d461b23a27a1176decc9229edf45c8ae1c388472
[linux-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/memory_hotplug.h>
36 #include <linux/nodemask.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/stop_machine.h>
40 #include <linux/sort.h>
41 #include <linux/pfn.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/fault-inject.h>
44
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/div64.h>
47 #include "internal.h"
48
49 /*
50  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
51  * initializer cleaner
52  */
53 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
54 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
55 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
56 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
57 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
58 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
59 long nr_swap_pages;
60 int percpu_pagelist_fraction;
61
62 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
63
64 /*
65  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
66  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
67  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
68  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
69  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
70  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
71  *
72  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
73  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
74  */
75 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
76 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
77          256,
78 #endif
79 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
80          256,
81 #endif
82 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
83          32
84 #endif
85 };
86
87 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
88
89 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
90 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
91          "DMA",
92 #endif
93 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
94          "DMA32",
95 #endif
96          "Normal",
97 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
98          "HighMem"
99 #endif
100 };
101
102 int min_free_kbytes = 1024;
103
104 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
105 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
106 static unsigned long __initdata dma_reserve;
107
108 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
109   /*
110    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
111    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
112    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
113    * so the number of times add_active_range() can be called is
114    * related to the number of nodes and the number of holes
115    */
116   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
117     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
118     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
119   #else
120     #if MAX_NUMNODES >= 32
121       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
122       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
123     #else
124       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
125       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
126     #endif
127   #endif
128
129   struct node_active_region __initdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
130   int __initdata nr_nodemap_entries;
131   unsigned long __initdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
132   unsigned long __initdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
133 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
134   unsigned long __initdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
135   unsigned long __initdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
136 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
137 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
138
139 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
140 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
141 {
142         int ret = 0;
143         unsigned seq;
144         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
145
146         do {
147                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
148                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
149                         ret = 1;
150                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
151                         ret = 1;
152         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
153
154         return ret;
155 }
156
157 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
158 {
159 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
160         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
161                 return 0;
162 #endif
163         if (zone != page_zone(page))
164                 return 0;
165
166         return 1;
167 }
168 /*
169  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
170  */
171 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
172 {
173         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
174                 return 1;
175         if (!page_is_consistent(zone, page))
176                 return 1;
177
178         return 0;
179 }
180 #else
181 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
182 {
183         return 0;
184 }
185 #endif
186
187 static void bad_page(struct page *page)
188 {
189         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
190                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
191                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
192                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
193                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
194                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
195                 page_mapcount(page), page_count(page));
196         dump_stack();
197         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
198                         1 << PG_private |
199                         1 << PG_locked  |
200                         1 << PG_active  |
201                         1 << PG_dirty   |
202                         1 << PG_reclaim |
203                         1 << PG_slab    |
204                         1 << PG_swapcache |
205                         1 << PG_writeback |
206                         1 << PG_buddy );
207         set_page_count(page, 0);
208         reset_page_mapcount(page);
209         page->mapping = NULL;
210         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
211 }
212
213 /*
214  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
215  *
216  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
217  *
218  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
219  *
220  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
221  * the head page (even the head page has this).
222  *
223  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
224  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
225  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
226  */
227
228 static void free_compound_page(struct page *page)
229 {
230         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
231 }
232
233 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
234 {
235         int i;
236         int nr_pages = 1 << order;
237
238         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
239         page[1].lru.prev = (void *)order;
240         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
241                 struct page *p = page + i;
242
243                 __SetPageCompound(p);
244                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
245         }
246 }
247
248 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
249 {
250         int i;
251         int nr_pages = 1 << order;
252
253         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
254                 bad_page(page);
255
256         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
257                 struct page *p = page + i;
258
259                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
260                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
261                         bad_page(page);
262                 __ClearPageCompound(p);
263         }
264 }
265
266 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
267 {
268         int i;
269
270         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
271         /*
272          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
273          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
274          */
275         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
276         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
277                 clear_highpage(page + i);
278 }
279
280 /*
281  * function for dealing with page's order in buddy system.
282  * zone->lock is already acquired when we use these.
283  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
284  */
285 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
286 {
287         return page_private(page);
288 }
289
290 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
291 {
292         set_page_private(page, order);
293         __SetPageBuddy(page);
294 }
295
296 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
297 {
298         __ClearPageBuddy(page);
299         set_page_private(page, 0);
300 }
301
302 /*
303  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
304  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
305  *
306  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
307  * the following equation:
308  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
309  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
310  * 1 buddy is #10:
311  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
312  *
313  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
314  * satisfies the following equation:
315  *     P = B & ~(1 << O)
316  *
317  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
318  */
319 static inline struct page *
320 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
321 {
322         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
323
324         return page + (buddy_idx - page_idx);
325 }
326
327 static inline unsigned long
328 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
329 {
330         return (page_idx & ~(1 << order));
331 }
332
333 /*
334  * This function checks whether a page is free && is the buddy
335  * we can do coalesce a page and its buddy if
336  * (a) the buddy is not in a hole &&
337  * (b) the buddy is in the buddy system &&
338  * (c) a page and its buddy have the same order &&
339  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
340  *
341  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
342  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
343  *
344  * For recording page's order, we use page_private(page).
345  */
346 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
347                                                                 int order)
348 {
349 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
350         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
351                 return 0;
352 #endif
353
354         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
355                 return 0;
356
357         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
358                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
359                 return 1;
360         }
361         return 0;
362 }
363
364 /*
365  * Freeing function for a buddy system allocator.
366  *
367  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
368  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
369  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
370  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
371  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
372  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
373  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
374  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
375  * parts of the VM system.
376  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
377  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
378  * order is recorded in page_private(page) field.
379  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
380  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
381  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
382  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
383  * triggers coalescing into a block of larger size.            
384  *
385  * -- wli
386  */
387
388 static inline void __free_one_page(struct page *page,
389                 struct zone *zone, unsigned int order)
390 {
391         unsigned long page_idx;
392         int order_size = 1 << order;
393
394         if (unlikely(PageCompound(page)))
395                 destroy_compound_page(page, order);
396
397         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
398
399         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
400         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
401
402         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
403         while (order < MAX_ORDER-1) {
404                 unsigned long combined_idx;
405                 struct free_area *area;
406                 struct page *buddy;
407
408                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
409                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
410                         break;          /* Move the buddy up one level. */
411
412                 list_del(&buddy->lru);
413                 area = zone->free_area + order;
414                 area->nr_free--;
415                 rmv_page_order(buddy);
416                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
417                 page = page + (combined_idx - page_idx);
418                 page_idx = combined_idx;
419                 order++;
420         }
421         set_page_order(page, order);
422         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
423         zone->free_area[order].nr_free++;
424 }
425
426 static inline int free_pages_check(struct page *page)
427 {
428         if (unlikely(page_mapcount(page) |
429                 (page->mapping != NULL)  |
430                 (page_count(page) != 0)  |
431                 (page->flags & (
432                         1 << PG_lru     |
433                         1 << PG_private |
434                         1 << PG_locked  |
435                         1 << PG_active  |
436                         1 << PG_reclaim |
437                         1 << PG_slab    |
438                         1 << PG_swapcache |
439                         1 << PG_writeback |
440                         1 << PG_reserved |
441                         1 << PG_buddy ))))
442                 bad_page(page);
443         if (PageDirty(page))
444                 __ClearPageDirty(page);
445         /*
446          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
447          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
448          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
449          */
450         return PageReserved(page);
451 }
452
453 /*
454  * Frees a list of pages. 
455  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
456  * count is the number of pages to free.
457  *
458  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
459  * see if this freeing clears that state.
460  *
461  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
462  * pinned" detection logic.
463  */
464 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
465                                         struct list_head *list, int order)
466 {
467         spin_lock(&zone->lock);
468         zone->all_unreclaimable = 0;
469         zone->pages_scanned = 0;
470         while (count--) {
471                 struct page *page;
472
473                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
474                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
475                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
476                 list_del(&page->lru);
477                 __free_one_page(page, zone, order);
478         }
479         spin_unlock(&zone->lock);
480 }
481
482 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
483 {
484         spin_lock(&zone->lock);
485         zone->all_unreclaimable = 0;
486         zone->pages_scanned = 0;
487         __free_one_page(page, zone, order);
488         spin_unlock(&zone->lock);
489 }
490
491 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
492 {
493         unsigned long flags;
494         int i;
495         int reserved = 0;
496
497         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
498                 reserved += free_pages_check(page + i);
499         if (reserved)
500                 return;
501
502         if (!PageHighMem(page))
503                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
504         arch_free_page(page, order);
505         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
506
507         local_irq_save(flags);
508         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
509         free_one_page(page_zone(page), page, order);
510         local_irq_restore(flags);
511 }
512
513 /*
514  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
515  */
516 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
517 {
518         if (order == 0) {
519                 __ClearPageReserved(page);
520                 set_page_count(page, 0);
521                 set_page_refcounted(page);
522                 __free_page(page);
523         } else {
524                 int loop;
525
526                 prefetchw(page);
527                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
528                         struct page *p = &page[loop];
529
530                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
531                                 prefetchw(p + 1);
532                         __ClearPageReserved(p);
533                         set_page_count(p, 0);
534                 }
535
536                 set_page_refcounted(page);
537                 __free_pages(page, order);
538         }
539 }
540
541
542 /*
543  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
544  * Please do not alter this order without good reasons and regression
545  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
546  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
547  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
548  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
549  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
550  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
551  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
552  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
553  *
554  * -- wli
555  */
556 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
557         int low, int high, struct free_area *area)
558 {
559         unsigned long size = 1 << high;
560
561         while (high > low) {
562                 area--;
563                 high--;
564                 size >>= 1;
565                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
566                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
567                 area->nr_free++;
568                 set_page_order(&page[size], high);
569         }
570 }
571
572 /*
573  * This page is about to be returned from the page allocator
574  */
575 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
576 {
577         if (unlikely(page_mapcount(page) |
578                 (page->mapping != NULL)  |
579                 (page_count(page) != 0)  |
580                 (page->flags & (
581                         1 << PG_lru     |
582                         1 << PG_private |
583                         1 << PG_locked  |
584                         1 << PG_active  |
585                         1 << PG_dirty   |
586                         1 << PG_reclaim |
587                         1 << PG_slab    |
588                         1 << PG_swapcache |
589                         1 << PG_writeback |
590                         1 << PG_reserved |
591                         1 << PG_buddy ))))
592                 bad_page(page);
593
594         /*
595          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
596          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
597          */
598         if (PageReserved(page))
599                 return 1;
600
601         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
602                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
603                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
604         set_page_private(page, 0);
605         set_page_refcounted(page);
606
607         arch_alloc_page(page, order);
608         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
609
610         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
611                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
612
613         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
614                 prep_compound_page(page, order);
615
616         return 0;
617 }
618
619 /* 
620  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
621  * Call me with the zone->lock already held.
622  */
623 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
624 {
625         struct free_area * area;
626         unsigned int current_order;
627         struct page *page;
628
629         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
630                 area = zone->free_area + current_order;
631                 if (list_empty(&area->free_list))
632                         continue;
633
634                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
635                 list_del(&page->lru);
636                 rmv_page_order(page);
637                 area->nr_free--;
638                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
639                 expand(zone, page, order, current_order, area);
640                 return page;
641         }
642
643         return NULL;
644 }
645
646 /* 
647  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
648  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
649  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
650  */
651 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
652                         unsigned long count, struct list_head *list)
653 {
654         int i;
655         
656         spin_lock(&zone->lock);
657         for (i = 0; i < count; ++i) {
658                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
659                 if (unlikely(page == NULL))
660                         break;
661                 list_add_tail(&page->lru, list);
662         }
663         spin_unlock(&zone->lock);
664         return i;
665 }
666
667 #ifdef CONFIG_NUMA
668 /*
669  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
670  * belongs to the currently executing processor.
671  * Note that this function must be called with the thread pinned to
672  * a single processor.
673  */
674 void drain_node_pages(int nodeid)
675 {
676         int i;
677         enum zone_type z;
678         unsigned long flags;
679
680         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
681                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
682                 struct per_cpu_pageset *pset;
683
684                 if (!populated_zone(zone))
685                         continue;
686
687                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
688                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
689                         struct per_cpu_pages *pcp;
690
691                         pcp = &pset->pcp[i];
692                         if (pcp->count) {
693                                 int to_drain;
694
695                                 local_irq_save(flags);
696                                 if (pcp->count >= pcp->batch)
697                                         to_drain = pcp->batch;
698                                 else
699                                         to_drain = pcp->count;
700                                 free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
701                                 pcp->count -= to_drain;
702                                 local_irq_restore(flags);
703                         }
704                 }
705         }
706 }
707 #endif
708
709 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
710 {
711         unsigned long flags;
712         struct zone *zone;
713         int i;
714
715         for_each_zone(zone) {
716                 struct per_cpu_pageset *pset;
717
718                 if (!populated_zone(zone))
719                         continue;
720
721                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
722                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
723                         struct per_cpu_pages *pcp;
724
725                         pcp = &pset->pcp[i];
726                         local_irq_save(flags);
727                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
728                         pcp->count = 0;
729                         local_irq_restore(flags);
730                 }
731         }
732 }
733
734 #ifdef CONFIG_PM
735
736 void mark_free_pages(struct zone *zone)
737 {
738         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
739         unsigned long flags;
740         int order;
741         struct list_head *curr;
742
743         if (!zone->spanned_pages)
744                 return;
745
746         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
747
748         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
749         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
750                 if (pfn_valid(pfn)) {
751                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
752
753                         if (!PageNosave(page))
754                                 ClearPageNosaveFree(page);
755                 }
756
757         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
758                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
759                         unsigned long i;
760
761                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
762                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
763                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(pfn + i));
764                 }
765
766         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
767 }
768
769 /*
770  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
771  */
772 void drain_local_pages(void)
773 {
774         unsigned long flags;
775
776         local_irq_save(flags);  
777         __drain_pages(smp_processor_id());
778         local_irq_restore(flags);       
779 }
780 #endif /* CONFIG_PM */
781
782 /*
783  * Free a 0-order page
784  */
785 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
786 {
787         struct zone *zone = page_zone(page);
788         struct per_cpu_pages *pcp;
789         unsigned long flags;
790
791         if (PageAnon(page))
792                 page->mapping = NULL;
793         if (free_pages_check(page))
794                 return;
795
796         if (!PageHighMem(page))
797                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
798         arch_free_page(page, 0);
799         kernel_map_pages(page, 1, 0);
800
801         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
802         local_irq_save(flags);
803         __count_vm_event(PGFREE);
804         list_add(&page->lru, &pcp->list);
805         pcp->count++;
806         if (pcp->count >= pcp->high) {
807                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
808                 pcp->count -= pcp->batch;
809         }
810         local_irq_restore(flags);
811         put_cpu();
812 }
813
814 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
815 {
816         free_hot_cold_page(page, 0);
817 }
818         
819 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
820 {
821         free_hot_cold_page(page, 1);
822 }
823
824 /*
825  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
826  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
827  * Each sub-page must be freed individually.
828  *
829  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
830  * Please consult with lkml before using this in your driver.
831  */
832 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
833 {
834         int i;
835
836         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
837         VM_BUG_ON(!page_count(page));
838         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
839                 set_page_refcounted(page + i);
840 }
841
842 /*
843  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
844  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
845  * or two.
846  */
847 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
848                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
849 {
850         unsigned long flags;
851         struct page *page;
852         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
853         int cpu;
854
855 again:
856         cpu  = get_cpu();
857         if (likely(order == 0)) {
858                 struct per_cpu_pages *pcp;
859
860                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
861                 local_irq_save(flags);
862                 if (!pcp->count) {
863                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
864                                                 pcp->batch, &pcp->list);
865                         if (unlikely(!pcp->count))
866                                 goto failed;
867                 }
868                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
869                 list_del(&page->lru);
870                 pcp->count--;
871         } else {
872                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
873                 page = __rmqueue(zone, order);
874                 spin_unlock(&zone->lock);
875                 if (!page)
876                         goto failed;
877         }
878
879         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
880         zone_statistics(zonelist, zone);
881         local_irq_restore(flags);
882         put_cpu();
883
884         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
885         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
886                 goto again;
887         return page;
888
889 failed:
890         local_irq_restore(flags);
891         put_cpu();
892         return NULL;
893 }
894
895 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
896 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
897 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
898 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
899 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
900 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
901 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
902
903 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
904
905 static struct fail_page_alloc_attr {
906         struct fault_attr attr;
907
908         u32 ignore_gfp_highmem;
909         u32 ignore_gfp_wait;
910
911 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
912
913         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
914         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
915
916 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
917
918 } fail_page_alloc = {
919         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
920         .ignore_gfp_wait = 1,
921         .ignore_gfp_highmem = 1,
922 };
923
924 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
925 {
926         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
927 }
928 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
929
930 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
931 {
932         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
933                 return 0;
934         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
935                 return 0;
936         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
937                 return 0;
938
939         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
940 }
941
942 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
943
944 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
945 {
946         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
947         struct dentry *dir;
948         int err;
949
950         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
951                                        "fail_page_alloc");
952         if (err)
953                 return err;
954         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
955
956         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
957                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
958                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
959
960         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
961                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
962                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
963
964         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
965                         !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file) {
966                 err = -ENOMEM;
967                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
968                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
969                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
970         }
971
972         return err;
973 }
974
975 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
976
977 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
978
979 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
980
981 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
982 {
983         return 0;
984 }
985
986 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
987
988 /*
989  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
990  * of the allocation.
991  */
992 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
993                       int classzone_idx, int alloc_flags)
994 {
995         /* free_pages my go negative - that's OK */
996         long min = mark;
997         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
998         int o;
999
1000         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1001                 min -= min / 2;
1002         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1003                 min -= min / 4;
1004
1005         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1006                 return 0;
1007         for (o = 0; o < order; o++) {
1008                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1009                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1010
1011                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1012                 min >>= 1;
1013
1014                 if (free_pages <= min)
1015                         return 0;
1016         }
1017         return 1;
1018 }
1019
1020 #ifdef CONFIG_NUMA
1021 /*
1022  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1023  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1024  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1025  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1026  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1027  *
1028  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1029  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1030  * tasks mems_allowed, or node_online_map.)
1031  *
1032  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1033  * nothing and returns NULL.
1034  *
1035  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1036  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1037  *
1038  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1039  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1040  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1041  * quickly as we can.
1042  */
1043 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1044 {
1045         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1046         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1047
1048         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1049         if (!zlc)
1050                 return NULL;
1051
1052         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1053                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1054                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1055         }
1056
1057         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1058                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1059                                         &node_online_map;
1060         return allowednodes;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1065  * if it is worth looking at further for free memory:
1066  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1067  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1068  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1069  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1070  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1071  * else return false (zero) if it is not.
1072  *
1073  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1074  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1075  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1076  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1077  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1078  * into the second scan of the zonelist.
1079  *
1080  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1081  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1082  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1083  * unturned looking for a free page.
1084  */
1085 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1086                                                 nodemask_t *allowednodes)
1087 {
1088         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1089         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1090         int n;                          /* node that zone *z is on */
1091
1092         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1093         if (!zlc)
1094                 return 1;
1095
1096         i = z - zonelist->zones;
1097         n = zlc->z_to_n[i];
1098
1099         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1100         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1105  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1106  * from that zone don't waste time re-examining it.
1107  */
1108 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1109 {
1110         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1111         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1112
1113         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1114         if (!zlc)
1115                 return;
1116
1117         i = z - zonelist->zones;
1118
1119         set_bit(i, zlc->fullzones);
1120 }
1121
1122 #else   /* CONFIG_NUMA */
1123
1124 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1125 {
1126         return NULL;
1127 }
1128
1129 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1130                                 nodemask_t *allowednodes)
1131 {
1132         return 1;
1133 }
1134
1135 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1136 {
1137 }
1138 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1139
1140 /*
1141  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1142  * a page.
1143  */
1144 static struct page *
1145 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1146                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1147 {
1148         struct zone **z;
1149         struct page *page = NULL;
1150         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1151         struct zone *zone;
1152         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1153         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1154         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1155
1156 zonelist_scan:
1157         /*
1158          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1159          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1160          */
1161         z = zonelist->zones;
1162
1163         do {
1164                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1165                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1166                                 continue;
1167                 zone = *z;
1168                 if (unlikely(NUMA_BUILD && (gfp_mask & __GFP_THISNODE) &&
1169                         zone->zone_pgdat != zonelist->zones[0]->zone_pgdat))
1170                                 break;
1171                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1172                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1173                                 goto try_next_zone;
1174
1175                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1176                         unsigned long mark;
1177                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1178                                 mark = zone->pages_min;
1179                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1180                                 mark = zone->pages_low;
1181                         else
1182                                 mark = zone->pages_high;
1183                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1184                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1185                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1186                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1187                                         goto this_zone_full;
1188                         }
1189                 }
1190
1191                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1192                 if (page)
1193                         break;
1194 this_zone_full:
1195                 if (NUMA_BUILD)
1196                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1197 try_next_zone:
1198                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1199                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1200                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1201                         zlc_active = 1;
1202                         did_zlc_setup = 1;
1203                 }
1204         } while (*(++z) != NULL);
1205
1206         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1207                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1208                 zlc_active = 0;
1209                 goto zonelist_scan;
1210         }
1211         return page;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1216  */
1217 struct page * fastcall
1218 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1219                 struct zonelist *zonelist)
1220 {
1221         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1222         struct zone **z;
1223         struct page *page;
1224         struct reclaim_state reclaim_state;
1225         struct task_struct *p = current;
1226         int do_retry;
1227         int alloc_flags;
1228         int did_some_progress;
1229
1230         might_sleep_if(wait);
1231
1232         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1233                 return NULL;
1234
1235 restart:
1236         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1237
1238         if (unlikely(*z == NULL)) {
1239                 /* Should this ever happen?? */
1240                 return NULL;
1241         }
1242
1243         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1244                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1245         if (page)
1246                 goto got_pg;
1247
1248         /*
1249          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1250          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1251          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1252          * using a larger set of nodes after it has established that the
1253          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1254          * over allocated.
1255          */
1256         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1257                 goto nopage;
1258
1259         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1260                 wakeup_kswapd(*z, order);
1261
1262         /*
1263          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1264          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1265          * to how we want to proceed.
1266          *
1267          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1268          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1269          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1270          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1271          */
1272         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1273         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1274                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1275         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1276                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1277         if (wait)
1278                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1279
1280         /*
1281          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1282          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1283          *
1284          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1285          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1286          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1287          */
1288         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1289         if (page)
1290                 goto got_pg;
1291
1292         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1293
1294 rebalance:
1295         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1296                         && !in_interrupt()) {
1297                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1298 nofail_alloc:
1299                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1300                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1301                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1302                         if (page)
1303                                 goto got_pg;
1304                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1305                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1306                                 goto nofail_alloc;
1307                         }
1308                 }
1309                 goto nopage;
1310         }
1311
1312         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1313         if (!wait)
1314                 goto nopage;
1315
1316         cond_resched();
1317
1318         /* We now go into synchronous reclaim */
1319         cpuset_memory_pressure_bump();
1320         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1321         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1322         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1323
1324         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1325
1326         p->reclaim_state = NULL;
1327         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1328
1329         cond_resched();
1330
1331         if (likely(did_some_progress)) {
1332                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1333                                                 zonelist, alloc_flags);
1334                 if (page)
1335                         goto got_pg;
1336         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1337                 /*
1338                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1339                  * very high watermark here, this is only to catch
1340                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1341                  * under heavy pressure.
1342                  */
1343                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1344                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1345                 if (page)
1346                         goto got_pg;
1347
1348                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1349                 goto restart;
1350         }
1351
1352         /*
1353          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1354          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1355          *
1356          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1357          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1358          */
1359         do_retry = 0;
1360         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1361                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1362                         do_retry = 1;
1363                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1364                         do_retry = 1;
1365         }
1366         if (do_retry) {
1367                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1368                 goto rebalance;
1369         }
1370
1371 nopage:
1372         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1373                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1374                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1375                         p->comm, order, gfp_mask);
1376                 dump_stack();
1377                 show_mem();
1378         }
1379 got_pg:
1380         return page;
1381 }
1382
1383 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1384
1385 /*
1386  * Common helper functions.
1387  */
1388 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1389 {
1390         struct page * page;
1391         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1392         if (!page)
1393                 return 0;
1394         return (unsigned long) page_address(page);
1395 }
1396
1397 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1398
1399 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1400 {
1401         struct page * page;
1402
1403         /*
1404          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1405          * a highmem page
1406          */
1407         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1408
1409         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1410         if (page)
1411                 return (unsigned long) page_address(page);
1412         return 0;
1413 }
1414
1415 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1416
1417 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1418 {
1419         int i = pagevec_count(pvec);
1420
1421         while (--i >= 0)
1422                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1423 }
1424
1425 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1426 {
1427         if (put_page_testzero(page)) {
1428                 if (order == 0)
1429                         free_hot_page(page);
1430                 else
1431                         __free_pages_ok(page, order);
1432         }
1433 }
1434
1435 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1436
1437 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1438 {
1439         if (addr != 0) {
1440                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1441                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1442         }
1443 }
1444
1445 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1446
1447 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1448 {
1449         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1450         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1451         unsigned int sum = 0;
1452
1453         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1454         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1455         struct zone *zone;
1456
1457         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1458                 unsigned long size = zone->present_pages;
1459                 unsigned long high = zone->pages_high;
1460                 if (size > high)
1461                         sum += size - high;
1462         }
1463
1464         return sum;
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1469  */
1470 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1471 {
1472         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1477  */
1478 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1479 {
1480         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1481 }
1482
1483 static inline void show_node(struct zone *zone)
1484 {
1485         if (NUMA_BUILD)
1486                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1487 }
1488
1489 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1490 {
1491         val->totalram = totalram_pages;
1492         val->sharedram = 0;
1493         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1494         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1495         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1496         val->freehigh = nr_free_highpages();
1497         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1498 }
1499
1500 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1501
1502 #ifdef CONFIG_NUMA
1503 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1504 {
1505         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1506
1507         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1508         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1509 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1510         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1511         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1512                         NR_FREE_PAGES);
1513 #else
1514         val->totalhigh = 0;
1515         val->freehigh = 0;
1516 #endif
1517         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1518 }
1519 #endif
1520
1521 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1522
1523 /*
1524  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1525  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1526  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1527  */
1528 void show_free_areas(void)
1529 {
1530         int cpu;
1531         struct zone *zone;
1532
1533         for_each_zone(zone) {
1534                 if (!populated_zone(zone))
1535                         continue;
1536
1537                 show_node(zone);
1538                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1539
1540                 for_each_online_cpu(cpu) {
1541                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1542
1543                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1544
1545                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1546                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1547                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1548                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1549                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1550                                pageset->pcp[1].count);
1551                 }
1552         }
1553
1554         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1555                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1556                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1557                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1558                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1559                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1560                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1561                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1562                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1563                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1564                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1565                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1566                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1567
1568         for_each_zone(zone) {
1569                 int i;
1570
1571                 if (!populated_zone(zone))
1572                         continue;
1573
1574                 show_node(zone);
1575                 printk("%s"
1576                         " free:%lukB"
1577                         " min:%lukB"
1578                         " low:%lukB"
1579                         " high:%lukB"
1580                         " active:%lukB"
1581                         " inactive:%lukB"
1582                         " present:%lukB"
1583                         " pages_scanned:%lu"
1584                         " all_unreclaimable? %s"
1585                         "\n",
1586                         zone->name,
1587                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1588                         K(zone->pages_min),
1589                         K(zone->pages_low),
1590                         K(zone->pages_high),
1591                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1592                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1593                         K(zone->present_pages),
1594                         zone->pages_scanned,
1595                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1596                         );
1597                 printk("lowmem_reserve[]:");
1598                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1599                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1600                 printk("\n");
1601         }
1602
1603         for_each_zone(zone) {
1604                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1605
1606                 if (!populated_zone(zone))
1607                         continue;
1608
1609                 show_node(zone);
1610                 printk("%s: ", zone->name);
1611
1612                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1613                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1614                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1615                         total += nr[order] << order;
1616                 }
1617                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1618                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1619                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1620                 printk("= %lukB\n", K(total));
1621         }
1622
1623         show_swap_cache_info();
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Builds allocation fallback zone lists.
1628  *
1629  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1630  */
1631 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1632                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1633 {
1634         struct zone *zone;
1635
1636         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1637         zone_type++;
1638
1639         do {
1640                 zone_type--;
1641                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1642                 if (populated_zone(zone)) {
1643                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1644                         check_highest_zone(zone_type);
1645                 }
1646
1647         } while (zone_type);
1648         return nr_zones;
1649 }
1650
1651 #ifdef CONFIG_NUMA
1652 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1653 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1654 /**
1655  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1656  * @node: node whose fallback list we're appending
1657  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1658  *
1659  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1660  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1661  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1662  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1663  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1664  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1665  * on them otherwise.
1666  * It returns -1 if no node is found.
1667  */
1668 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1669 {
1670         int n, val;
1671         int min_val = INT_MAX;
1672         int best_node = -1;
1673
1674         /* Use the local node if we haven't already */
1675         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1676                 node_set(node, *used_node_mask);
1677                 return node;
1678         }
1679
1680         for_each_online_node(n) {
1681                 cpumask_t tmp;
1682
1683                 /* Don't want a node to appear more than once */
1684                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1685                         continue;
1686
1687                 /* Use the distance array to find the distance */
1688                 val = node_distance(node, n);
1689
1690                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1691                 val += (n < node);
1692
1693                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1694                 tmp = node_to_cpumask(n);
1695                 if (!cpus_empty(tmp))
1696                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1697
1698                 /* Slight preference for less loaded node */
1699                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1700                 val += node_load[n];
1701
1702                 if (val < min_val) {
1703                         min_val = val;
1704                         best_node = n;
1705                 }
1706         }
1707
1708         if (best_node >= 0)
1709                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1710
1711         return best_node;
1712 }
1713
1714 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1715 {
1716         int j, node, local_node;
1717         enum zone_type i;
1718         int prev_node, load;
1719         struct zonelist *zonelist;
1720         nodemask_t used_mask;
1721
1722         /* initialize zonelists */
1723         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1724                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1725                 zonelist->zones[0] = NULL;
1726         }
1727
1728         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1729         local_node = pgdat->node_id;
1730         load = num_online_nodes();
1731         prev_node = local_node;
1732         nodes_clear(used_mask);
1733         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1734                 int distance = node_distance(local_node, node);
1735
1736                 /*
1737                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1738                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1739                  */
1740                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1741                         zone_reclaim_mode = 1;
1742
1743                 /*
1744                  * We don't want to pressure a particular node.
1745                  * So adding penalty to the first node in same
1746                  * distance group to make it round-robin.
1747                  */
1748
1749                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1750                         node_load[node] += load;
1751                 prev_node = node;
1752                 load--;
1753                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1754                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1755                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1756
1757                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1758                         zonelist->zones[j] = NULL;
1759                 }
1760         }
1761 }
1762
1763 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
1764 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1765 {
1766         int i;
1767
1768         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1769                 struct zonelist *zonelist;
1770                 struct zonelist_cache *zlc;
1771                 struct zone **z;
1772
1773                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1774                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
1775                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1776                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1777                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
1778         }
1779 }
1780
1781 #else   /* CONFIG_NUMA */
1782
1783 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1784 {
1785         int node, local_node;
1786         enum zone_type i,j;
1787
1788         local_node = pgdat->node_id;
1789         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1790                 struct zonelist *zonelist;
1791
1792                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1793
1794                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
1795                 /*
1796                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1797                  * of all the other nodes.
1798                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1799                  * building the zones for node N, we make sure that the
1800                  * zones coming right after the local ones are those from
1801                  * node N+1 (modulo N)
1802                  */
1803                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1804                         if (!node_online(node))
1805                                 continue;
1806                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1807                 }
1808                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1809                         if (!node_online(node))
1810                                 continue;
1811                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1812                 }
1813
1814                 zonelist->zones[j] = NULL;
1815         }
1816 }
1817
1818 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
1819 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1820 {
1821         int i;
1822
1823         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1824                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
1825 }
1826
1827 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1828
1829 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
1830 static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1831 {
1832         int nid;
1833
1834         for_each_online_node(nid) {
1835                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1836                 build_zonelist_cache(NODE_DATA(nid));
1837         }
1838         return 0;
1839 }
1840
1841 void __meminit build_all_zonelists(void)
1842 {
1843         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1844                 __build_all_zonelists(NULL);
1845                 cpuset_init_current_mems_allowed();
1846         } else {
1847                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1848                    of zonelist */
1849                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1850                 /* cpuset refresh routine should be here */
1851         }
1852         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1853         printk("Built %i zonelists.  Total pages: %ld\n",
1854                         num_online_nodes(), vm_total_pages);
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1859  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1860  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1861  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1862  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1863  * conservative, even though it seems large.
1864  *
1865  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1866  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1867  */
1868 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1869
1870 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1871 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1872 {
1873         unsigned long size = 1;
1874
1875         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1876
1877         while (size < pages)
1878                 size <<= 1;
1879
1880         /*
1881          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1882          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1883          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1884          */
1885         size = min(size, 4096UL);
1886
1887         return max(size, 4UL);
1888 }
1889 #else
1890 /*
1891  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1892  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1893  *
1894  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1895  *
1896  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1897  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1898  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1899  *
1900  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1901  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1902  *
1903  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1904  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1905  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1906  */
1907 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1908 {
1909         return 4096UL;
1910 }
1911 #endif
1912
1913 /*
1914  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1915  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1916  * hash function before the remainder is taken.
1917  */
1918 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1919 {
1920         return ffz(~size);
1921 }
1922
1923 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1924
1925 /*
1926  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1927  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1928  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1929  */
1930 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1931                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
1932 {
1933         struct page *page;
1934         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1935         unsigned long pfn;
1936
1937         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1938                 /*
1939                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
1940                  * handed to this function.  They do not
1941                  * exist on hotplugged memory.
1942                  */
1943                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
1944                         if (!early_pfn_valid(pfn))
1945                                 continue;
1946                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
1947                                 continue;
1948                 }
1949                 page = pfn_to_page(pfn);
1950                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1951                 init_page_count(page);
1952                 reset_page_mapcount(page);
1953                 SetPageReserved(page);
1954                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1955 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1956                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1957                 if (!is_highmem_idx(zone))
1958                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1959 #endif
1960         }
1961 }
1962
1963 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1964                                 unsigned long size)
1965 {
1966         int order;
1967         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1968                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1969                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1970         }
1971 }
1972
1973 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1974 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1975         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
1976 #endif
1977
1978 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1979 {
1980         int batch;
1981
1982         /*
1983          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1984          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1985          *
1986          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1987          */
1988         batch = zone->present_pages / 1024;
1989         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1990                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1991         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1992         if (batch < 1)
1993                 batch = 1;
1994
1995         /*
1996          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1997          * of 2 value was found to be more likely to have
1998          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1999          *
2000          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2001          * batches of pages, one task can end up with a lot
2002          * of pages of one half of the possible page colors
2003          * and the other with pages of the other colors.
2004          */
2005         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2006
2007         return batch;
2008 }
2009
2010 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2011 {
2012         struct per_cpu_pages *pcp;
2013
2014         memset(p, 0, sizeof(*p));
2015
2016         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2017         pcp->count = 0;
2018         pcp->high = 6 * batch;
2019         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2020         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2021
2022         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2023         pcp->count = 0;
2024         pcp->high = 2 * batch;
2025         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2026         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2027 }
2028
2029 /*
2030  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2031  * to the value high for the pageset p.
2032  */
2033
2034 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2035                                 unsigned long high)
2036 {
2037         struct per_cpu_pages *pcp;
2038
2039         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2040         pcp->high = high;
2041         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2042         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2043                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2044 }
2045
2046
2047 #ifdef CONFIG_NUMA
2048 /*
2049  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2050  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2051  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2052  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2053  * with interrupts disabled.
2054  *
2055  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2056  *
2057  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2058  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2059  * hotplugged processors.
2060  *
2061  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2062  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2063  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2064  */
2065 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2066
2067 /*
2068  * Dynamically allocate memory for the
2069  * per cpu pageset array in struct zone.
2070  */
2071 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2072 {
2073         struct zone *zone, *dzone;
2074
2075         for_each_zone(zone) {
2076
2077                 if (!populated_zone(zone))
2078                         continue;
2079
2080                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2081                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
2082                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2083                         goto bad;
2084
2085                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2086
2087                 if (percpu_pagelist_fraction)
2088                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2089                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2090         }
2091
2092         return 0;
2093 bad:
2094         for_each_zone(dzone) {
2095                 if (dzone == zone)
2096                         break;
2097                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2098                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2099         }
2100         return -ENOMEM;
2101 }
2102
2103 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2104 {
2105         struct zone *zone;
2106
2107         for_each_zone(zone) {
2108                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2109
2110                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2111                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2112                         kfree(pset);
2113                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2114         }
2115 }
2116
2117 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2118                 unsigned long action,
2119                 void *hcpu)
2120 {
2121         int cpu = (long)hcpu;
2122         int ret = NOTIFY_OK;
2123
2124         switch (action) {
2125         case CPU_UP_PREPARE:
2126                 if (process_zones(cpu))
2127                         ret = NOTIFY_BAD;
2128                 break;
2129         case CPU_UP_CANCELED:
2130         case CPU_DEAD:
2131                 free_zone_pagesets(cpu);
2132                 break;
2133         default:
2134                 break;
2135         }
2136         return ret;
2137 }
2138
2139 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2140         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2141
2142 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2143 {
2144         int err;
2145
2146         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2147          * A cpuup callback will do this for every cpu
2148          * as it comes online
2149          */
2150         err = process_zones(smp_processor_id());
2151         BUG_ON(err);
2152         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2153 }
2154
2155 #endif
2156
2157 static __meminit
2158 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2159 {
2160         int i;
2161         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2162         size_t alloc_size;
2163
2164         /*
2165          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2166          * per zone.
2167          */
2168         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2169                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2170         zone->wait_table_bits =
2171                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2172         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2173                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2174
2175         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2176                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2177                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2178         } else {
2179                 /*
2180                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2181                  * via memory hot-add.
2182                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2183                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2184                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2185                  * node itself as well.
2186                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2187                  * necessary.
2188                  */
2189                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2190         }
2191         if (!zone->wait_table)
2192                 return -ENOMEM;
2193
2194         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2195                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2196
2197         return 0;
2198 }
2199
2200 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2201 {
2202         int cpu;
2203         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2204
2205         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2206 #ifdef CONFIG_NUMA
2207                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2208                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2209                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2210 #else
2211                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2212 #endif
2213         }
2214         if (zone->present_pages)
2215                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2216                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2217 }
2218
2219 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2220                                         unsigned long zone_start_pfn,
2221                                         unsigned long size,
2222                                         enum memmap_context context)
2223 {
2224         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2225         int ret;
2226         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2227         if (ret)
2228                 return ret;
2229         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2230
2231         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2232
2233         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2234
2235         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2236
2237         return 0;
2238 }
2239
2240 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2241 /*
2242  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2243  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2244  */
2245 static int __init first_active_region_index_in_nid(int nid)
2246 {
2247         int i;
2248
2249         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2250                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2251                         return i;
2252
2253         return -1;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2258  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2259  */
2260 static int __init next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2261 {
2262         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2263                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2264                         return index;
2265
2266         return -1;
2267 }
2268
2269 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2270 /*
2271  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2272  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2273  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2274  * alternative
2275  */
2276 int __init early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2277 {
2278         int i;
2279
2280         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2281                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2282                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2283
2284                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2285                         return early_node_map[i].nid;
2286         }
2287
2288         return 0;
2289 }
2290 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2291
2292 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2293 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2294         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2295                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2296
2297 /**
2298  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2299  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2300  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2301  *
2302  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2303  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2304  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2305  */
2306 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2307                                                 unsigned long max_low_pfn)
2308 {
2309         int i;
2310
2311         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2312                 unsigned long size_pages = 0;
2313                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2314
2315                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2316                         continue;
2317
2318                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2319                         end_pfn = max_low_pfn;
2320
2321                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2322                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2323                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2324                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2325         }
2326 }
2327
2328 /**
2329  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2330  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2331  *
2332  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2333  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2334  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2335  */
2336 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2337 {
2338         int i;
2339
2340         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2341                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2342                                 early_node_map[i].start_pfn,
2343                                 early_node_map[i].end_pfn);
2344 }
2345
2346 /**
2347  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2348  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2349  * @start_pfn: The start pfn of the node
2350  * @end_pfn: The end pfn of the node
2351  *
2352  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2353  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2354  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2355  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2356  * be used later.
2357  */
2358 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2359 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2360                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2361 {
2362         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2363                         nid, start_pfn, end_pfn);
2364
2365         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2366         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2367                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2368
2369         /* Update the boundaries */
2370         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2371                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2372         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2373                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2374 }
2375
2376 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2377 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2378                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2379 {
2380         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2381                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2382
2383         /* Return if boundary information has not been provided */
2384         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2385                 return;
2386
2387         /* Check the boundaries and update if necessary */
2388         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2389                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2390         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2391                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2392 }
2393 #else
2394 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2395                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2396
2397 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2398                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2399 #endif
2400
2401
2402 /**
2403  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2404  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2405  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2406  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2407  *
2408  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2409  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2410  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2411  * PFNs will be 0.
2412  */
2413 void __init get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2414                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2415 {
2416         int i;
2417         *start_pfn = -1UL;
2418         *end_pfn = 0;
2419
2420         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2421                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2422                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2423         }
2424
2425         if (*start_pfn == -1UL) {
2426                 printk(KERN_WARNING "Node %u active with no memory\n", nid);
2427                 *start_pfn = 0;
2428         }
2429
2430         /* Push the node boundaries out if requested */
2431         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
2436  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
2437  */
2438 unsigned long __init zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2439                                         unsigned long zone_type,
2440                                         unsigned long *ignored)
2441 {
2442         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2443         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2444
2445         /* Get the start and end of the node and zone */
2446         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2447         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
2448         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
2449
2450         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
2451         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
2452                 return 0;
2453
2454         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
2455         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
2456         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
2457
2458         /* Return the spanned pages */
2459         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
2464  * then all holes in the requested range will be accounted for.
2465  */
2466 unsigned long __init __absent_pages_in_range(int nid,
2467                                 unsigned long range_start_pfn,
2468                                 unsigned long range_end_pfn)
2469 {
2470         int i = 0;
2471         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
2472         unsigned long start_pfn;
2473
2474         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
2475         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
2476         if (i == -1)
2477                 return 0;
2478
2479         /* Account for ranges before physical memory on this node */
2480         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
2481                 hole_pages = early_node_map[i].start_pfn - range_start_pfn;
2482
2483         prev_end_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2484
2485         /* Find all holes for the zone within the node */
2486         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
2487
2488                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
2489                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
2490                         break;
2491
2492                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
2493                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
2494                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
2495
2496                 /* Update the hole size cound and move on */
2497                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
2498                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
2499                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
2500                 }
2501                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2502         }
2503
2504         /* Account for ranges past physical memory on this node */
2505         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
2506                 hole_pages += range_end_pfn -
2507                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
2508
2509         return hole_pages;
2510 }
2511
2512 /**
2513  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
2514  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
2515  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
2516  *
2517  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
2518  */
2519 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2520                                                         unsigned long end_pfn)
2521 {
2522         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
2523 }
2524
2525 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
2526 unsigned long __init zone_absent_pages_in_node(int nid,
2527                                         unsigned long zone_type,
2528                                         unsigned long *ignored)
2529 {
2530         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2531         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2532
2533         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2534         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
2535                                                         node_start_pfn);
2536         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
2537                                                         node_end_pfn);
2538
2539         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
2540 }
2541
2542 #else
2543 static inline unsigned long zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2544                                         unsigned long zone_type,
2545                                         unsigned long *zones_size)
2546 {
2547         return zones_size[zone_type];
2548 }
2549
2550 static inline unsigned long zone_absent_pages_in_node(int nid,
2551                                                 unsigned long zone_type,
2552                                                 unsigned long *zholes_size)
2553 {
2554         if (!zholes_size)
2555                 return 0;
2556
2557         return zholes_size[zone_type];
2558 }
2559
2560 #endif
2561
2562 static void __init calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
2563                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2564 {
2565         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
2566         enum zone_type i;
2567
2568         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2569                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2570                                                                 zones_size);
2571         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
2572
2573         realtotalpages = totalpages;
2574         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2575                 realtotalpages -=
2576                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2577                                                                 zholes_size);
2578         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
2579         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
2580                                                         realtotalpages);
2581 }
2582
2583 /*
2584  * Set up the zone data structures:
2585  *   - mark all pages reserved
2586  *   - mark all memory queues empty
2587  *   - clear the memory bitmaps
2588  */
2589 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2590                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2591 {
2592         enum zone_type j;
2593         int nid = pgdat->node_id;
2594         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2595         int ret;
2596
2597         pgdat_resize_init(pgdat);
2598         pgdat->nr_zones = 0;
2599         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2600         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2601         
2602         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2603                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2604                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
2605
2606                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
2607                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
2608                                                                 zholes_size);
2609
2610                 /*
2611                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
2612                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
2613                  * and per-cpu initialisations
2614                  */
2615                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
2616                 if (realsize >= memmap_pages) {
2617                         realsize -= memmap_pages;
2618                         printk(KERN_DEBUG
2619                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
2620                                 zone_names[j], memmap_pages);
2621                 } else
2622                         printk(KERN_WARNING
2623                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
2624                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
2625
2626                 /* Account for reserved pages */
2627                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
2628                         realsize -= dma_reserve;
2629                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
2630                                         zone_names[0], dma_reserve);
2631                 }
2632
2633                 if (!is_highmem_idx(j))
2634                         nr_kernel_pages += realsize;
2635                 nr_all_pages += realsize;
2636
2637                 zone->spanned_pages = size;
2638                 zone->present_pages = realsize;
2639 #ifdef CONFIG_NUMA
2640                 zone->node = nid;
2641                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2642                                                 / 100;
2643                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
2644 #endif
2645                 zone->name = zone_names[j];
2646                 spin_lock_init(&zone->lock);
2647                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2648                 zone_seqlock_init(zone);
2649                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2650
2651                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2652
2653                 zone_pcp_init(zone);
2654                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2655                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2656                 zone->nr_scan_active = 0;
2657                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2658                 zap_zone_vm_stats(zone);
2659                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2660                 if (!size)
2661                         continue;
2662
2663                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
2664                                                 size, MEMMAP_EARLY);
2665                 BUG_ON(ret);
2666                 zone_start_pfn += size;
2667         }
2668 }
2669
2670 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2671 {
2672         /* Skip empty nodes */
2673         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2674                 return;
2675
2676 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2677         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2678         if (!pgdat->node_mem_map) {
2679                 unsigned long size, start, end;
2680                 struct page *map;
2681
2682                 /*
2683                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2684                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2685                  * for the buddy allocator to function correctly.
2686                  */
2687                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2688                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2689                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2690                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2691                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2692                 if (!map)
2693                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2694                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2695         }
2696 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2697         /*
2698          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2699          */
2700         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
2701                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2702 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2703                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
2704                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
2705 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2706         }
2707 #endif
2708 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2709 }
2710
2711 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2712                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2713                 unsigned long *zholes_size)
2714 {
2715         pgdat->node_id = nid;
2716         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2717         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2718
2719         alloc_node_mem_map(pgdat);
2720
2721         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2722 }
2723
2724 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2725 /**
2726  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
2727  * @nid: The node ID the range resides on
2728  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
2729  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
2730  *
2731  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
2732  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
2733  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
2734  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
2735  * the range being registered will be merged with existing ranges.
2736  */
2737 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
2738                                                 unsigned long end_pfn)
2739 {
2740         int i;
2741
2742         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
2743                           "%d entries of %d used\n",
2744                           nid, start_pfn, end_pfn,
2745                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
2746
2747         /* Merge with existing active regions if possible */
2748         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2749                 if (early_node_map[i].nid != nid)
2750                         continue;
2751
2752                 /* Skip if an existing region covers this new one */
2753                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
2754                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
2755                         return;
2756
2757                 /* Merge forward if suitable */
2758                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
2759                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
2760                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2761                         return;
2762                 }
2763
2764                 /* Merge backward if suitable */
2765                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
2766                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
2767                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2768                         return;
2769                 }
2770         }
2771
2772         /* Check that early_node_map is large enough */
2773         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
2774                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
2775                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
2776                 return;
2777         }
2778
2779         early_node_map[i].nid = nid;
2780         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2781         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2782         nr_nodemap_entries = i + 1;
2783 }
2784
2785 /**
2786  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
2787  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
2788  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
2789  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
2790  *
2791  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
2792  * The map is kept at the end physical page range that has already been
2793  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
2794  * an existing registered range.
2795  */
2796 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
2797                                                 unsigned long new_end_pfn)
2798 {
2799         int i;
2800
2801         /* Find the old active region end and shrink */
2802         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2803                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
2804                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
2805                         break;
2806                 }
2807 }
2808
2809 /**
2810  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
2811  *
2812  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
2813  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
2814  * all currently registered regions.
2815  */
2816 void __init remove_all_active_ranges(void)
2817 {
2818         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
2819         nr_nodemap_entries = 0;
2820 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2821         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
2822         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
2823 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
2824 }
2825
2826 /* Compare two active node_active_regions */
2827 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
2828 {
2829         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
2830         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
2831
2832         /* Done this way to avoid overflows */
2833         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
2834                 return 1;
2835         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
2836                 return -1;
2837
2838         return 0;
2839 }
2840
2841 /* sort the node_map by start_pfn */
2842 static void __init sort_node_map(void)
2843 {
2844         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
2845                         sizeof(struct node_active_region),
2846                         cmp_node_active_region, NULL);
2847 }
2848
2849 /* Find the lowest pfn for a node */
2850 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
2851 {
2852         int i;
2853         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
2854
2855         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
2856         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2857                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2858
2859         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
2860                 printk(KERN_WARNING
2861                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
2862                 return 0;
2863         }
2864
2865         return min_pfn;
2866 }
2867
2868 /**
2869  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
2870  *
2871  * It returns the minimum PFN based on information provided via
2872  * add_active_range().
2873  */
2874 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
2875 {
2876         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
2877 }
2878
2879 /**
2880  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
2881  *
2882  * It returns the maximum PFN based on information provided via
2883  * add_active_range().
2884  */
2885 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
2886 {
2887         int i;
2888         unsigned long max_pfn = 0;
2889
2890         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2891                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2892
2893         return max_pfn;
2894 }
2895
2896 /**
2897  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
2898  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
2899  *
2900  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
2901  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
2902  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
2903  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
2904  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
2905  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
2906  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
2907  * at arch_max_dma_pfn.
2908  */
2909 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
2910 {
2911         unsigned long nid;
2912         enum zone_type i;
2913
2914         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
2915         sort_node_map();
2916
2917         /* Record where the zone boundaries are */
2918         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
2919                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
2920         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
2921                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
2922         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
2923         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
2924         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2925                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
2926                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
2927                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
2928                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
2929         }
2930
2931         /* Print out the zone ranges */
2932         printk("Zone PFN ranges:\n");
2933         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2934                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
2935                                 zone_names[i],
2936                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
2937                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
2938
2939         /* Print out the early_node_map[] */
2940         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
2941         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2942                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
2943                                                 early_node_map[i].start_pfn,
2944                                                 early_node_map[i].end_pfn);
2945
2946         /* Initialise every node */
2947         for_each_online_node(nid) {
2948                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2949                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
2950                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
2951         }
2952 }
2953 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2954
2955 /**
2956  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
2957  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
2958  *
2959  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
2960  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
2961  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
2962  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
2963  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
2964  * smaller per-cpu batchsize.
2965  */
2966 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
2967 {
2968         dma_reserve = new_dma_reserve;
2969 }
2970
2971 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2972 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2973 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2974
2975 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2976 #endif
2977
2978 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2979 {
2980         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2981                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2982 }
2983
2984 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2985                                  unsigned long action, void *hcpu)
2986 {
2987         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2988
2989         if (action == CPU_DEAD) {
2990                 local_irq_disable();
2991                 __drain_pages(cpu);
2992                 vm_events_fold_cpu(cpu);
2993                 local_irq_enable();
2994                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
2995         }
2996         return NOTIFY_OK;
2997 }
2998
2999 void __init page_alloc_init(void)
3000 {
3001         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3002 }
3003
3004 /*
3005  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
3006  *      or min_free_kbytes changes.
3007  */
3008 static void calculate_totalreserve_pages(void)
3009 {
3010         struct pglist_data *pgdat;
3011         unsigned long reserve_pages = 0;
3012         enum zone_type i, j;
3013
3014         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3015                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3016                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3017                         unsigned long max = 0;
3018
3019                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
3020                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3021                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
3022                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
3023                         }
3024
3025                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
3026                         max += zone->pages_high;
3027
3028                         if (max > zone->present_pages)
3029                                 max = zone->present_pages;
3030                         reserve_pages += max;
3031                 }
3032         }
3033         totalreserve_pages = reserve_pages;
3034 }
3035
3036 /*
3037  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
3038  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
3039  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
3040  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
3041  */
3042 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
3043 {
3044         struct pglist_data *pgdat;
3045         enum zone_type j, idx;
3046
3047         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3048                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3049                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3050                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
3051
3052                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
3053
3054                         idx = j;
3055                         while (idx) {
3056                                 struct zone *lower_zone;
3057
3058                                 idx--;
3059
3060                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
3061                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
3062
3063                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
3064                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
3065                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
3066                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
3067                         }
3068                 }
3069         }
3070
3071         /* update totalreserve_pages */
3072         calculate_totalreserve_pages();
3073 }
3074
3075 /**
3076  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
3077  *
3078  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
3079  * with respect to min_free_kbytes.
3080  */
3081 void setup_per_zone_pages_min(void)
3082 {
3083         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
3084         unsigned long lowmem_pages = 0;
3085         struct zone *zone;
3086         unsigned long flags;
3087
3088         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
3089         for_each_zone(zone) {
3090                 if (!is_highmem(zone))
3091                         lowmem_pages += zone->present_pages;
3092         }
3093
3094         for_each_zone(zone) {
3095                 u64 tmp;
3096
3097                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3098                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
3099                 do_div(tmp, lowmem_pages);
3100                 if (is_highmem(zone)) {
3101                         /*
3102                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
3103                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
3104                          * value here.
3105                          *
3106                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
3107                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
3108                          * not be capped for highmem.
3109                          */
3110                         int min_pages;
3111
3112                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
3113                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
3114                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
3115                         if (min_pages > 128)
3116                                 min_pages = 128;
3117                         zone->pages_min = min_pages;
3118                 } else {
3119                         /*
3120                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
3121                          * proportionate to the zone's size.
3122                          */
3123                         zone->pages_min = tmp;
3124                 }
3125
3126                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
3127                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
3128                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3129         }
3130
3131         /* update totalreserve_pages */
3132         calculate_totalreserve_pages();
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Initialise min_free_kbytes.
3137  *
3138  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
3139  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
3140  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
3141  *
3142  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
3143  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
3144  *
3145  * which yields
3146  *
3147  * 16MB:        512k
3148  * 32MB:        724k
3149  * 64MB:        1024k
3150  * 128MB:       1448k
3151  * 256MB:       2048k
3152  * 512MB:       2896k
3153  * 1024MB:      4096k
3154  * 2048MB:      5792k
3155  * 4096MB:      8192k
3156  * 8192MB:      11584k
3157  * 16384MB:     16384k
3158  */
3159 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
3160 {
3161         unsigned long lowmem_kbytes;
3162
3163         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
3164
3165         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
3166         if (min_free_kbytes < 128)
3167                 min_free_kbytes = 128;
3168         if (min_free_kbytes > 65536)
3169                 min_free_kbytes = 65536;
3170         setup_per_zone_pages_min();
3171         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3172         return 0;
3173 }
3174 module_init(init_per_zone_pages_min)
3175
3176 /*
3177  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
3178  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
3179  *      changes.
3180  */
3181 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
3182         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3183 {
3184         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
3185         setup_per_zone_pages_min();
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 #ifdef CONFIG_NUMA
3190 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3191         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3192 {
3193         struct zone *zone;
3194         int rc;
3195
3196         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3197         if (rc)
3198                 return rc;
3199
3200         for_each_zone(zone)
3201                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
3202                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
3203         return 0;
3204 }
3205
3206 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3207         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3208 {
3209         struct zone *zone;
3210         int rc;
3211
3212         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3213         if (rc)
3214                 return rc;
3215
3216         for_each_zone(zone)
3217                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
3218                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3219         return 0;
3220 }
3221 #endif
3222
3223 /*
3224  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
3225  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
3226  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
3227  *
3228  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
3229  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
3230  * if in function of the boot time zone sizes.
3231  */
3232 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3233         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3234 {
3235         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3236         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 /*
3241  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
3242  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
3243  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
3244  */
3245
3246 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3247         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3248 {
3249         struct zone *zone;
3250         unsigned int cpu;
3251         int ret;
3252
3253         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3254         if (!write || (ret == -EINVAL))
3255                 return ret;
3256         for_each_zone(zone) {
3257                 for_each_online_cpu(cpu) {
3258                         unsigned long  high;
3259                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
3260                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
3261                 }
3262         }
3263         return 0;
3264 }
3265
3266 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
3267
3268 #ifdef CONFIG_NUMA
3269 static int __init set_hashdist(char *str)
3270 {
3271         if (!str)
3272                 return 0;
3273         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
3274         return 1;
3275 }
3276 __setup("hashdist=", set_hashdist);
3277 #endif
3278
3279 /*
3280  * allocate a large system hash table from bootmem
3281  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
3282  *   quantity of entries
3283  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
3284  */
3285 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
3286                                      unsigned long bucketsize,
3287                                      unsigned long numentries,
3288                                      int scale,
3289                                      int flags,
3290                                      unsigned int *_hash_shift,
3291                                      unsigned int *_hash_mask,
3292                                      unsigned long limit)
3293 {
3294         unsigned long long max = limit;
3295         unsigned long log2qty, size;
3296         void *table = NULL;
3297
3298         /* allow the kernel cmdline to have a say */
3299         if (!numentries) {
3300                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
3301                 numentries = nr_kernel_pages;
3302                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
3303                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
3304                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
3305
3306                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
3307                 if (scale > PAGE_SHIFT)
3308                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
3309                 else
3310                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
3311
3312                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
3313                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
3314                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
3315         }
3316         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
3317
3318         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
3319         if (max == 0) {
3320                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
3321                 do_div(max, bucketsize);
3322         }
3323
3324         if (numentries > max)
3325                 numentries = max;
3326
3327         log2qty = ilog2(numentries);
3328
3329         do {
3330                 size = bucketsize << log2qty;
3331                 if (flags & HASH_EARLY)
3332                         table = alloc_bootmem(size);
3333                 else if (hashdist)
3334                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
3335                 else {
3336                         unsigned long order;
3337                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
3338                                 ;
3339                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
3340                 }
3341         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
3342
3343         if (!table)
3344                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
3345
3346         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
3347                tablename,
3348                (1U << log2qty),
3349                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
3350                size);
3351
3352         if (_hash_shift)
3353                 *_hash_shift = log2qty;
3354         if (_hash_mask)
3355                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
3356
3357         return table;
3358 }
3359
3360 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
3361 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
3362 {
3363         return __pfn_to_page(pfn);
3364 }
3365 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
3366 {
3367         return __page_to_pfn(page);
3368 }
3369 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
3370 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
3371 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
3372
3373 #if MAX_NUMNODES > 1
3374 /*
3375  * Find the highest possible node id.
3376  */
3377 int highest_possible_node_id(void)
3378 {
3379         unsigned int node;
3380         unsigned int highest = 0;
3381
3382         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3383                 highest = node;
3384         return highest;
3385 }
3386 EXPORT_SYMBOL(highest_possible_node_id);
3387 #endif