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
65  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
66  *
67  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
68  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
69  */
70 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
71
72 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
73
74 /*
75  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
76  * id is encoded in the upper bits of page->flags
77  */
78 struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
80
81 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
82 int min_free_kbytes = 1024;
83
84 unsigned long __initdata nr_kernel_pages;
85 unsigned long __initdata nr_all_pages;
86
87 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
88 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
89 {
90         int ret = 0;
91         unsigned seq;
92         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
93
94         do {
95                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
96                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
97                         ret = 1;
98                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
99                         ret = 1;
100         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
101
102         return ret;
103 }
104
105 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
106 {
107 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
108         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
109                 return 0;
110 #endif
111         if (zone != page_zone(page))
112                 return 0;
113
114         return 1;
115 }
116 /*
117  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
118  */
119 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
120 {
121         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
122                 return 1;
123         if (!page_is_consistent(zone, page))
124                 return 1;
125
126         return 0;
127 }
128
129 #else
130 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
131 {
132         return 0;
133 }
134 #endif
135
136 static void bad_page(struct page *page)
137 {
138         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
139                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
140                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
141                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
142                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
143                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
144                 page_mapcount(page), page_count(page));
145         dump_stack();
146         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
147                         1 << PG_private |
148                         1 << PG_locked  |
149                         1 << PG_active  |
150                         1 << PG_dirty   |
151                         1 << PG_reclaim |
152                         1 << PG_slab    |
153                         1 << PG_swapcache |
154                         1 << PG_writeback |
155                         1 << PG_buddy );
156         set_page_count(page, 0);
157         reset_page_mapcount(page);
158         page->mapping = NULL;
159         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
160 }
161
162 /*
163  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
164  *
165  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
166  *
167  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
168  *
169  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
170  * the head page (even the head page has this).
171  *
172  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
173  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
174  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
175  */
176
177 static void free_compound_page(struct page *page)
178 {
179         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
180 }
181
182 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
183 {
184         int i;
185         int nr_pages = 1 << order;
186
187         page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
188         page[1].lru.prev = (void *)order;
189         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
190                 struct page *p = page + i;
191
192                 __SetPageCompound(p);
193                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
194         }
195 }
196
197 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
198 {
199         int i;
200         int nr_pages = 1 << order;
201
202         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
203                 bad_page(page);
204
205         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
206                 struct page *p = page + i;
207
208                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
209                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
210                         bad_page(page);
211                 __ClearPageCompound(p);
212         }
213 }
214
215 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
216 {
217         int i;
218
219         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
220         /*
221          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
222          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
223          */
224         BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
225         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
226                 clear_highpage(page + i);
227 }
228
229 /*
230  * function for dealing with page's order in buddy system.
231  * zone->lock is already acquired when we use these.
232  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
233  */
234 static inline unsigned long page_order(struct page *page) {
235         return page_private(page);
236 }
237
238 static inline void set_page_order(struct page *page, int order) {
239         set_page_private(page, order);
240         __SetPageBuddy(page);
241 }
242
243 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
244 {
245         __ClearPageBuddy(page);
246         set_page_private(page, 0);
247 }
248
249 /*
250  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
251  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
252  *
253  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
254  * the following equation:
255  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
256  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
257  * 1 buddy is #10:
258  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
259  *
260  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
261  * satisfies the following equation:
262  *     P = B & ~(1 << O)
263  *
264  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
265  */
266 static inline struct page *
267 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
268 {
269         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
270
271         return page + (buddy_idx - page_idx);
272 }
273
274 static inline unsigned long
275 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
276 {
277         return (page_idx & ~(1 << order));
278 }
279
280 /*
281  * This function checks whether a page is free && is the buddy
282  * we can do coalesce a page and its buddy if
283  * (a) the buddy is not in a hole &&
284  * (b) the buddy is in the buddy system &&
285  * (c) a page and its buddy have the same order.
286  *
287  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
288  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
289  *
290  * For recording page's order, we use page_private(page).
291  */
292 static inline int page_is_buddy(struct page *page, int order)
293 {
294 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
295         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
296                 return 0;
297 #endif
298
299         if (PageBuddy(page) && page_order(page) == order) {
300                 BUG_ON(page_count(page) != 0);
301                return 1;
302         }
303        return 0;
304 }
305
306 /*
307  * Freeing function for a buddy system allocator.
308  *
309  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
310  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
311  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
312  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
313  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
314  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
315  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
316  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
317  * parts of the VM system.
318  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
319  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
320  * order is recorded in page_private(page) field.
321  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
322  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
323  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
324  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
325  * triggers coalescing into a block of larger size.            
326  *
327  * -- wli
328  */
329
330 static inline void __free_one_page(struct page *page,
331                 struct zone *zone, unsigned int order)
332 {
333         unsigned long page_idx;
334         int order_size = 1 << order;
335
336         if (unlikely(PageCompound(page)))
337                 destroy_compound_page(page, order);
338
339         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
340
341         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
342         BUG_ON(bad_range(zone, page));
343
344         zone->free_pages += order_size;
345         while (order < MAX_ORDER-1) {
346                 unsigned long combined_idx;
347                 struct free_area *area;
348                 struct page *buddy;
349
350                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
351                 if (!page_is_buddy(buddy, order))
352                         break;          /* Move the buddy up one level. */
353
354                 list_del(&buddy->lru);
355                 area = zone->free_area + order;
356                 area->nr_free--;
357                 rmv_page_order(buddy);
358                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
359                 page = page + (combined_idx - page_idx);
360                 page_idx = combined_idx;
361                 order++;
362         }
363         set_page_order(page, order);
364         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
365         zone->free_area[order].nr_free++;
366 }
367
368 static inline int free_pages_check(struct page *page)
369 {
370         if (unlikely(page_mapcount(page) |
371                 (page->mapping != NULL)  |
372                 (page_count(page) != 0)  |
373                 (page->flags & (
374                         1 << PG_lru     |
375                         1 << PG_private |
376                         1 << PG_locked  |
377                         1 << PG_active  |
378                         1 << PG_reclaim |
379                         1 << PG_slab    |
380                         1 << PG_swapcache |
381                         1 << PG_writeback |
382                         1 << PG_reserved |
383                         1 << PG_buddy ))))
384                 bad_page(page);
385         if (PageDirty(page))
386                 __ClearPageDirty(page);
387         /*
388          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
389          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
390          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
391          */
392         return PageReserved(page);
393 }
394
395 /*
396  * Frees a list of pages. 
397  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
398  * count is the number of pages to free.
399  *
400  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
401  * see if this freeing clears that state.
402  *
403  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
404  * pinned" detection logic.
405  */
406 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
407                                         struct list_head *list, int order)
408 {
409         spin_lock(&zone->lock);
410         zone->all_unreclaimable = 0;
411         zone->pages_scanned = 0;
412         while (count--) {
413                 struct page *page;
414
415                 BUG_ON(list_empty(list));
416                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
417                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
418                 list_del(&page->lru);
419                 __free_one_page(page, zone, order);
420         }
421         spin_unlock(&zone->lock);
422 }
423
424 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
425 {
426         LIST_HEAD(list);
427         list_add(&page->lru, &list);
428         free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
429 }
430
431 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
432 {
433         unsigned long flags;
434         int i;
435         int reserved = 0;
436
437         arch_free_page(page, order);
438         if (!PageHighMem(page))
439                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
440                                                  PAGE_SIZE<<order);
441
442         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
443                 reserved += free_pages_check(page + i);
444         if (reserved)
445                 return;
446
447         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
448         local_irq_save(flags);
449         __mod_page_state(pgfree, 1 << order);
450         free_one_page(page_zone(page), page, order);
451         local_irq_restore(flags);
452 }
453
454 /*
455  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
456  */
457 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
458 {
459         if (order == 0) {
460                 __ClearPageReserved(page);
461                 set_page_count(page, 0);
462                 set_page_refcounted(page);
463                 __free_page(page);
464         } else {
465                 int loop;
466
467                 prefetchw(page);
468                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
469                         struct page *p = &page[loop];
470
471                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
472                                 prefetchw(p + 1);
473                         __ClearPageReserved(p);
474                         set_page_count(p, 0);
475                 }
476
477                 set_page_refcounted(page);
478                 __free_pages(page, order);
479         }
480 }
481
482
483 /*
484  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
485  * Please do not alter this order without good reasons and regression
486  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
487  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
488  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
489  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
490  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
491  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
492  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
493  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
494  *
495  * -- wli
496  */
497 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
498         int low, int high, struct free_area *area)
499 {
500         unsigned long size = 1 << high;
501
502         while (high > low) {
503                 area--;
504                 high--;
505                 size >>= 1;
506                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
507                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
508                 area->nr_free++;
509                 set_page_order(&page[size], high);
510         }
511 }
512
513 /*
514  * This page is about to be returned from the page allocator
515  */
516 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
517 {
518         if (unlikely(page_mapcount(page) |
519                 (page->mapping != NULL)  |
520                 (page_count(page) != 0)  |
521                 (page->flags & (
522                         1 << PG_lru     |
523                         1 << PG_private |
524                         1 << PG_locked  |
525                         1 << PG_active  |
526                         1 << PG_dirty   |
527                         1 << PG_reclaim |
528                         1 << PG_slab    |
529                         1 << PG_swapcache |
530                         1 << PG_writeback |
531                         1 << PG_reserved |
532                         1 << PG_buddy ))))
533                 bad_page(page);
534
535         /*
536          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
537          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
538          */
539         if (PageReserved(page))
540                 return 1;
541
542         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
543                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
544                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
545         set_page_private(page, 0);
546         set_page_refcounted(page);
547         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
548
549         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
550                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
551
552         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
553                 prep_compound_page(page, order);
554
555         return 0;
556 }
557
558 /* 
559  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
560  * Call me with the zone->lock already held.
561  */
562 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
563 {
564         struct free_area * area;
565         unsigned int current_order;
566         struct page *page;
567
568         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
569                 area = zone->free_area + current_order;
570                 if (list_empty(&area->free_list))
571                         continue;
572
573                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
574                 list_del(&page->lru);
575                 rmv_page_order(page);
576                 area->nr_free--;
577                 zone->free_pages -= 1UL << order;
578                 expand(zone, page, order, current_order, area);
579                 return page;
580         }
581
582         return NULL;
583 }
584
585 /* 
586  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
587  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
588  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
589  */
590 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
591                         unsigned long count, struct list_head *list)
592 {
593         int i;
594         
595         spin_lock(&zone->lock);
596         for (i = 0; i < count; ++i) {
597                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
598                 if (unlikely(page == NULL))
599                         break;
600                 list_add_tail(&page->lru, list);
601         }
602         spin_unlock(&zone->lock);
603         return i;
604 }
605
606 #ifdef CONFIG_NUMA
607 /*
608  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
609  * belong to the currently executing processor.
610  * Note that this function must be called with the thread pinned to
611  * a single processor.
612  */
613 void drain_node_pages(int nodeid)
614 {
615         int i, z;
616         unsigned long flags;
617
618         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
619                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
620                 struct per_cpu_pageset *pset;
621
622                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
623                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
624                         struct per_cpu_pages *pcp;
625
626                         pcp = &pset->pcp[i];
627                         if (pcp->count) {
628                                 local_irq_save(flags);
629                                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
630                                 pcp->count = 0;
631                                 local_irq_restore(flags);
632                         }
633                 }
634         }
635 }
636 #endif
637
638 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
639 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
640 {
641         unsigned long flags;
642         struct zone *zone;
643         int i;
644
645         for_each_zone(zone) {
646                 struct per_cpu_pageset *pset;
647
648                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
649                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
650                         struct per_cpu_pages *pcp;
651
652                         pcp = &pset->pcp[i];
653                         local_irq_save(flags);
654                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
655                         pcp->count = 0;
656                         local_irq_restore(flags);
657                 }
658         }
659 }
660 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
661
662 #ifdef CONFIG_PM
663
664 void mark_free_pages(struct zone *zone)
665 {
666         unsigned long zone_pfn, flags;
667         int order;
668         struct list_head *curr;
669
670         if (!zone->spanned_pages)
671                 return;
672
673         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
674         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
675                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
676
677         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
678                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
679                         unsigned long start_pfn, i;
680
681                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
682
683                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
684                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
685         }
686         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
687 }
688
689 /*
690  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
691  */
692 void drain_local_pages(void)
693 {
694         unsigned long flags;
695
696         local_irq_save(flags);  
697         __drain_pages(smp_processor_id());
698         local_irq_restore(flags);       
699 }
700 #endif /* CONFIG_PM */
701
702 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z, int cpu)
703 {
704 #ifdef CONFIG_NUMA
705         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
706         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
707         struct per_cpu_pageset *p;
708
709         p = zone_pcp(z, cpu);
710         if (pg == orig) {
711                 p->numa_hit++;
712         } else {
713                 p->numa_miss++;
714                 zone_pcp(zonelist->zones[0], cpu)->numa_foreign++;
715         }
716         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
717                 p->local_node++;
718         else
719                 p->other_node++;
720 #endif
721 }
722
723 /*
724  * Free a 0-order page
725  */
726 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
727 {
728         struct zone *zone = page_zone(page);
729         struct per_cpu_pages *pcp;
730         unsigned long flags;
731
732         arch_free_page(page, 0);
733
734         if (PageAnon(page))
735                 page->mapping = NULL;
736         if (free_pages_check(page))
737                 return;
738
739         kernel_map_pages(page, 1, 0);
740
741         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
742         local_irq_save(flags);
743         __inc_page_state(pgfree);
744         list_add(&page->lru, &pcp->list);
745         pcp->count++;
746         if (pcp->count >= pcp->high) {
747                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
748                 pcp->count -= pcp->batch;
749         }
750         local_irq_restore(flags);
751         put_cpu();
752 }
753
754 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
755 {
756         free_hot_cold_page(page, 0);
757 }
758         
759 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
760 {
761         free_hot_cold_page(page, 1);
762 }
763
764 /*
765  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
766  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
767  * Each sub-page must be freed individually.
768  *
769  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
770  * Please consult with lkml before using this in your driver.
771  */
772 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
773 {
774         int i;
775
776         BUG_ON(PageCompound(page));
777         BUG_ON(!page_count(page));
778         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
779                 set_page_refcounted(page + i);
780 }
781
782 /*
783  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
784  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
785  * or two.
786  */
787 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
788                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
789 {
790         unsigned long flags;
791         struct page *page;
792         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
793         int cpu;
794
795 again:
796         cpu  = get_cpu();
797         if (likely(order == 0)) {
798                 struct per_cpu_pages *pcp;
799
800                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
801                 local_irq_save(flags);
802                 if (!pcp->count) {
803                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
804                                                 pcp->batch, &pcp->list);
805                         if (unlikely(!pcp->count))
806                                 goto failed;
807                 }
808                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
809                 list_del(&page->lru);
810                 pcp->count--;
811         } else {
812                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
813                 page = __rmqueue(zone, order);
814                 spin_unlock(&zone->lock);
815                 if (!page)
816                         goto failed;
817         }
818
819         __mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
820         zone_statistics(zonelist, zone, cpu);
821         local_irq_restore(flags);
822         put_cpu();
823
824         BUG_ON(bad_range(zone, page));
825         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
826                 goto again;
827         return page;
828
829 failed:
830         local_irq_restore(flags);
831         put_cpu();
832         return NULL;
833 }
834
835 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
836 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
837 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
838 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
839 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
840 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
841 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
842
843 /*
844  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
845  * of the allocation.
846  */
847 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
848                       int classzone_idx, int alloc_flags)
849 {
850         /* free_pages my go negative - that's OK */
851         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
852         int o;
853
854         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
855                 min -= min / 2;
856         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
857                 min -= min / 4;
858
859         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
860                 return 0;
861         for (o = 0; o < order; o++) {
862                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
863                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
864
865                 /* Require fewer higher order pages to be free */
866                 min >>= 1;
867
868                 if (free_pages <= min)
869                         return 0;
870         }
871         return 1;
872 }
873
874 /*
875  * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
876  * a page.
877  */
878 static struct page *
879 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
880                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
881 {
882         struct zone **z = zonelist->zones;
883         struct page *page = NULL;
884         int classzone_idx = zone_idx(*z);
885
886         /*
887          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
888          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
889          */
890         do {
891                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
892                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
893                         continue;
894
895                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
896                         unsigned long mark;
897                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
898                                 mark = (*z)->pages_min;
899                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
900                                 mark = (*z)->pages_low;
901                         else
902                                 mark = (*z)->pages_high;
903                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
904                                     classzone_idx, alloc_flags))
905                                 if (!zone_reclaim_mode ||
906                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
907                                         continue;
908                 }
909
910                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
911                 if (page) {
912                         break;
913                 }
914         } while (*(++z) != NULL);
915         return page;
916 }
917
918 /*
919  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
920  */
921 struct page * fastcall
922 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
923                 struct zonelist *zonelist)
924 {
925         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
926         struct zone **z;
927         struct page *page;
928         struct reclaim_state reclaim_state;
929         struct task_struct *p = current;
930         int do_retry;
931         int alloc_flags;
932         int did_some_progress;
933
934         might_sleep_if(wait);
935
936 restart:
937         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
938
939         if (unlikely(*z == NULL)) {
940                 /* Should this ever happen?? */
941                 return NULL;
942         }
943
944         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
945                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
946         if (page)
947                 goto got_pg;
948
949         do {
950                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
951                         wakeup_kswapd(*z, order);
952         } while (*(++z));
953
954         /*
955          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
956          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
957          * to how we want to proceed.
958          *
959          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
960          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
961          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
962          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
963          */
964         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
965         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
966                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
967         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
968                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
969         alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
970
971         /*
972          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
973          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
974          *
975          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
976          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
977          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
978          */
979         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
980         if (page)
981                 goto got_pg;
982
983         /* This allocation should allow future memory freeing. */
984
985         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
986                         && !in_interrupt()) {
987                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
988 nofail_alloc:
989                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
990                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
991                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
992                         if (page)
993                                 goto got_pg;
994                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
995                                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
996                                 goto nofail_alloc;
997                         }
998                 }
999                 goto nopage;
1000         }
1001
1002         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1003         if (!wait)
1004                 goto nopage;
1005
1006 rebalance:
1007         cond_resched();
1008
1009         /* We now go into synchronous reclaim */
1010         cpuset_memory_pressure_bump();
1011         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1012         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1013         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1014
1015         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1016
1017         p->reclaim_state = NULL;
1018         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1019
1020         cond_resched();
1021
1022         if (likely(did_some_progress)) {
1023                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1024                                                 zonelist, alloc_flags);
1025                 if (page)
1026                         goto got_pg;
1027         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1028                 /*
1029                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1030                  * very high watermark here, this is only to catch
1031                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1032                  * under heavy pressure.
1033                  */
1034                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1035                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1036                 if (page)
1037                         goto got_pg;
1038
1039                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1040                 goto restart;
1041         }
1042
1043         /*
1044          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1045          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1046          *
1047          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1048          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1049          */
1050         do_retry = 0;
1051         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1052                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1053                         do_retry = 1;
1054                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1055                         do_retry = 1;
1056         }
1057         if (do_retry) {
1058                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1059                 goto rebalance;
1060         }
1061
1062 nopage:
1063         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1064                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1065                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1066                         p->comm, order, gfp_mask);
1067                 dump_stack();
1068                 show_mem();
1069         }
1070 got_pg:
1071         return page;
1072 }
1073
1074 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1075
1076 /*
1077  * Common helper functions.
1078  */
1079 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1080 {
1081         struct page * page;
1082         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1083         if (!page)
1084                 return 0;
1085         return (unsigned long) page_address(page);
1086 }
1087
1088 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1089
1090 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1091 {
1092         struct page * page;
1093
1094         /*
1095          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1096          * a highmem page
1097          */
1098         BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1099
1100         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1101         if (page)
1102                 return (unsigned long) page_address(page);
1103         return 0;
1104 }
1105
1106 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1107
1108 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1109 {
1110         int i = pagevec_count(pvec);
1111
1112         while (--i >= 0)
1113                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1114 }
1115
1116 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1117 {
1118         if (put_page_testzero(page)) {
1119                 if (order == 0)
1120                         free_hot_page(page);
1121                 else
1122                         __free_pages_ok(page, order);
1123         }
1124 }
1125
1126 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1127
1128 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1129 {
1130         if (addr != 0) {
1131                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1132                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1133         }
1134 }
1135
1136 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1137
1138 /*
1139  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1140  */
1141 unsigned int nr_free_pages(void)
1142 {
1143         unsigned int sum = 0;
1144         struct zone *zone;
1145
1146         for_each_zone(zone)
1147                 sum += zone->free_pages;
1148
1149         return sum;
1150 }
1151
1152 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1153
1154 #ifdef CONFIG_NUMA
1155 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1156 {
1157         unsigned int i, sum = 0;
1158
1159         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1160                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1161
1162         return sum;
1163 }
1164 #endif
1165
1166 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1167 {
1168         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1169         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1170         unsigned int sum = 0;
1171
1172         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1173         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1174         struct zone *zone;
1175
1176         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1177                 unsigned long size = zone->present_pages;
1178                 unsigned long high = zone->pages_high;
1179                 if (size > high)
1180                         sum += size - high;
1181         }
1182
1183         return sum;
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1188  */
1189 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1190 {
1191         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1196  */
1197 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1198 {
1199         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1200 }
1201
1202 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1203 unsigned int nr_free_highpages (void)
1204 {
1205         pg_data_t *pgdat;
1206         unsigned int pages = 0;
1207
1208         for_each_online_pgdat(pgdat)
1209                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1210
1211         return pages;
1212 }
1213 #endif
1214
1215 #ifdef CONFIG_NUMA
1216 static void show_node(struct zone *zone)
1217 {
1218         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1219 }
1220 #else
1221 #define show_node(zone) do { } while (0)
1222 #endif
1223
1224 /*
1225  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1226  * The result is unavoidably approximate - it can change
1227  * during and after execution of this function.
1228  */
1229 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1230
1231 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1232 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1233 #ifdef CONFIG_SMP
1234 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1235 #endif
1236
1237 static void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr, cpumask_t *cpumask)
1238 {
1239         unsigned cpu;
1240
1241         memset(ret, 0, nr * sizeof(unsigned long));
1242         cpus_and(*cpumask, *cpumask, cpu_online_map);
1243
1244         for_each_cpu_mask(cpu, *cpumask) {
1245                 unsigned long *in;
1246                 unsigned long *out;
1247                 unsigned off;
1248                 unsigned next_cpu;
1249
1250                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1251
1252                 next_cpu = next_cpu(cpu, *cpumask);
1253                 if (likely(next_cpu < NR_CPUS))
1254                         prefetch(&per_cpu(page_states, next_cpu));
1255
1256                 out = (unsigned long *)ret;
1257                 for (off = 0; off < nr; off++)
1258                         *out++ += *in++;
1259         }
1260 }
1261
1262 void get_page_state_node(struct page_state *ret, int node)
1263 {
1264         int nr;
1265         cpumask_t mask = node_to_cpumask(node);
1266
1267         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1268         nr /= sizeof(unsigned long);
1269
1270         __get_page_state(ret, nr+1, &mask);
1271 }
1272
1273 void get_page_state(struct page_state *ret)
1274 {
1275         int nr;
1276         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1277
1278         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1279         nr /= sizeof(unsigned long);
1280
1281         __get_page_state(ret, nr + 1, &mask);
1282 }
1283
1284 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1285 {
1286         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1287
1288         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long), &mask);
1289 }
1290
1291 unsigned long read_page_state_offset(unsigned long offset)
1292 {
1293         unsigned long ret = 0;
1294         int cpu;
1295
1296         for_each_online_cpu(cpu) {
1297                 unsigned long in;
1298
1299                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1300                 ret += *((unsigned long *)in);
1301         }
1302         return ret;
1303 }
1304
1305 void __mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1306 {
1307         void *ptr;
1308
1309         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1310         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1311 }
1312 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state_offset);
1313
1314 void mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1315 {
1316         unsigned long flags;
1317         void *ptr;
1318
1319         local_irq_save(flags);
1320         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1321         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1322         local_irq_restore(flags);
1323 }
1324 EXPORT_SYMBOL(mod_page_state_offset);
1325
1326 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1327                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1328 {
1329         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1330         int i;
1331
1332         *active = 0;
1333         *inactive = 0;
1334         *free = 0;
1335         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1336                 *active += zones[i].nr_active;
1337                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1338                 *free += zones[i].free_pages;
1339         }
1340 }
1341
1342 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1343                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1344 {
1345         struct pglist_data *pgdat;
1346
1347         *active = 0;
1348         *inactive = 0;
1349         *free = 0;
1350         for_each_online_pgdat(pgdat) {
1351                 unsigned long l, m, n;
1352                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1353                 *active += l;
1354                 *inactive += m;
1355                 *free += n;
1356         }
1357 }
1358
1359 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1360 {
1361         val->totalram = totalram_pages;
1362         val->sharedram = 0;
1363         val->freeram = nr_free_pages();
1364         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1365 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1366         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1367         val->freehigh = nr_free_highpages();
1368 #else
1369         val->totalhigh = 0;
1370         val->freehigh = 0;
1371 #endif
1372         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1373 }
1374
1375 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1376
1377 #ifdef CONFIG_NUMA
1378 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1379 {
1380         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1381
1382         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1383         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1384         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1385         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1386         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1387 }
1388 #endif
1389
1390 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1391
1392 /*
1393  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1394  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1395  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1396  */
1397 void show_free_areas(void)
1398 {
1399         struct page_state ps;
1400         int cpu, temperature;
1401         unsigned long active;
1402         unsigned long inactive;
1403         unsigned long free;
1404         struct zone *zone;
1405
1406         for_each_zone(zone) {
1407                 show_node(zone);
1408                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1409
1410                 if (!populated_zone(zone)) {
1411                         printk(" empty\n");
1412                         continue;
1413                 } else
1414                         printk("\n");
1415
1416                 for_each_online_cpu(cpu) {
1417                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1418
1419                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1420
1421                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1422                                 printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1423                                         cpu,
1424                                         temperature ? "cold" : "hot",
1425                                         pageset->pcp[temperature].high,
1426                                         pageset->pcp[temperature].batch,
1427                                         pageset->pcp[temperature].count);
1428                 }
1429         }
1430
1431         get_page_state(&ps);
1432         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1433
1434         printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1435                 K(nr_free_pages()),
1436                 K(nr_free_highpages()));
1437
1438         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1439                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1440                 active,
1441                 inactive,
1442                 ps.nr_dirty,
1443                 ps.nr_writeback,
1444                 ps.nr_unstable,
1445                 nr_free_pages(),
1446                 ps.nr_slab,
1447                 ps.nr_mapped,
1448                 ps.nr_page_table_pages);
1449
1450         for_each_zone(zone) {
1451                 int i;
1452
1453                 show_node(zone);
1454                 printk("%s"
1455                         " free:%lukB"
1456                         " min:%lukB"
1457                         " low:%lukB"
1458                         " high:%lukB"
1459                         " active:%lukB"
1460                         " inactive:%lukB"
1461                         " present:%lukB"
1462                         " pages_scanned:%lu"
1463                         " all_unreclaimable? %s"
1464                         "\n",
1465                         zone->name,
1466                         K(zone->free_pages),
1467                         K(zone->pages_min),
1468                         K(zone->pages_low),
1469                         K(zone->pages_high),
1470                         K(zone->nr_active),
1471                         K(zone->nr_inactive),
1472                         K(zone->present_pages),
1473                         zone->pages_scanned,
1474                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1475                         );
1476                 printk("lowmem_reserve[]:");
1477                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1478                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1479                 printk("\n");
1480         }
1481
1482         for_each_zone(zone) {
1483                 unsigned long nr, flags, order, total = 0;
1484
1485                 show_node(zone);
1486                 printk("%s: ", zone->name);
1487                 if (!populated_zone(zone)) {
1488                         printk("empty\n");
1489                         continue;
1490                 }
1491
1492                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1493                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1494                         nr = zone->free_area[order].nr_free;
1495                         total += nr << order;
1496                         printk("%lu*%lukB ", nr, K(1UL) << order);
1497                 }
1498                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1499                 printk("= %lukB\n", K(total));
1500         }
1501
1502         show_swap_cache_info();
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Builds allocation fallback zone lists.
1507  *
1508  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1509  */
1510 static int __init build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1511                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1512 {
1513         struct zone *zone;
1514
1515         BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1516
1517         do {
1518                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1519                 if (populated_zone(zone)) {
1520 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1521                         BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1522 #endif
1523                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1524                         check_highest_zone(zone_type);
1525                 }
1526                 zone_type--;
1527
1528         } while (zone_type >= 0);
1529         return nr_zones;
1530 }
1531
1532 static inline int highest_zone(int zone_bits)
1533 {
1534         int res = ZONE_NORMAL;
1535         if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1536                 res = ZONE_HIGHMEM;
1537         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1538                 res = ZONE_DMA32;
1539         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1540                 res = ZONE_DMA;
1541         return res;
1542 }
1543
1544 #ifdef CONFIG_NUMA
1545 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1546 static int __initdata node_load[MAX_NUMNODES];
1547 /**
1548  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1549  * @node: node whose fallback list we're appending
1550  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1551  *
1552  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1553  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1554  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1555  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1556  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1557  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1558  * on them otherwise.
1559  * It returns -1 if no node is found.
1560  */
1561 static int __init find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1562 {
1563         int n, val;
1564         int min_val = INT_MAX;
1565         int best_node = -1;
1566
1567         /* Use the local node if we haven't already */
1568         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1569                 node_set(node, *used_node_mask);
1570                 return node;
1571         }
1572
1573         for_each_online_node(n) {
1574                 cpumask_t tmp;
1575
1576                 /* Don't want a node to appear more than once */
1577                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1578                         continue;
1579
1580                 /* Use the distance array to find the distance */
1581                 val = node_distance(node, n);
1582
1583                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1584                 val += (n < node);
1585
1586                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1587                 tmp = node_to_cpumask(n);
1588                 if (!cpus_empty(tmp))
1589                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1590
1591                 /* Slight preference for less loaded node */
1592                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1593                 val += node_load[n];
1594
1595                 if (val < min_val) {
1596                         min_val = val;
1597                         best_node = n;
1598                 }
1599         }
1600
1601         if (best_node >= 0)
1602                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1603
1604         return best_node;
1605 }
1606
1607 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1608 {
1609         int i, j, k, node, local_node;
1610         int prev_node, load;
1611         struct zonelist *zonelist;
1612         nodemask_t used_mask;
1613
1614         /* initialize zonelists */
1615         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1616                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1617                 zonelist->zones[0] = NULL;
1618         }
1619
1620         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1621         local_node = pgdat->node_id;
1622         load = num_online_nodes();
1623         prev_node = local_node;
1624         nodes_clear(used_mask);
1625         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1626                 int distance = node_distance(local_node, node);
1627
1628                 /*
1629                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1630                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1631                  */
1632                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1633                         zone_reclaim_mode = 1;
1634
1635                 /*
1636                  * We don't want to pressure a particular node.
1637                  * So adding penalty to the first node in same
1638                  * distance group to make it round-robin.
1639                  */
1640
1641                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1642                         node_load[node] += load;
1643                 prev_node = node;
1644                 load--;
1645                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1646                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1647                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1648
1649                         k = highest_zone(i);
1650
1651                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1652                         zonelist->zones[j] = NULL;
1653                 }
1654         }
1655 }
1656
1657 #else   /* CONFIG_NUMA */
1658
1659 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1660 {
1661         int i, j, k, node, local_node;
1662
1663         local_node = pgdat->node_id;
1664         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1665                 struct zonelist *zonelist;
1666
1667                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1668
1669                 j = 0;
1670                 k = highest_zone(i);
1671                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1672                 /*
1673                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1674                  * of all the other nodes.
1675                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1676                  * building the zones for node N, we make sure that the
1677                  * zones coming right after the local ones are those from
1678                  * node N+1 (modulo N)
1679                  */
1680                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1681                         if (!node_online(node))
1682                                 continue;
1683                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1684                 }
1685                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1686                         if (!node_online(node))
1687                                 continue;
1688                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1689                 }
1690
1691                 zonelist->zones[j] = NULL;
1692         }
1693 }
1694
1695 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1696
1697 void __init build_all_zonelists(void)
1698 {
1699         int i;
1700
1701         for_each_online_node(i)
1702                 build_zonelists(NODE_DATA(i));
1703         printk("Built %i zonelists\n", num_online_nodes());
1704         cpuset_init_current_mems_allowed();
1705 }
1706
1707 /*
1708  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1709  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1710  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1711  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1712  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1713  * conservative, even though it seems large.
1714  *
1715  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1716  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1717  */
1718 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1719
1720 static inline unsigned long wait_table_size(unsigned long pages)
1721 {
1722         unsigned long size = 1;
1723
1724         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1725
1726         while (size < pages)
1727                 size <<= 1;
1728
1729         /*
1730          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1731          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1732          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1733          */
1734         size = min(size, 4096UL);
1735
1736         return max(size, 4UL);
1737 }
1738
1739 /*
1740  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1741  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1742  * hash function before the remainder is taken.
1743  */
1744 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1745 {
1746         return ffz(~size);
1747 }
1748
1749 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1750
1751 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1752                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1753 {
1754         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1755         int i;
1756
1757         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1758                 totalpages += zones_size[i];
1759         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1760
1761         realtotalpages = totalpages;
1762         if (zholes_size)
1763                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1764                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1765         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1766         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1767 }
1768
1769
1770 /*
1771  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1772  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1773  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1774  */
1775 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1776                 unsigned long start_pfn)
1777 {
1778         struct page *page;
1779         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1780         unsigned long pfn;
1781
1782         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1783                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1784                         continue;
1785                 page = pfn_to_page(pfn);
1786                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1787                 init_page_count(page);
1788                 reset_page_mapcount(page);
1789                 SetPageReserved(page);
1790                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1791 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1792                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1793                 if (!is_highmem_idx(zone))
1794                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1795 #endif
1796         }
1797 }
1798
1799 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1800                                 unsigned long size)
1801 {
1802         int order;
1803         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1804                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1805                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1806         }
1807 }
1808
1809 #define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1810 void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1811                 unsigned long size)
1812 {
1813         unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1814         unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1815
1816         if (FLAGS_HAS_NODE)
1817                 zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1818         else
1819                 for (; snum <= end; snum++)
1820                         zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1821 }
1822
1823 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1824 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1825         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1826 #endif
1827
1828 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1829 {
1830         int batch;
1831
1832         /*
1833          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1834          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1835          *
1836          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1837          */
1838         batch = zone->present_pages / 1024;
1839         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1840                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1841         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1842         if (batch < 1)
1843                 batch = 1;
1844
1845         /*
1846          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1847          * of 2 value was found to be more likely to have
1848          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1849          *
1850          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1851          * batches of pages, one task can end up with a lot
1852          * of pages of one half of the possible page colors
1853          * and the other with pages of the other colors.
1854          */
1855         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1856
1857         return batch;
1858 }
1859
1860 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1861 {
1862         struct per_cpu_pages *pcp;
1863
1864         memset(p, 0, sizeof(*p));
1865
1866         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1867         pcp->count = 0;
1868         pcp->high = 6 * batch;
1869         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1870         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1871
1872         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1873         pcp->count = 0;
1874         pcp->high = 2 * batch;
1875         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1876         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1877 }
1878
1879 /*
1880  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1881  * to the value high for the pageset p.
1882  */
1883
1884 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1885                                 unsigned long high)
1886 {
1887         struct per_cpu_pages *pcp;
1888
1889         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1890         pcp->high = high;
1891         pcp->batch = max(1UL, high/4);
1892         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1893                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1894 }
1895
1896
1897 #ifdef CONFIG_NUMA
1898 /*
1899  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1900  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1901  * that an item put on a list will immediately be handed over to
1902  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1903  * with interrupts disabled.
1904  *
1905  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1906  *
1907  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1908  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1909  * hotplugged processors.
1910  *
1911  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1912  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1913  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1914  */
1915 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1916
1917 /*
1918  * Dynamically allocate memory for the
1919  * per cpu pageset array in struct zone.
1920  */
1921 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1922 {
1923         struct zone *zone, *dzone;
1924
1925         for_each_zone(zone) {
1926
1927                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1928                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1929                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
1930                         goto bad;
1931
1932                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1933
1934                 if (percpu_pagelist_fraction)
1935                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1936                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1937         }
1938
1939         return 0;
1940 bad:
1941         for_each_zone(dzone) {
1942                 if (dzone == zone)
1943                         break;
1944                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1945                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1946         }
1947         return -ENOMEM;
1948 }
1949
1950 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
1951 {
1952         struct zone *zone;
1953
1954         for_each_zone(zone) {
1955                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
1956
1957                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
1958                 kfree(pset);
1959         }
1960 }
1961
1962 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1963                 unsigned long action,
1964                 void *hcpu)
1965 {
1966         int cpu = (long)hcpu;
1967         int ret = NOTIFY_OK;
1968
1969         switch (action) {
1970                 case CPU_UP_PREPARE:
1971                         if (process_zones(cpu))
1972                                 ret = NOTIFY_BAD;
1973                         break;
1974                 case CPU_UP_CANCELED:
1975                 case CPU_DEAD:
1976                         free_zone_pagesets(cpu);
1977                         break;
1978                 default:
1979                         break;
1980         }
1981         return ret;
1982 }
1983
1984 static struct notifier_block pageset_notifier =
1985         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
1986
1987 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
1988 {
1989         int err;
1990
1991         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
1992          * A cpuup callback will do this for every cpu
1993          * as it comes online
1994          */
1995         err = process_zones(smp_processor_id());
1996         BUG_ON(err);
1997         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
1998 }
1999
2000 #endif
2001
2002 static __meminit
2003 void zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2004 {
2005         int i;
2006         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2007
2008         /*
2009          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2010          * per zone.
2011          */
2012         zone->wait_table_size = wait_table_size(zone_size_pages);
2013         zone->wait_table_bits = wait_table_bits(zone->wait_table_size);
2014         zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2015                 alloc_bootmem_node(pgdat, zone->wait_table_size
2016                                         * sizeof(wait_queue_head_t));
2017
2018         for(i = 0; i < zone->wait_table_size; ++i)
2019                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2020 }
2021
2022 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2023 {
2024         int cpu;
2025         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2026
2027         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2028 #ifdef CONFIG_NUMA
2029                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2030                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2031                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2032 #else
2033                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2034 #endif
2035         }
2036         if (zone->present_pages)
2037                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2038                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2039 }
2040
2041 static __meminit void init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2042                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long size)
2043 {
2044         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2045
2046         zone_wait_table_init(zone, size);
2047         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2048
2049         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2050
2051         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2052
2053         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Set up the zone data structures:
2058  *   - mark all pages reserved
2059  *   - mark all memory queues empty
2060  *   - clear the memory bitmaps
2061  */
2062 static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2063                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2064 {
2065         unsigned long j;
2066         int nid = pgdat->node_id;
2067         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2068
2069         pgdat_resize_init(pgdat);
2070         pgdat->nr_zones = 0;
2071         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2072         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2073         
2074         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2075                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2076                 unsigned long size, realsize;
2077
2078                 realsize = size = zones_size[j];
2079                 if (zholes_size)
2080                         realsize -= zholes_size[j];
2081
2082                 if (j < ZONE_HIGHMEM)
2083                         nr_kernel_pages += realsize;
2084                 nr_all_pages += realsize;
2085
2086                 zone->spanned_pages = size;
2087                 zone->present_pages = realsize;
2088                 zone->name = zone_names[j];
2089                 spin_lock_init(&zone->lock);
2090                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2091                 zone_seqlock_init(zone);
2092                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2093                 zone->free_pages = 0;
2094
2095                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2096
2097                 zone_pcp_init(zone);
2098                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2099                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2100                 zone->nr_scan_active = 0;
2101                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2102                 zone->nr_active = 0;
2103                 zone->nr_inactive = 0;
2104                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2105                 if (!size)
2106                         continue;
2107
2108                 zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2109                 init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2110                 zone_start_pfn += size;
2111         }
2112 }
2113
2114 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2115 {
2116         /* Skip empty nodes */
2117         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2118                 return;
2119
2120 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2121         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2122         if (!pgdat->node_mem_map) {
2123                 unsigned long size;
2124                 struct page *map;
2125
2126                 size = (pgdat->node_spanned_pages + 1) * sizeof(struct page);
2127                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2128                 if (!map)
2129                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2130                 pgdat->node_mem_map = map;
2131         }
2132 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2133         /*
2134          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2135          */
2136         if (pgdat == NODE_DATA(0))
2137                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2138 #endif
2139 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2140 }
2141
2142 void __init free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2143                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2144                 unsigned long *zholes_size)
2145 {
2146         pgdat->node_id = nid;
2147         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2148         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2149
2150         alloc_node_mem_map(pgdat);
2151
2152         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2153 }
2154
2155 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2156 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2157 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2158
2159 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2160 #endif
2161
2162 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2163 {
2164         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2165                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2166 }
2167
2168 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2169
2170 #include <linux/seq_file.h>
2171
2172 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2173 {
2174         pg_data_t *pgdat;
2175         loff_t node = *pos;
2176         for (pgdat = first_online_pgdat();
2177              pgdat && node;
2178              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
2179                 --node;
2180
2181         return pgdat;
2182 }
2183
2184 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2185 {
2186         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2187
2188         (*pos)++;
2189         return next_online_pgdat(pgdat);
2190 }
2191
2192 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2193 {
2194 }
2195
2196 /* 
2197  * This walks the free areas for each zone.
2198  */
2199 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2200 {
2201         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2202         struct zone *zone;
2203         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2204         unsigned long flags;
2205         int order;
2206
2207         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
2208                 if (!populated_zone(zone))
2209                         continue;
2210
2211                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2212                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
2213                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
2214                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
2215                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2216                 seq_putc(m, '\n');
2217         }
2218         return 0;
2219 }
2220
2221 struct seq_operations fragmentation_op = {
2222         .start  = frag_start,
2223         .next   = frag_next,
2224         .stop   = frag_stop,
2225         .show   = frag_show,
2226 };
2227
2228 /*
2229  * Output information about zones in @pgdat.
2230  */
2231 static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
2232 {
2233         pg_data_t *pgdat = arg;
2234         struct zone *zone;
2235         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2236         unsigned long flags;
2237
2238         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2239                 int i;
2240
2241                 if (!populated_zone(zone))
2242                         continue;
2243
2244                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2245                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
2246                 seq_printf(m,
2247                            "\n  pages free     %lu"
2248                            "\n        min      %lu"
2249                            "\n        low      %lu"
2250                            "\n        high     %lu"
2251                            "\n        active   %lu"
2252                            "\n        inactive %lu"
2253                            "\n        scanned  %lu (a: %lu i: %lu)"
2254                            "\n        spanned  %lu"
2255                            "\n        present  %lu",
2256                            zone->free_pages,
2257                            zone->pages_min,
2258                            zone->pages_low,
2259                            zone->pages_high,
2260                            zone->nr_active,
2261                            zone->nr_inactive,
2262                            zone->pages_scanned,
2263                            zone->nr_scan_active, zone->nr_scan_inactive,
2264                            zone->spanned_pages,
2265                            zone->present_pages);
2266                 seq_printf(m,
2267                            "\n        protection: (%lu",
2268                            zone->lowmem_reserve[0]);
2269                 for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
2270                         seq_printf(m, ", %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2271                 seq_printf(m,
2272                            ")"
2273                            "\n  pagesets");
2274                 for_each_online_cpu(i) {
2275                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2276                         int j;
2277
2278                         pageset = zone_pcp(zone, i);
2279                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2280                                 if (pageset->pcp[j].count)
2281                                         break;
2282                         }
2283                         if (j == ARRAY_SIZE(pageset->pcp))
2284                                 continue;
2285                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2286                                 seq_printf(m,
2287                                            "\n    cpu: %i pcp: %i"
2288                                            "\n              count: %i"
2289                                            "\n              high:  %i"
2290                                            "\n              batch: %i",
2291                                            i, j,
2292                                            pageset->pcp[j].count,
2293                                            pageset->pcp[j].high,
2294                                            pageset->pcp[j].batch);
2295                         }
2296 #ifdef CONFIG_NUMA
2297                         seq_printf(m,
2298                                    "\n            numa_hit:       %lu"
2299                                    "\n            numa_miss:      %lu"
2300                                    "\n            numa_foreign:   %lu"
2301                                    "\n            interleave_hit: %lu"
2302                                    "\n            local_node:     %lu"
2303                                    "\n            other_node:     %lu",
2304                                    pageset->numa_hit,
2305                                    pageset->numa_miss,
2306                                    pageset->numa_foreign,
2307                                    pageset->interleave_hit,
2308                                    pageset->local_node,
2309                                    pageset->other_node);
2310 #endif
2311                 }
2312                 seq_printf(m,
2313                            "\n  all_unreclaimable: %u"
2314                            "\n  prev_priority:     %i"
2315                            "\n  temp_priority:     %i"
2316                            "\n  start_pfn:         %lu",
2317                            zone->all_unreclaimable,
2318                            zone->prev_priority,
2319                            zone->temp_priority,
2320                            zone->zone_start_pfn);
2321                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2322                 seq_putc(m, '\n');
2323         }
2324         return 0;
2325 }
2326
2327 struct seq_operations zoneinfo_op = {
2328         .start  = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
2329                                * fragmentation. */
2330         .next   = frag_next,
2331         .stop   = frag_stop,
2332         .show   = zoneinfo_show,
2333 };
2334
2335 static char *vmstat_text[] = {
2336         "nr_dirty",
2337         "nr_writeback",
2338         "nr_unstable",
2339         "nr_page_table_pages",
2340         "nr_mapped",
2341         "nr_slab",
2342
2343         "pgpgin",
2344         "pgpgout",
2345         "pswpin",
2346         "pswpout",
2347
2348         "pgalloc_high",
2349         "pgalloc_normal",
2350         "pgalloc_dma32",
2351         "pgalloc_dma",
2352
2353         "pgfree",
2354         "pgactivate",
2355         "pgdeactivate",
2356
2357         "pgfault",
2358         "pgmajfault",
2359
2360         "pgrefill_high",
2361         "pgrefill_normal",
2362         "pgrefill_dma32",
2363         "pgrefill_dma",
2364
2365         "pgsteal_high",
2366         "pgsteal_normal",
2367         "pgsteal_dma32",
2368         "pgsteal_dma",
2369
2370         "pgscan_kswapd_high",
2371         "pgscan_kswapd_normal",
2372         "pgscan_kswapd_dma32",
2373         "pgscan_kswapd_dma",
2374
2375         "pgscan_direct_high",
2376         "pgscan_direct_normal",
2377         "pgscan_direct_dma32",
2378         "pgscan_direct_dma",
2379
2380         "pginodesteal",
2381         "slabs_scanned",
2382         "kswapd_steal",
2383         "kswapd_inodesteal",
2384         "pageoutrun",
2385         "allocstall",
2386
2387         "pgrotated",
2388         "nr_bounce",
2389 };
2390
2391 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2392 {
2393         struct page_state *ps;
2394
2395         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2396                 return NULL;
2397
2398         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
2399         m->private = ps;
2400         if (!ps)
2401                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2402         get_full_page_state(ps);
2403         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
2404         ps->pgpgout /= 2;
2405         return (unsigned long *)ps + *pos;
2406 }
2407
2408 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2409 {
2410         (*pos)++;
2411         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2412                 return NULL;
2413         return (unsigned long *)m->private + *pos;
2414 }
2415
2416 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
2417 {
2418         unsigned long *l = arg;
2419         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
2420
2421         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
2422         return 0;
2423 }
2424
2425 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2426 {
2427         kfree(m->private);
2428         m->private = NULL;
2429 }
2430
2431 struct seq_operations vmstat_op = {
2432         .start  = vmstat_start,
2433         .next   = vmstat_next,
2434         .stop   = vmstat_stop,
2435         .show   = vmstat_show,
2436 };
2437
2438 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2439
2440 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2441 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2442                                  unsigned long action, void *hcpu)
2443 {
2444         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2445         long *count;
2446         unsigned long *src, *dest;
2447
2448         if (action == CPU_DEAD) {
2449                 int i;
2450
2451                 /* Drain local pagecache count. */
2452                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
2453                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
2454                 *count = 0;
2455                 local_irq_disable();
2456                 __drain_pages(cpu);
2457
2458                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
2459                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
2460                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
2461
2462                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
2463                                 i++) {
2464                         dest[i] += src[i];
2465                         src[i] = 0;
2466                 }
2467
2468                 local_irq_enable();
2469         }
2470         return NOTIFY_OK;
2471 }
2472 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2473
2474 void __init page_alloc_init(void)
2475 {
2476         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2477 }
2478
2479 /*
2480  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2481  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2482  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2483  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2484  */
2485 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2486 {
2487         struct pglist_data *pgdat;
2488         int j, idx;
2489
2490         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2491                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2492                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2493                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2494
2495                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2496
2497                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2498                                 struct zone *lower_zone;
2499
2500                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2501                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2502
2503                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2504                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2505                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2506                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2507                         }
2508                 }
2509         }
2510 }
2511
2512 /*
2513  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2514  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2515  *      with respect to min_free_kbytes.
2516  */
2517 void setup_per_zone_pages_min(void)
2518 {
2519         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2520         unsigned long lowmem_pages = 0;
2521         struct zone *zone;
2522         unsigned long flags;
2523
2524         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2525         for_each_zone(zone) {
2526                 if (!is_highmem(zone))
2527                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2528         }
2529
2530         for_each_zone(zone) {
2531                 unsigned long tmp;
2532                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2533                 tmp = (pages_min * zone->present_pages) / lowmem_pages;
2534                 if (is_highmem(zone)) {
2535                         /*
2536                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2537                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2538                          * value here.
2539                          *
2540                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2541                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2542                          * not be capped for highmem.
2543                          */
2544                         int min_pages;
2545
2546                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2547                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2548                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2549                         if (min_pages > 128)
2550                                 min_pages = 128;
2551                         zone->pages_min = min_pages;
2552                 } else {
2553                         /*
2554                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2555                          * proportionate to the zone's size.
2556                          */
2557                         zone->pages_min = tmp;
2558                 }
2559
2560                 zone->pages_low   = zone->pages_min + tmp / 4;
2561                 zone->pages_high  = zone->pages_min + tmp / 2;
2562                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2563         }
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Initialise min_free_kbytes.
2568  *
2569  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2570  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2571  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2572  *
2573  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2574  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2575  *
2576  * which yields
2577  *
2578  * 16MB:        512k
2579  * 32MB:        724k
2580  * 64MB:        1024k
2581  * 128MB:       1448k
2582  * 256MB:       2048k
2583  * 512MB:       2896k
2584  * 1024MB:      4096k
2585  * 2048MB:      5792k
2586  * 4096MB:      8192k
2587  * 8192MB:      11584k
2588  * 16384MB:     16384k
2589  */
2590 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2591 {
2592         unsigned long lowmem_kbytes;
2593
2594         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2595
2596         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2597         if (min_free_kbytes < 128)
2598                 min_free_kbytes = 128;
2599         if (min_free_kbytes > 65536)
2600                 min_free_kbytes = 65536;
2601         setup_per_zone_pages_min();
2602         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2603         return 0;
2604 }
2605 module_init(init_per_zone_pages_min)
2606
2607 /*
2608  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2609  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2610  *      changes.
2611  */
2612 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2613         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2614 {
2615         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2616         setup_per_zone_pages_min();
2617         return 0;
2618 }
2619
2620 /*
2621  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2622  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2623  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2624  *
2625  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2626  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2627  * if in function of the boot time zone sizes.
2628  */
2629 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2630         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2631 {
2632         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2633         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2634         return 0;
2635 }
2636
2637 /*
2638  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2639  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2640  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2641  */
2642
2643 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2644         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2645 {
2646         struct zone *zone;
2647         unsigned int cpu;
2648         int ret;
2649
2650         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2651         if (!write || (ret == -EINVAL))
2652                 return ret;
2653         for_each_zone(zone) {
2654                 for_each_online_cpu(cpu) {
2655                         unsigned long  high;
2656                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2657                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2658                 }
2659         }
2660         return 0;
2661 }
2662
2663 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2664
2665 #ifdef CONFIG_NUMA
2666 static int __init set_hashdist(char *str)
2667 {
2668         if (!str)
2669                 return 0;
2670         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2671         return 1;
2672 }
2673 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2674 #endif
2675
2676 /*
2677  * allocate a large system hash table from bootmem
2678  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2679  *   quantity of entries
2680  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2681  */
2682 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2683                                      unsigned long bucketsize,
2684                                      unsigned long numentries,
2685                                      int scale,
2686                                      int flags,
2687                                      unsigned int *_hash_shift,
2688                                      unsigned int *_hash_mask,
2689                                      unsigned long limit)
2690 {
2691         unsigned long long max = limit;
2692         unsigned long log2qty, size;
2693         void *table = NULL;
2694
2695         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2696         if (!numentries) {
2697                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2698                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2699                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2700                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2701                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2702
2703                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2704                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2705                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2706                 else
2707                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2708         }
2709         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2710
2711         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2712         if (max == 0) {
2713                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2714                 do_div(max, bucketsize);
2715         }
2716
2717         if (numentries > max)
2718                 numentries = max;
2719
2720         log2qty = long_log2(numentries);
2721
2722         do {
2723                 size = bucketsize << log2qty;
2724                 if (flags & HASH_EARLY)
2725                         table = alloc_bootmem(size);
2726                 else if (hashdist)
2727                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2728                 else {
2729                         unsigned long order;
2730                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2731                                 ;
2732                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2733                 }
2734         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2735
2736         if (!table)
2737                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2738
2739         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2740                tablename,
2741                (1U << log2qty),
2742                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2743                size);
2744
2745         if (_hash_shift)
2746                 *_hash_shift = log2qty;
2747         if (_hash_mask)
2748                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2749
2750         return table;
2751 }
2752
2753 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2754 /*
2755  * pfn <-> page translation. out-of-line version.
2756  * (see asm-generic/memory_model.h)
2757  */
2758 #if defined(CONFIG_FLATMEM)
2759 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2760 {
2761         return mem_map + (pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
2762 }
2763 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2764 {
2765         return (page - mem_map) + ARCH_PFN_OFFSET;
2766 }
2767 #elif defined(CONFIG_DISCONTIGMEM)
2768 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2769 {
2770         int nid = arch_pfn_to_nid(pfn);
2771         return NODE_DATA(nid)->node_mem_map + arch_local_page_offset(pfn,nid);
2772 }
2773 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2774 {
2775         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(page_to_nid(page));
2776         return (page - pgdat->node_mem_map) + pgdat->node_start_pfn;
2777 }
2778 #elif defined(CONFIG_SPARSEMEM)
2779 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2780 {
2781         return __section_mem_map_addr(__pfn_to_section(pfn)) + pfn;
2782 }
2783
2784 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2785 {
2786         long section_id = page_to_section(page);
2787         return page - __section_mem_map_addr(__nr_to_section(section_id));
2788 }
2789 #endif /* CONFIG_FLATMEM/DISCONTIGMME/SPARSEMEM */
2790 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2791 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2792 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */