[PATCH] fault-injection: defaults likely to please a new user
[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          256,
77 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
78          256,
79 #endif
80 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
81          32
82 #endif
83 };
84
85 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
86
87 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
88          "DMA",
89 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
90          "DMA32",
91 #endif
92          "Normal",
93 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
94          "HighMem"
95 #endif
96 };
97
98 int min_free_kbytes = 1024;
99
100 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
101 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
102 static unsigned long __initdata dma_reserve;
103
104 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
105   /*
106    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
107    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
108    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
109    * so the number of times add_active_range() can be called is
110    * related to the number of nodes and the number of holes
111    */
112   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
113     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
114     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
115   #else
116     #if MAX_NUMNODES >= 32
117       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
118       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
119     #else
120       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
121       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
122     #endif
123   #endif
124
125   struct node_active_region __initdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
126   int __initdata nr_nodemap_entries;
127   unsigned long __initdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
128   unsigned long __initdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
129 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
130   unsigned long __initdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
131   unsigned long __initdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
132 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
133 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
134
135 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
136 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
137 {
138         int ret = 0;
139         unsigned seq;
140         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
141
142         do {
143                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
144                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
145                         ret = 1;
146                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
147                         ret = 1;
148         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
149
150         return ret;
151 }
152
153 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
154 {
155 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
156         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
157                 return 0;
158 #endif
159         if (zone != page_zone(page))
160                 return 0;
161
162         return 1;
163 }
164 /*
165  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
166  */
167 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
168 {
169         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
170                 return 1;
171         if (!page_is_consistent(zone, page))
172                 return 1;
173
174         return 0;
175 }
176 #else
177 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
178 {
179         return 0;
180 }
181 #endif
182
183 static void bad_page(struct page *page)
184 {
185         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
186                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
187                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
188                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
189                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
190                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
191                 page_mapcount(page), page_count(page));
192         dump_stack();
193         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
194                         1 << PG_private |
195                         1 << PG_locked  |
196                         1 << PG_active  |
197                         1 << PG_dirty   |
198                         1 << PG_reclaim |
199                         1 << PG_slab    |
200                         1 << PG_swapcache |
201                         1 << PG_writeback |
202                         1 << PG_buddy );
203         set_page_count(page, 0);
204         reset_page_mapcount(page);
205         page->mapping = NULL;
206         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
207 }
208
209 /*
210  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
211  *
212  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
213  *
214  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
215  *
216  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
217  * the head page (even the head page has this).
218  *
219  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
220  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
221  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
222  */
223
224 static void free_compound_page(struct page *page)
225 {
226         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
227 }
228
229 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
230 {
231         int i;
232         int nr_pages = 1 << order;
233
234         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
235         page[1].lru.prev = (void *)order;
236         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
237                 struct page *p = page + i;
238
239                 __SetPageCompound(p);
240                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
241         }
242 }
243
244 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
245 {
246         int i;
247         int nr_pages = 1 << order;
248
249         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
250                 bad_page(page);
251
252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
253                 struct page *p = page + i;
254
255                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
256                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
257                         bad_page(page);
258                 __ClearPageCompound(p);
259         }
260 }
261
262 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
263 {
264         int i;
265
266         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
267         /*
268          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
269          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
270          */
271         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
272         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
273                 clear_highpage(page + i);
274 }
275
276 /*
277  * function for dealing with page's order in buddy system.
278  * zone->lock is already acquired when we use these.
279  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
280  */
281 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
282 {
283         return page_private(page);
284 }
285
286 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
287 {
288         set_page_private(page, order);
289         __SetPageBuddy(page);
290 }
291
292 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
293 {
294         __ClearPageBuddy(page);
295         set_page_private(page, 0);
296 }
297
298 /*
299  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
300  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
301  *
302  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
303  * the following equation:
304  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
305  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
306  * 1 buddy is #10:
307  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
308  *
309  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
310  * satisfies the following equation:
311  *     P = B & ~(1 << O)
312  *
313  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
314  */
315 static inline struct page *
316 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
317 {
318         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
319
320         return page + (buddy_idx - page_idx);
321 }
322
323 static inline unsigned long
324 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
325 {
326         return (page_idx & ~(1 << order));
327 }
328
329 /*
330  * This function checks whether a page is free && is the buddy
331  * we can do coalesce a page and its buddy if
332  * (a) the buddy is not in a hole &&
333  * (b) the buddy is in the buddy system &&
334  * (c) a page and its buddy have the same order &&
335  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
336  *
337  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
338  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
339  *
340  * For recording page's order, we use page_private(page).
341  */
342 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
343                                                                 int order)
344 {
345 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
346         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
347                 return 0;
348 #endif
349
350         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
351                 return 0;
352
353         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
354                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
355                 return 1;
356         }
357         return 0;
358 }
359
360 /*
361  * Freeing function for a buddy system allocator.
362  *
363  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
364  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
365  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
366  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
367  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
368  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
369  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
370  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
371  * parts of the VM system.
372  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
373  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
374  * order is recorded in page_private(page) field.
375  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
376  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
377  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
378  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
379  * triggers coalescing into a block of larger size.            
380  *
381  * -- wli
382  */
383
384 static inline void __free_one_page(struct page *page,
385                 struct zone *zone, unsigned int order)
386 {
387         unsigned long page_idx;
388         int order_size = 1 << order;
389
390         if (unlikely(PageCompound(page)))
391                 destroy_compound_page(page, order);
392
393         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
394
395         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
396         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
397
398         zone->free_pages += order_size;
399         while (order < MAX_ORDER-1) {
400                 unsigned long combined_idx;
401                 struct free_area *area;
402                 struct page *buddy;
403
404                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
405                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
406                         break;          /* Move the buddy up one level. */
407
408                 list_del(&buddy->lru);
409                 area = zone->free_area + order;
410                 area->nr_free--;
411                 rmv_page_order(buddy);
412                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
413                 page = page + (combined_idx - page_idx);
414                 page_idx = combined_idx;
415                 order++;
416         }
417         set_page_order(page, order);
418         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
419         zone->free_area[order].nr_free++;
420 }
421
422 static inline int free_pages_check(struct page *page)
423 {
424         if (unlikely(page_mapcount(page) |
425                 (page->mapping != NULL)  |
426                 (page_count(page) != 0)  |
427                 (page->flags & (
428                         1 << PG_lru     |
429                         1 << PG_private |
430                         1 << PG_locked  |
431                         1 << PG_active  |
432                         1 << PG_reclaim |
433                         1 << PG_slab    |
434                         1 << PG_swapcache |
435                         1 << PG_writeback |
436                         1 << PG_reserved |
437                         1 << PG_buddy ))))
438                 bad_page(page);
439         if (PageDirty(page))
440                 __ClearPageDirty(page);
441         /*
442          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
443          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
444          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
445          */
446         return PageReserved(page);
447 }
448
449 /*
450  * Frees a list of pages. 
451  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
452  * count is the number of pages to free.
453  *
454  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
455  * see if this freeing clears that state.
456  *
457  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
458  * pinned" detection logic.
459  */
460 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
461                                         struct list_head *list, int order)
462 {
463         spin_lock(&zone->lock);
464         zone->all_unreclaimable = 0;
465         zone->pages_scanned = 0;
466         while (count--) {
467                 struct page *page;
468
469                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
470                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
471                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
472                 list_del(&page->lru);
473                 __free_one_page(page, zone, order);
474         }
475         spin_unlock(&zone->lock);
476 }
477
478 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
479 {
480         spin_lock(&zone->lock);
481         zone->all_unreclaimable = 0;
482         zone->pages_scanned = 0;
483         __free_one_page(page, zone, order);
484         spin_unlock(&zone->lock);
485 }
486
487 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
488 {
489         unsigned long flags;
490         int i;
491         int reserved = 0;
492
493         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
494                 reserved += free_pages_check(page + i);
495         if (reserved)
496                 return;
497
498         if (!PageHighMem(page))
499                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
500         arch_free_page(page, order);
501         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
502
503         local_irq_save(flags);
504         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
505         free_one_page(page_zone(page), page, order);
506         local_irq_restore(flags);
507 }
508
509 /*
510  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
511  */
512 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
513 {
514         if (order == 0) {
515                 __ClearPageReserved(page);
516                 set_page_count(page, 0);
517                 set_page_refcounted(page);
518                 __free_page(page);
519         } else {
520                 int loop;
521
522                 prefetchw(page);
523                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
524                         struct page *p = &page[loop];
525
526                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
527                                 prefetchw(p + 1);
528                         __ClearPageReserved(p);
529                         set_page_count(p, 0);
530                 }
531
532                 set_page_refcounted(page);
533                 __free_pages(page, order);
534         }
535 }
536
537
538 /*
539  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
540  * Please do not alter this order without good reasons and regression
541  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
542  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
543  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
544  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
545  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
546  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
547  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
548  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
549  *
550  * -- wli
551  */
552 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
553         int low, int high, struct free_area *area)
554 {
555         unsigned long size = 1 << high;
556
557         while (high > low) {
558                 area--;
559                 high--;
560                 size >>= 1;
561                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
562                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
563                 area->nr_free++;
564                 set_page_order(&page[size], high);
565         }
566 }
567
568 /*
569  * This page is about to be returned from the page allocator
570  */
571 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
572 {
573         if (unlikely(page_mapcount(page) |
574                 (page->mapping != NULL)  |
575                 (page_count(page) != 0)  |
576                 (page->flags & (
577                         1 << PG_lru     |
578                         1 << PG_private |
579                         1 << PG_locked  |
580                         1 << PG_active  |
581                         1 << PG_dirty   |
582                         1 << PG_reclaim |
583                         1 << PG_slab    |
584                         1 << PG_swapcache |
585                         1 << PG_writeback |
586                         1 << PG_reserved |
587                         1 << PG_buddy ))))
588                 bad_page(page);
589
590         /*
591          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
592          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
593          */
594         if (PageReserved(page))
595                 return 1;
596
597         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
598                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
599                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
600         set_page_private(page, 0);
601         set_page_refcounted(page);
602
603         arch_alloc_page(page, order);
604         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
605
606         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
607                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
608
609         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
610                 prep_compound_page(page, order);
611
612         return 0;
613 }
614
615 /* 
616  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
617  * Call me with the zone->lock already held.
618  */
619 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
620 {
621         struct free_area * area;
622         unsigned int current_order;
623         struct page *page;
624
625         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
626                 area = zone->free_area + current_order;
627                 if (list_empty(&area->free_list))
628                         continue;
629
630                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
631                 list_del(&page->lru);
632                 rmv_page_order(page);
633                 area->nr_free--;
634                 zone->free_pages -= 1UL << order;
635                 expand(zone, page, order, current_order, area);
636                 return page;
637         }
638
639         return NULL;
640 }
641
642 /* 
643  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
644  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
645  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
646  */
647 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
648                         unsigned long count, struct list_head *list)
649 {
650         int i;
651         
652         spin_lock(&zone->lock);
653         for (i = 0; i < count; ++i) {
654                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
655                 if (unlikely(page == NULL))
656                         break;
657                 list_add_tail(&page->lru, list);
658         }
659         spin_unlock(&zone->lock);
660         return i;
661 }
662
663 #ifdef CONFIG_NUMA
664 /*
665  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
666  * belongs to the currently executing processor.
667  * Note that this function must be called with the thread pinned to
668  * a single processor.
669  */
670 void drain_node_pages(int nodeid)
671 {
672         int i;
673         enum zone_type z;
674         unsigned long flags;
675
676         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
677                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
678                 struct per_cpu_pageset *pset;
679
680                 if (!populated_zone(zone))
681                         continue;
682
683                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
684                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
685                         struct per_cpu_pages *pcp;
686
687                         pcp = &pset->pcp[i];
688                         if (pcp->count) {
689                                 int to_drain;
690
691                                 local_irq_save(flags);
692                                 if (pcp->count >= pcp->batch)
693                                         to_drain = pcp->batch;
694                                 else
695                                         to_drain = pcp->count;
696                                 free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
697                                 pcp->count -= to_drain;
698                                 local_irq_restore(flags);
699                         }
700                 }
701         }
702 }
703 #endif
704
705 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
706 {
707         unsigned long flags;
708         struct zone *zone;
709         int i;
710
711         for_each_zone(zone) {
712                 struct per_cpu_pageset *pset;
713
714                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
715                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
716                         struct per_cpu_pages *pcp;
717
718                         pcp = &pset->pcp[i];
719                         local_irq_save(flags);
720                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
721                         pcp->count = 0;
722                         local_irq_restore(flags);
723                 }
724         }
725 }
726
727 #ifdef CONFIG_PM
728
729 void mark_free_pages(struct zone *zone)
730 {
731         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
732         unsigned long flags;
733         int order;
734         struct list_head *curr;
735
736         if (!zone->spanned_pages)
737                 return;
738
739         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
740
741         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
742         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
743                 if (pfn_valid(pfn)) {
744                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
745
746                         if (!PageNosave(page))
747                                 ClearPageNosaveFree(page);
748                 }
749
750         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
751                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
752                         unsigned long i;
753
754                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
755                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
756                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(pfn + i));
757                 }
758
759         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
760 }
761
762 /*
763  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
764  */
765 void drain_local_pages(void)
766 {
767         unsigned long flags;
768
769         local_irq_save(flags);  
770         __drain_pages(smp_processor_id());
771         local_irq_restore(flags);       
772 }
773 #endif /* CONFIG_PM */
774
775 /*
776  * Free a 0-order page
777  */
778 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
779 {
780         struct zone *zone = page_zone(page);
781         struct per_cpu_pages *pcp;
782         unsigned long flags;
783
784         if (PageAnon(page))
785                 page->mapping = NULL;
786         if (free_pages_check(page))
787                 return;
788
789         if (!PageHighMem(page))
790                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
791         arch_free_page(page, 0);
792         kernel_map_pages(page, 1, 0);
793
794         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
795         local_irq_save(flags);
796         __count_vm_event(PGFREE);
797         list_add(&page->lru, &pcp->list);
798         pcp->count++;
799         if (pcp->count >= pcp->high) {
800                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
801                 pcp->count -= pcp->batch;
802         }
803         local_irq_restore(flags);
804         put_cpu();
805 }
806
807 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
808 {
809         free_hot_cold_page(page, 0);
810 }
811         
812 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
813 {
814         free_hot_cold_page(page, 1);
815 }
816
817 /*
818  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
819  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
820  * Each sub-page must be freed individually.
821  *
822  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
823  * Please consult with lkml before using this in your driver.
824  */
825 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
826 {
827         int i;
828
829         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
830         VM_BUG_ON(!page_count(page));
831         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
832                 set_page_refcounted(page + i);
833 }
834
835 /*
836  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
837  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
838  * or two.
839  */
840 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
841                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
842 {
843         unsigned long flags;
844         struct page *page;
845         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
846         int cpu;
847
848 again:
849         cpu  = get_cpu();
850         if (likely(order == 0)) {
851                 struct per_cpu_pages *pcp;
852
853                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
854                 local_irq_save(flags);
855                 if (!pcp->count) {
856                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
857                                                 pcp->batch, &pcp->list);
858                         if (unlikely(!pcp->count))
859                                 goto failed;
860                 }
861                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
862                 list_del(&page->lru);
863                 pcp->count--;
864         } else {
865                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
866                 page = __rmqueue(zone, order);
867                 spin_unlock(&zone->lock);
868                 if (!page)
869                         goto failed;
870         }
871
872         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
873         zone_statistics(zonelist, zone);
874         local_irq_restore(flags);
875         put_cpu();
876
877         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
878         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
879                 goto again;
880         return page;
881
882 failed:
883         local_irq_restore(flags);
884         put_cpu();
885         return NULL;
886 }
887
888 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
889 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
890 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
891 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
892 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
893 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
894 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
895
896 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
897
898 static struct fail_page_alloc_attr {
899         struct fault_attr attr;
900
901         u32 ignore_gfp_highmem;
902         u32 ignore_gfp_wait;
903
904 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
905
906         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
907         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
908
909 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
910
911 } fail_page_alloc = {
912         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
913         .ignore_gfp_wait = 1,
914         .ignore_gfp_highmem = 1,
915 };
916
917 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
918 {
919         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
920 }
921 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
922
923 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
924 {
925         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
926                 return 0;
927         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
928                 return 0;
929         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
930                 return 0;
931
932         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
933 }
934
935 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
936
937 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
938 {
939         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
940         struct dentry *dir;
941         int err;
942
943         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
944                                        "fail_page_alloc");
945         if (err)
946                 return err;
947         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
948
949         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
950                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
951                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
952
953         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
954                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
955                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
956
957         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
958                         !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file) {
959                 err = -ENOMEM;
960                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
961                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
962                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
963         }
964
965         return err;
966 }
967
968 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
969
970 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
971
972 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
973
974 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
975 {
976         return 0;
977 }
978
979 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
980
981 /*
982  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
983  * of the allocation.
984  */
985 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
986                       int classzone_idx, int alloc_flags)
987 {
988         /* free_pages my go negative - that's OK */
989         unsigned long min = mark;
990         long free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
991         int o;
992
993         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
994                 min -= min / 2;
995         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
996                 min -= min / 4;
997
998         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
999                 return 0;
1000         for (o = 0; o < order; o++) {
1001                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1002                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1003
1004                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1005                 min >>= 1;
1006
1007                 if (free_pages <= min)
1008                         return 0;
1009         }
1010         return 1;
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_NUMA
1014 /*
1015  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1016  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1017  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1018  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1019  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1020  *
1021  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1022  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1023  * tasks mems_allowed, or node_online_map.)
1024  *
1025  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1026  * nothing and returns NULL.
1027  *
1028  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1029  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1030  *
1031  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1032  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1033  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1034  * quickly as we can.
1035  */
1036 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1037 {
1038         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1039         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1040
1041         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1042         if (!zlc)
1043                 return NULL;
1044
1045         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1046                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1047                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1048         }
1049
1050         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1051                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1052                                         &node_online_map;
1053         return allowednodes;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1058  * if it is worth looking at further for free memory:
1059  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1060  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1061  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1062  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1063  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1064  * else return false (zero) if it is not.
1065  *
1066  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1067  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1068  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1069  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1070  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1071  * into the second scan of the zonelist.
1072  *
1073  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1074  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1075  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1076  * unturned looking for a free page.
1077  */
1078 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1079                                                 nodemask_t *allowednodes)
1080 {
1081         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1082         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1083         int n;                          /* node that zone *z is on */
1084
1085         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1086         if (!zlc)
1087                 return 1;
1088
1089         i = z - zonelist->zones;
1090         n = zlc->z_to_n[i];
1091
1092         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1093         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1098  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1099  * from that zone don't waste time re-examining it.
1100  */
1101 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1102 {
1103         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1104         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1105
1106         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1107         if (!zlc)
1108                 return;
1109
1110         i = z - zonelist->zones;
1111
1112         set_bit(i, zlc->fullzones);
1113 }
1114
1115 #else   /* CONFIG_NUMA */
1116
1117 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1118 {
1119         return NULL;
1120 }
1121
1122 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1123                                 nodemask_t *allowednodes)
1124 {
1125         return 1;
1126 }
1127
1128 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1129 {
1130 }
1131 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1132
1133 /*
1134  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1135  * a page.
1136  */
1137 static struct page *
1138 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1139                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1140 {
1141         struct zone **z;
1142         struct page *page = NULL;
1143         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1144         struct zone *zone;
1145         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1146         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1147         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1148
1149 zonelist_scan:
1150         /*
1151          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1152          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1153          */
1154         z = zonelist->zones;
1155
1156         do {
1157                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1158                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1159                                 continue;
1160                 zone = *z;
1161                 if (unlikely(NUMA_BUILD && (gfp_mask & __GFP_THISNODE) &&
1162                         zone->zone_pgdat != zonelist->zones[0]->zone_pgdat))
1163                                 break;
1164                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1165                         !cpuset_zone_allowed(zone, gfp_mask))
1166                                 goto try_next_zone;
1167
1168                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1169                         unsigned long mark;
1170                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1171                                 mark = zone->pages_min;
1172                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1173                                 mark = zone->pages_low;
1174                         else
1175                                 mark = zone->pages_high;
1176                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1177                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1178                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1179                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1180                                         goto this_zone_full;
1181                         }
1182                 }
1183
1184                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1185                 if (page)
1186                         break;
1187 this_zone_full:
1188                 if (NUMA_BUILD)
1189                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1190 try_next_zone:
1191                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1192                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1193                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1194                         zlc_active = 1;
1195                         did_zlc_setup = 1;
1196                 }
1197         } while (*(++z) != NULL);
1198
1199         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1200                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1201                 zlc_active = 0;
1202                 goto zonelist_scan;
1203         }
1204         return page;
1205 }
1206
1207 /*
1208  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1209  */
1210 struct page * fastcall
1211 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1212                 struct zonelist *zonelist)
1213 {
1214         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1215         struct zone **z;
1216         struct page *page;
1217         struct reclaim_state reclaim_state;
1218         struct task_struct *p = current;
1219         int do_retry;
1220         int alloc_flags;
1221         int did_some_progress;
1222
1223         might_sleep_if(wait);
1224
1225         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1226                 return NULL;
1227
1228 restart:
1229         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1230
1231         if (unlikely(*z == NULL)) {
1232                 /* Should this ever happen?? */
1233                 return NULL;
1234         }
1235
1236         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1237                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1238         if (page)
1239                 goto got_pg;
1240
1241         /*
1242          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1243          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1244          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1245          * using a larger set of nodes after it has established that the
1246          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1247          * over allocated.
1248          */
1249         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1250                 goto nopage;
1251
1252         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1253                 wakeup_kswapd(*z, order);
1254
1255         /*
1256          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1257          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1258          * to how we want to proceed.
1259          *
1260          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1261          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1262          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1263          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1264          */
1265         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1266         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1267                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1268         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1269                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1270         if (wait)
1271                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1272
1273         /*
1274          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1275          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1276          *
1277          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1278          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1279          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1280          */
1281         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1282         if (page)
1283                 goto got_pg;
1284
1285         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1286
1287 rebalance:
1288         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1289                         && !in_interrupt()) {
1290                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1291 nofail_alloc:
1292                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1293                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1294                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1295                         if (page)
1296                                 goto got_pg;
1297                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1298                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1299                                 goto nofail_alloc;
1300                         }
1301                 }
1302                 goto nopage;
1303         }
1304
1305         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1306         if (!wait)
1307                 goto nopage;
1308
1309         cond_resched();
1310
1311         /* We now go into synchronous reclaim */
1312         cpuset_memory_pressure_bump();
1313         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1314         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1315         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1316
1317         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1318
1319         p->reclaim_state = NULL;
1320         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1321
1322         cond_resched();
1323
1324         if (likely(did_some_progress)) {
1325                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1326                                                 zonelist, alloc_flags);
1327                 if (page)
1328                         goto got_pg;
1329         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1330                 /*
1331                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1332                  * very high watermark here, this is only to catch
1333                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1334                  * under heavy pressure.
1335                  */
1336                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1337                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1338                 if (page)
1339                         goto got_pg;
1340
1341                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1342                 goto restart;
1343         }
1344
1345         /*
1346          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1347          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1348          *
1349          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1350          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1351          */
1352         do_retry = 0;
1353         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1354                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1355                         do_retry = 1;
1356                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1357                         do_retry = 1;
1358         }
1359         if (do_retry) {
1360                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1361                 goto rebalance;
1362         }
1363
1364 nopage:
1365         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1366                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1367                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1368                         p->comm, order, gfp_mask);
1369                 dump_stack();
1370                 show_mem();
1371         }
1372 got_pg:
1373         return page;
1374 }
1375
1376 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1377
1378 /*
1379  * Common helper functions.
1380  */
1381 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1382 {
1383         struct page * page;
1384         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1385         if (!page)
1386                 return 0;
1387         return (unsigned long) page_address(page);
1388 }
1389
1390 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1391
1392 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1393 {
1394         struct page * page;
1395
1396         /*
1397          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1398          * a highmem page
1399          */
1400         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1401
1402         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1403         if (page)
1404                 return (unsigned long) page_address(page);
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1409
1410 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1411 {
1412         int i = pagevec_count(pvec);
1413
1414         while (--i >= 0)
1415                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1416 }
1417
1418 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1419 {
1420         if (put_page_testzero(page)) {
1421                 if (order == 0)
1422                         free_hot_page(page);
1423                 else
1424                         __free_pages_ok(page, order);
1425         }
1426 }
1427
1428 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1429
1430 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1431 {
1432         if (addr != 0) {
1433                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1434                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1435         }
1436 }
1437
1438 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1439
1440 /*
1441  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1442  */
1443 unsigned int nr_free_pages(void)
1444 {
1445         unsigned int sum = 0;
1446         struct zone *zone;
1447
1448         for_each_zone(zone)
1449                 sum += zone->free_pages;
1450
1451         return sum;
1452 }
1453
1454 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1455
1456 #ifdef CONFIG_NUMA
1457 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1458 {
1459         unsigned int sum = 0;
1460         enum zone_type i;
1461
1462         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1463                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1464
1465         return sum;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1470 {
1471         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1472         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1473         unsigned int sum = 0;
1474
1475         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1476         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1477         struct zone *zone;
1478
1479         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1480                 unsigned long size = zone->present_pages;
1481                 unsigned long high = zone->pages_high;
1482                 if (size > high)
1483                         sum += size - high;
1484         }
1485
1486         return sum;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1491  */
1492 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1493 {
1494         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1499  */
1500 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1501 {
1502         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1503 }
1504
1505 static inline void show_node(struct zone *zone)
1506 {
1507         if (NUMA_BUILD)
1508                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1509 }
1510
1511 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1512 {
1513         val->totalram = totalram_pages;
1514         val->sharedram = 0;
1515         val->freeram = nr_free_pages();
1516         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1517         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1518         val->freehigh = nr_free_highpages();
1519         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1520 }
1521
1522 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1523
1524 #ifdef CONFIG_NUMA
1525 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1526 {
1527         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1528
1529         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1530         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1531 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1532         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1533         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1534 #else
1535         val->totalhigh = 0;
1536         val->freehigh = 0;
1537 #endif
1538         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1539 }
1540 #endif
1541
1542 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1543
1544 /*
1545  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1546  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1547  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1548  */
1549 void show_free_areas(void)
1550 {
1551         int cpu;
1552         unsigned long active;
1553         unsigned long inactive;
1554         unsigned long free;
1555         struct zone *zone;
1556
1557         for_each_zone(zone) {
1558                 if (!populated_zone(zone))
1559                         continue;
1560
1561                 show_node(zone);
1562                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1563
1564                 for_each_online_cpu(cpu) {
1565                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1566
1567                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1568
1569                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1570                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1571                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1572                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1573                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1574                                pageset->pcp[1].count);
1575                 }
1576         }
1577
1578         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1579
1580         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1581                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1582                 active,
1583                 inactive,
1584                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1585                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1586                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1587                 nr_free_pages(),
1588                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1589                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1590                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1591                 global_page_state(NR_PAGETABLE));
1592
1593         for_each_zone(zone) {
1594                 int i;
1595
1596                 if (!populated_zone(zone))
1597                         continue;
1598
1599                 show_node(zone);
1600                 printk("%s"
1601                         " free:%lukB"
1602                         " min:%lukB"
1603                         " low:%lukB"
1604                         " high:%lukB"
1605                         " active:%lukB"
1606                         " inactive:%lukB"
1607                         " present:%lukB"
1608                         " pages_scanned:%lu"
1609                         " all_unreclaimable? %s"
1610                         "\n",
1611                         zone->name,
1612                         K(zone->free_pages),
1613                         K(zone->pages_min),
1614                         K(zone->pages_low),
1615                         K(zone->pages_high),
1616                         K(zone->nr_active),
1617                         K(zone->nr_inactive),
1618                         K(zone->present_pages),
1619                         zone->pages_scanned,
1620                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1621                         );
1622                 printk("lowmem_reserve[]:");
1623                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1624                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1625                 printk("\n");
1626         }
1627
1628         for_each_zone(zone) {
1629                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1630
1631                 if (!populated_zone(zone))
1632                         continue;
1633
1634                 show_node(zone);
1635                 printk("%s: ", zone->name);
1636
1637                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1638                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1639                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1640                         total += nr[order] << order;
1641                 }
1642                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1643                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1644                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1645                 printk("= %lukB\n", K(total));
1646         }
1647
1648         show_swap_cache_info();
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Builds allocation fallback zone lists.
1653  *
1654  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1655  */
1656 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1657                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1658 {
1659         struct zone *zone;
1660
1661         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1662         zone_type++;
1663
1664         do {
1665                 zone_type--;
1666                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1667                 if (populated_zone(zone)) {
1668                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1669                         check_highest_zone(zone_type);
1670                 }
1671
1672         } while (zone_type);
1673         return nr_zones;
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_NUMA
1677 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1678 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1679 /**
1680  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1681  * @node: node whose fallback list we're appending
1682  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1683  *
1684  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1685  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1686  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1687  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1688  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1689  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1690  * on them otherwise.
1691  * It returns -1 if no node is found.
1692  */
1693 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1694 {
1695         int n, val;
1696         int min_val = INT_MAX;
1697         int best_node = -1;
1698
1699         /* Use the local node if we haven't already */
1700         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1701                 node_set(node, *used_node_mask);
1702                 return node;
1703         }
1704
1705         for_each_online_node(n) {
1706                 cpumask_t tmp;
1707
1708                 /* Don't want a node to appear more than once */
1709                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1710                         continue;
1711
1712                 /* Use the distance array to find the distance */
1713                 val = node_distance(node, n);
1714
1715                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1716                 val += (n < node);
1717
1718                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1719                 tmp = node_to_cpumask(n);
1720                 if (!cpus_empty(tmp))
1721                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1722
1723                 /* Slight preference for less loaded node */
1724                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1725                 val += node_load[n];
1726
1727                 if (val < min_val) {
1728                         min_val = val;
1729                         best_node = n;
1730                 }
1731         }
1732
1733         if (best_node >= 0)
1734                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1735
1736         return best_node;
1737 }
1738
1739 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1740 {
1741         int j, node, local_node;
1742         enum zone_type i;
1743         int prev_node, load;
1744         struct zonelist *zonelist;
1745         nodemask_t used_mask;
1746
1747         /* initialize zonelists */
1748         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1749                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1750                 zonelist->zones[0] = NULL;
1751         }
1752
1753         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1754         local_node = pgdat->node_id;
1755         load = num_online_nodes();
1756         prev_node = local_node;
1757         nodes_clear(used_mask);
1758         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1759                 int distance = node_distance(local_node, node);
1760
1761                 /*
1762                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1763                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1764                  */
1765                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1766                         zone_reclaim_mode = 1;
1767
1768                 /*
1769                  * We don't want to pressure a particular node.
1770                  * So adding penalty to the first node in same
1771                  * distance group to make it round-robin.
1772                  */
1773
1774                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1775                         node_load[node] += load;
1776                 prev_node = node;
1777                 load--;
1778                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1779                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1780                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1781
1782                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1783                         zonelist->zones[j] = NULL;
1784                 }
1785         }
1786 }
1787
1788 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
1789 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1790 {
1791         int i;
1792
1793         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1794                 struct zonelist *zonelist;
1795                 struct zonelist_cache *zlc;
1796                 struct zone **z;
1797
1798                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1799                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
1800                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1801                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1802                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
1803         }
1804 }
1805
1806 #else   /* CONFIG_NUMA */
1807
1808 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1809 {
1810         int node, local_node;
1811         enum zone_type i,j;
1812
1813         local_node = pgdat->node_id;
1814         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1815                 struct zonelist *zonelist;
1816
1817                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1818
1819                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
1820                 /*
1821                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1822                  * of all the other nodes.
1823                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1824                  * building the zones for node N, we make sure that the
1825                  * zones coming right after the local ones are those from
1826                  * node N+1 (modulo N)
1827                  */
1828                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1829                         if (!node_online(node))
1830                                 continue;
1831                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1832                 }
1833                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1834                         if (!node_online(node))
1835                                 continue;
1836                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1837                 }
1838
1839                 zonelist->zones[j] = NULL;
1840         }
1841 }
1842
1843 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
1844 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1845 {
1846         int i;
1847
1848         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1849                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
1850 }
1851
1852 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1853
1854 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
1855 static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1856 {
1857         int nid;
1858
1859         for_each_online_node(nid) {
1860                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1861                 build_zonelist_cache(NODE_DATA(nid));
1862         }
1863         return 0;
1864 }
1865
1866 void __meminit build_all_zonelists(void)
1867 {
1868         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1869                 __build_all_zonelists(NULL);
1870                 cpuset_init_current_mems_allowed();
1871         } else {
1872                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1873                    of zonelist */
1874                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1875                 /* cpuset refresh routine should be here */
1876         }
1877         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1878         printk("Built %i zonelists.  Total pages: %ld\n",
1879                         num_online_nodes(), vm_total_pages);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1884  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1885  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1886  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1887  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1888  * conservative, even though it seems large.
1889  *
1890  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1891  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1892  */
1893 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1894
1895 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1896 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1897 {
1898         unsigned long size = 1;
1899
1900         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1901
1902         while (size < pages)
1903                 size <<= 1;
1904
1905         /*
1906          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1907          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1908          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1909          */
1910         size = min(size, 4096UL);
1911
1912         return max(size, 4UL);
1913 }
1914 #else
1915 /*
1916  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1917  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1918  *
1919  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1920  *
1921  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1922  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1923  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1924  *
1925  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1926  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1927  *
1928  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1929  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1930  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1931  */
1932 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1933 {
1934         return 4096UL;
1935 }
1936 #endif
1937
1938 /*
1939  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1940  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1941  * hash function before the remainder is taken.
1942  */
1943 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1944 {
1945         return ffz(~size);
1946 }
1947
1948 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1949
1950 /*
1951  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1952  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1953  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1954  */
1955 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1956                 unsigned long start_pfn)
1957 {
1958         struct page *page;
1959         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1960         unsigned long pfn;
1961
1962         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1963                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1964                         continue;
1965                 if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
1966                         continue;
1967                 page = pfn_to_page(pfn);
1968                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1969                 init_page_count(page);
1970                 reset_page_mapcount(page);
1971                 SetPageReserved(page);
1972                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1973 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1974                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1975                 if (!is_highmem_idx(zone))
1976                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1977 #endif
1978         }
1979 }
1980
1981 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1982                                 unsigned long size)
1983 {
1984         int order;
1985         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1986                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1987                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1988         }
1989 }
1990
1991 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1992 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1993         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1994 #endif
1995
1996 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1997 {
1998         int batch;
1999
2000         /*
2001          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2002          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2003          *
2004          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2005          */
2006         batch = zone->present_pages / 1024;
2007         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2008                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2009         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2010         if (batch < 1)
2011                 batch = 1;
2012
2013         /*
2014          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2015          * of 2 value was found to be more likely to have
2016          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2017          *
2018          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2019          * batches of pages, one task can end up with a lot
2020          * of pages of one half of the possible page colors
2021          * and the other with pages of the other colors.
2022          */
2023         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2024
2025         return batch;
2026 }
2027
2028 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2029 {
2030         struct per_cpu_pages *pcp;
2031
2032         memset(p, 0, sizeof(*p));
2033
2034         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2035         pcp->count = 0;
2036         pcp->high = 6 * batch;
2037         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2038         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2039
2040         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2041         pcp->count = 0;
2042         pcp->high = 2 * batch;
2043         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2044         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2049  * to the value high for the pageset p.
2050  */
2051
2052 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2053                                 unsigned long high)
2054 {
2055         struct per_cpu_pages *pcp;
2056
2057         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2058         pcp->high = high;
2059         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2060         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2061                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2062 }
2063
2064
2065 #ifdef CONFIG_NUMA
2066 /*
2067  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2068  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2069  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2070  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2071  * with interrupts disabled.
2072  *
2073  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2074  *
2075  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2076  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2077  * hotplugged processors.
2078  *
2079  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2080  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2081  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2082  */
2083 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2084
2085 /*
2086  * Dynamically allocate memory for the
2087  * per cpu pageset array in struct zone.
2088  */
2089 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2090 {
2091         struct zone *zone, *dzone;
2092
2093         for_each_zone(zone) {
2094
2095                 if (!populated_zone(zone))
2096                         continue;
2097
2098                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2099                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
2100                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2101                         goto bad;
2102
2103                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2104
2105                 if (percpu_pagelist_fraction)
2106                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2107                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2108         }
2109
2110         return 0;
2111 bad:
2112         for_each_zone(dzone) {
2113                 if (dzone == zone)
2114                         break;
2115                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2116                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2117         }
2118         return -ENOMEM;
2119 }
2120
2121 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2122 {
2123         struct zone *zone;
2124
2125         for_each_zone(zone) {
2126                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2127
2128                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2129                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2130                         kfree(pset);
2131                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2132         }
2133 }
2134
2135 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2136                 unsigned long action,
2137                 void *hcpu)
2138 {
2139         int cpu = (long)hcpu;
2140         int ret = NOTIFY_OK;
2141
2142         switch (action) {
2143         case CPU_UP_PREPARE:
2144                 if (process_zones(cpu))
2145                         ret = NOTIFY_BAD;
2146                 break;
2147         case CPU_UP_CANCELED:
2148         case CPU_DEAD:
2149                 free_zone_pagesets(cpu);
2150                 break;
2151         default:
2152                 break;
2153         }
2154         return ret;
2155 }
2156
2157 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2158         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2159
2160 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2161 {
2162         int err;
2163
2164         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2165          * A cpuup callback will do this for every cpu
2166          * as it comes online
2167          */
2168         err = process_zones(smp_processor_id());
2169         BUG_ON(err);
2170         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2171 }
2172
2173 #endif
2174
2175 static __meminit
2176 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2177 {
2178         int i;
2179         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2180         size_t alloc_size;
2181
2182         /*
2183          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2184          * per zone.
2185          */
2186         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2187                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2188         zone->wait_table_bits =
2189                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2190         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2191                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2192
2193         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2194                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2195                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2196         } else {
2197                 /*
2198                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2199                  * via memory hot-add.
2200                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2201                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2202                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2203                  * node itself as well.
2204                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2205                  * necessary.
2206                  */
2207                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2208         }
2209         if (!zone->wait_table)
2210                 return -ENOMEM;
2211
2212         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2213                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2214
2215         return 0;
2216 }
2217
2218 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2219 {
2220         int cpu;
2221         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2222
2223         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2224 #ifdef CONFIG_NUMA
2225                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2226                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2227                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2228 #else
2229                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2230 #endif
2231         }
2232         if (zone->present_pages)
2233                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2234                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2235 }
2236
2237 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2238                                         unsigned long zone_start_pfn,
2239                                         unsigned long size)
2240 {
2241         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2242         int ret;
2243         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2244         if (ret)
2245                 return ret;
2246         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2247
2248         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2249
2250         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2251
2252         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2253
2254         return 0;
2255 }
2256
2257 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2258 /*
2259  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2260  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2261  */
2262 static int __init first_active_region_index_in_nid(int nid)
2263 {
2264         int i;
2265
2266         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2267                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2268                         return i;
2269
2270         return -1;
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2275  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2276  */
2277 static int __init next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2278 {
2279         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2280                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2281                         return index;
2282
2283         return -1;
2284 }
2285
2286 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2287 /*
2288  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2289  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2290  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2291  * alternative
2292  */
2293 int __init early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2294 {
2295         int i;
2296
2297         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2298                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2299                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2300
2301                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2302                         return early_node_map[i].nid;
2303         }
2304
2305         return 0;
2306 }
2307 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2308
2309 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2310 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2311         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2312                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2313
2314 /**
2315  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2316  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2317  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2318  *
2319  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2320  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2321  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2322  */
2323 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2324                                                 unsigned long max_low_pfn)
2325 {
2326         int i;
2327
2328         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2329                 unsigned long size_pages = 0;
2330                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2331
2332                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2333                         continue;
2334
2335                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2336                         end_pfn = max_low_pfn;
2337
2338                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2339                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2340                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2341                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2342         }
2343 }
2344
2345 /**
2346  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2347  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2348  *
2349  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2350  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2351  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2352  */
2353 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2354 {
2355         int i;
2356
2357         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2358                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2359                                 early_node_map[i].start_pfn,
2360                                 early_node_map[i].end_pfn);
2361 }
2362
2363 /**
2364  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2365  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2366  * @start_pfn: The start pfn of the node
2367  * @end_pfn: The end pfn of the node
2368  *
2369  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2370  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2371  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2372  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2373  * be used later.
2374  */
2375 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2376 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2377                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2378 {
2379         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2380                         nid, start_pfn, end_pfn);
2381
2382         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2383         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2384                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2385
2386         /* Update the boundaries */
2387         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2388                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2389         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2390                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2391 }
2392
2393 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2394 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2395                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2396 {
2397         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2398                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2399
2400         /* Return if boundary information has not been provided */
2401         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2402                 return;
2403
2404         /* Check the boundaries and update if necessary */
2405         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2406                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2407         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2408                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2409 }
2410 #else
2411 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2412                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2413
2414 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2415                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2416 #endif
2417
2418
2419 /**
2420  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2421  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2422  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2423  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2424  *
2425  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2426  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2427  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2428  * PFNs will be 0.
2429  */
2430 void __init get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2431                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2432 {
2433         int i;
2434         *start_pfn = -1UL;
2435         *end_pfn = 0;
2436
2437         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2438                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2439                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2440         }
2441
2442         if (*start_pfn == -1UL) {
2443                 printk(KERN_WARNING "Node %u active with no memory\n", nid);
2444                 *start_pfn = 0;
2445         }
2446
2447         /* Push the node boundaries out if requested */
2448         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
2453  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
2454  */
2455 unsigned long __init zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2456                                         unsigned long zone_type,
2457                                         unsigned long *ignored)
2458 {
2459         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2460         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2461
2462         /* Get the start and end of the node and zone */
2463         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2464         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
2465         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
2466
2467         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
2468         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
2469                 return 0;
2470
2471         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
2472         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
2473         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
2474
2475         /* Return the spanned pages */
2476         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
2481  * then all holes in the requested range will be accounted for.
2482  */
2483 unsigned long __init __absent_pages_in_range(int nid,
2484                                 unsigned long range_start_pfn,
2485                                 unsigned long range_end_pfn)
2486 {
2487         int i = 0;
2488         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
2489         unsigned long start_pfn;
2490
2491         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
2492         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
2493         if (i == -1)
2494                 return 0;
2495
2496         /* Account for ranges before physical memory on this node */
2497         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
2498                 hole_pages = early_node_map[i].start_pfn - range_start_pfn;
2499
2500         prev_end_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2501
2502         /* Find all holes for the zone within the node */
2503         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
2504
2505                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
2506                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
2507                         break;
2508
2509                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
2510                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
2511                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
2512
2513                 /* Update the hole size cound and move on */
2514                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
2515                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
2516                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
2517                 }
2518                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2519         }
2520
2521         /* Account for ranges past physical memory on this node */
2522         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
2523                 hole_pages += range_end_pfn -
2524                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
2525
2526         return hole_pages;
2527 }
2528
2529 /**
2530  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
2531  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
2532  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
2533  *
2534  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
2535  */
2536 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2537                                                         unsigned long end_pfn)
2538 {
2539         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
2540 }
2541
2542 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
2543 unsigned long __init zone_absent_pages_in_node(int nid,
2544                                         unsigned long zone_type,
2545                                         unsigned long *ignored)
2546 {
2547         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2548         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2549
2550         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2551         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
2552                                                         node_start_pfn);
2553         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
2554                                                         node_end_pfn);
2555
2556         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
2557 }
2558
2559 #else
2560 static inline unsigned long zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2561                                         unsigned long zone_type,
2562                                         unsigned long *zones_size)
2563 {
2564         return zones_size[zone_type];
2565 }
2566
2567 static inline unsigned long zone_absent_pages_in_node(int nid,
2568                                                 unsigned long zone_type,
2569                                                 unsigned long *zholes_size)
2570 {
2571         if (!zholes_size)
2572                 return 0;
2573
2574         return zholes_size[zone_type];
2575 }
2576
2577 #endif
2578
2579 static void __init calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
2580                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2581 {
2582         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
2583         enum zone_type i;
2584
2585         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2586                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2587                                                                 zones_size);
2588         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
2589
2590         realtotalpages = totalpages;
2591         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2592                 realtotalpages -=
2593                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2594                                                                 zholes_size);
2595         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
2596         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
2597                                                         realtotalpages);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Set up the zone data structures:
2602  *   - mark all pages reserved
2603  *   - mark all memory queues empty
2604  *   - clear the memory bitmaps
2605  */
2606 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2607                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2608 {
2609         enum zone_type j;
2610         int nid = pgdat->node_id;
2611         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2612         int ret;
2613
2614         pgdat_resize_init(pgdat);
2615         pgdat->nr_zones = 0;
2616         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2617         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2618         
2619         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2620                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2621                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
2622
2623                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
2624                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
2625                                                                 zholes_size);
2626
2627                 /*
2628                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
2629                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
2630                  * and per-cpu initialisations
2631                  */
2632                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
2633                 if (realsize >= memmap_pages) {
2634                         realsize -= memmap_pages;
2635                         printk(KERN_DEBUG
2636                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
2637                                 zone_names[j], memmap_pages);
2638                 } else
2639                         printk(KERN_WARNING
2640                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
2641                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
2642
2643                 /* Account for reserved DMA pages */
2644                 if (j == ZONE_DMA && realsize > dma_reserve) {
2645                         realsize -= dma_reserve;
2646                         printk(KERN_DEBUG "  DMA zone: %lu pages reserved\n",
2647                                                                 dma_reserve);
2648                 }
2649
2650                 if (!is_highmem_idx(j))
2651                         nr_kernel_pages += realsize;
2652                 nr_all_pages += realsize;
2653
2654                 zone->spanned_pages = size;
2655                 zone->present_pages = realsize;
2656 #ifdef CONFIG_NUMA
2657                 zone->node = nid;
2658                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2659                                                 / 100;
2660                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
2661 #endif
2662                 zone->name = zone_names[j];
2663                 spin_lock_init(&zone->lock);
2664                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2665                 zone_seqlock_init(zone);
2666                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2667                 zone->free_pages = 0;
2668
2669                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2670
2671                 zone_pcp_init(zone);
2672                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2673                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2674                 zone->nr_scan_active = 0;
2675                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2676                 zone->nr_active = 0;
2677                 zone->nr_inactive = 0;
2678                 zap_zone_vm_stats(zone);
2679                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2680                 if (!size)
2681                         continue;
2682
2683                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2684                 BUG_ON(ret);
2685                 zone_start_pfn += size;
2686         }
2687 }
2688
2689 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2690 {
2691         /* Skip empty nodes */
2692         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2693                 return;
2694
2695 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2696         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2697         if (!pgdat->node_mem_map) {
2698                 unsigned long size, start, end;
2699                 struct page *map;
2700
2701                 /*
2702                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2703                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2704                  * for the buddy allocator to function correctly.
2705                  */
2706                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2707                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2708                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2709                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2710                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2711                 if (!map)
2712                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2713                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2714         }
2715 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2716         /*
2717          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2718          */
2719         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
2720                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2721 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2722                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
2723                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
2724 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2725         }
2726 #endif
2727 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2728 }
2729
2730 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2731                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2732                 unsigned long *zholes_size)
2733 {
2734         pgdat->node_id = nid;
2735         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2736         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2737
2738         alloc_node_mem_map(pgdat);
2739
2740         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2741 }
2742
2743 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2744 /**
2745  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
2746  * @nid: The node ID the range resides on
2747  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
2748  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
2749  *
2750  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
2751  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
2752  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
2753  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
2754  * the range being registered will be merged with existing ranges.
2755  */
2756 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
2757                                                 unsigned long end_pfn)
2758 {
2759         int i;
2760
2761         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
2762                           "%d entries of %d used\n",
2763                           nid, start_pfn, end_pfn,
2764                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
2765
2766         /* Merge with existing active regions if possible */
2767         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2768                 if (early_node_map[i].nid != nid)
2769                         continue;
2770
2771                 /* Skip if an existing region covers this new one */
2772                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
2773                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
2774                         return;
2775
2776                 /* Merge forward if suitable */
2777                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
2778                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
2779                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2780                         return;
2781                 }
2782
2783                 /* Merge backward if suitable */
2784                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
2785                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
2786                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2787                         return;
2788                 }
2789         }
2790
2791         /* Check that early_node_map is large enough */
2792         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
2793                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
2794                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
2795                 return;
2796         }
2797
2798         early_node_map[i].nid = nid;
2799         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2800         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2801         nr_nodemap_entries = i + 1;
2802 }
2803
2804 /**
2805  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
2806  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
2807  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
2808  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
2809  *
2810  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
2811  * The map is kept at the end physical page range that has already been
2812  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
2813  * an existing registered range.
2814  */
2815 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
2816                                                 unsigned long new_end_pfn)
2817 {
2818         int i;
2819
2820         /* Find the old active region end and shrink */
2821         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2822                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
2823                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
2824                         break;
2825                 }
2826 }
2827
2828 /**
2829  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
2830  *
2831  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
2832  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
2833  * all currently registered regions.
2834  */
2835 void __init remove_all_active_ranges(void)
2836 {
2837         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
2838         nr_nodemap_entries = 0;
2839 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2840         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
2841         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
2842 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
2843 }
2844
2845 /* Compare two active node_active_regions */
2846 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
2847 {
2848         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
2849         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
2850
2851         /* Done this way to avoid overflows */
2852         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
2853                 return 1;
2854         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
2855                 return -1;
2856
2857         return 0;
2858 }
2859
2860 /* sort the node_map by start_pfn */
2861 static void __init sort_node_map(void)
2862 {
2863         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
2864                         sizeof(struct node_active_region),
2865                         cmp_node_active_region, NULL);
2866 }
2867
2868 /* Find the lowest pfn for a node. This depends on a sorted early_node_map */
2869 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
2870 {
2871         int i;
2872
2873         /* Regions in the early_node_map can be in any order */
2874         sort_node_map();
2875
2876         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
2877         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2878                 return early_node_map[i].start_pfn;
2879
2880         printk(KERN_WARNING "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
2881         return 0;
2882 }
2883
2884 /**
2885  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
2886  *
2887  * It returns the minimum PFN based on information provided via
2888  * add_active_range().
2889  */
2890 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
2891 {
2892         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
2893 }
2894
2895 /**
2896  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
2897  *
2898  * It returns the maximum PFN based on information provided via
2899  * add_active_range().
2900  */
2901 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
2902 {
2903         int i;
2904         unsigned long max_pfn = 0;
2905
2906         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2907                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2908
2909         return max_pfn;
2910 }
2911
2912 /**
2913  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
2914  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
2915  *
2916  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
2917  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
2918  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
2919  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
2920  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
2921  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
2922  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
2923  * at arch_max_dma_pfn.
2924  */
2925 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
2926 {
2927         unsigned long nid;
2928         enum zone_type i;
2929
2930         /* Record where the zone boundaries are */
2931         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
2932                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
2933         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
2934                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
2935         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
2936         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
2937         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2938                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
2939                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
2940                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
2941                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
2942         }
2943
2944         /* Print out the zone ranges */
2945         printk("Zone PFN ranges:\n");
2946         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2947                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
2948                                 zone_names[i],
2949                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
2950                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
2951
2952         /* Print out the early_node_map[] */
2953         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
2954         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2955                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
2956                                                 early_node_map[i].start_pfn,
2957                                                 early_node_map[i].end_pfn);
2958
2959         /* Initialise every node */
2960         for_each_online_node(nid) {
2961                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2962                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
2963                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
2964         }
2965 }
2966 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2967
2968 /**
2969  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
2970  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
2971  *
2972  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
2973  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
2974  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
2975  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
2976  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
2977  * smaller per-cpu batchsize.
2978  */
2979 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
2980 {
2981         dma_reserve = new_dma_reserve;
2982 }
2983
2984 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2985 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2986 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2987
2988 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2989 #endif
2990
2991 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2992 {
2993         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2994                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2995 }
2996
2997 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2998                                  unsigned long action, void *hcpu)
2999 {
3000         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3001
3002         if (action == CPU_DEAD) {
3003                 local_irq_disable();
3004                 __drain_pages(cpu);
3005                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3006                 local_irq_enable();
3007                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3008         }
3009         return NOTIFY_OK;
3010 }
3011
3012 void __init page_alloc_init(void)
3013 {
3014         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3015 }
3016
3017 /*
3018  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
3019  *      or min_free_kbytes changes.
3020  */
3021 static void calculate_totalreserve_pages(void)
3022 {
3023         struct pglist_data *pgdat;
3024         unsigned long reserve_pages = 0;
3025         enum zone_type i, j;
3026
3027         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3028                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3029                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3030                         unsigned long max = 0;
3031
3032                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
3033                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3034                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
3035                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
3036                         }
3037
3038                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
3039                         max += zone->pages_high;
3040
3041                         if (max > zone->present_pages)
3042                                 max = zone->present_pages;
3043                         reserve_pages += max;
3044                 }
3045         }
3046         totalreserve_pages = reserve_pages;
3047 }
3048
3049 /*
3050  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
3051  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
3052  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
3053  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
3054  */
3055 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
3056 {
3057         struct pglist_data *pgdat;
3058         enum zone_type j, idx;
3059
3060         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3061                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3062                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3063                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
3064
3065                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
3066
3067                         idx = j;
3068                         while (idx) {
3069                                 struct zone *lower_zone;
3070
3071                                 idx--;
3072
3073                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
3074                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
3075
3076                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
3077                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
3078                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
3079                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
3080                         }
3081                 }
3082         }
3083
3084         /* update totalreserve_pages */
3085         calculate_totalreserve_pages();
3086 }
3087
3088 /**
3089  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
3090  *
3091  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
3092  * with respect to min_free_kbytes.
3093  */
3094 void setup_per_zone_pages_min(void)
3095 {
3096         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
3097         unsigned long lowmem_pages = 0;
3098         struct zone *zone;
3099         unsigned long flags;
3100
3101         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
3102         for_each_zone(zone) {
3103                 if (!is_highmem(zone))
3104                         lowmem_pages += zone->present_pages;
3105         }
3106
3107         for_each_zone(zone) {
3108                 u64 tmp;
3109
3110                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3111                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
3112                 do_div(tmp, lowmem_pages);
3113                 if (is_highmem(zone)) {
3114                         /*
3115                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
3116                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
3117                          * value here.
3118                          *
3119                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
3120                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
3121                          * not be capped for highmem.
3122                          */
3123                         int min_pages;
3124
3125                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
3126                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
3127                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
3128                         if (min_pages > 128)
3129                                 min_pages = 128;
3130                         zone->pages_min = min_pages;
3131                 } else {
3132                         /*
3133                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
3134                          * proportionate to the zone's size.
3135                          */
3136                         zone->pages_min = tmp;
3137                 }
3138
3139                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
3140                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
3141                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3142         }
3143
3144         /* update totalreserve_pages */
3145         calculate_totalreserve_pages();
3146 }
3147
3148 /*
3149  * Initialise min_free_kbytes.
3150  *
3151  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
3152  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
3153  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
3154  *
3155  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
3156  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
3157  *
3158  * which yields
3159  *
3160  * 16MB:        512k
3161  * 32MB:        724k
3162  * 64MB:        1024k
3163  * 128MB:       1448k
3164  * 256MB:       2048k
3165  * 512MB:       2896k
3166  * 1024MB:      4096k
3167  * 2048MB:      5792k
3168  * 4096MB:      8192k
3169  * 8192MB:      11584k
3170  * 16384MB:     16384k
3171  */
3172 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
3173 {
3174         unsigned long lowmem_kbytes;
3175
3176         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
3177
3178         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
3179         if (min_free_kbytes < 128)
3180                 min_free_kbytes = 128;
3181         if (min_free_kbytes > 65536)
3182                 min_free_kbytes = 65536;
3183         setup_per_zone_pages_min();
3184         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3185         return 0;
3186 }
3187 module_init(init_per_zone_pages_min)
3188
3189 /*
3190  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
3191  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
3192  *      changes.
3193  */
3194 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
3195         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3196 {
3197         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
3198         setup_per_zone_pages_min();
3199         return 0;
3200 }
3201
3202 #ifdef CONFIG_NUMA
3203 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3204         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3205 {
3206         struct zone *zone;
3207         int rc;
3208
3209         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3210         if (rc)
3211                 return rc;
3212
3213         for_each_zone(zone)
3214                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
3215                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
3216         return 0;
3217 }
3218
3219 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3220         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3221 {
3222         struct zone *zone;
3223         int rc;
3224
3225         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3226         if (rc)
3227                 return rc;
3228
3229         for_each_zone(zone)
3230                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
3231                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3232         return 0;
3233 }
3234 #endif
3235
3236 /*
3237  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
3238  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
3239  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
3240  *
3241  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
3242  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
3243  * if in function of the boot time zone sizes.
3244  */
3245 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3246         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3247 {
3248         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3249         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3250         return 0;
3251 }
3252
3253 /*
3254  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
3255  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
3256  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
3257  */
3258
3259 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3260         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3261 {
3262         struct zone *zone;
3263         unsigned int cpu;
3264         int ret;
3265
3266         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3267         if (!write || (ret == -EINVAL))
3268                 return ret;
3269         for_each_zone(zone) {
3270                 for_each_online_cpu(cpu) {
3271                         unsigned long  high;
3272                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
3273                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
3274                 }
3275         }
3276         return 0;
3277 }
3278
3279 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
3280
3281 #ifdef CONFIG_NUMA
3282 static int __init set_hashdist(char *str)
3283 {
3284         if (!str)
3285                 return 0;
3286         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
3287         return 1;
3288 }
3289 __setup("hashdist=", set_hashdist);
3290 #endif
3291
3292 /*
3293  * allocate a large system hash table from bootmem
3294  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
3295  *   quantity of entries
3296  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
3297  */
3298 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
3299                                      unsigned long bucketsize,
3300                                      unsigned long numentries,
3301                                      int scale,
3302                                      int flags,
3303                                      unsigned int *_hash_shift,
3304                                      unsigned int *_hash_mask,
3305                                      unsigned long limit)
3306 {
3307         unsigned long long max = limit;
3308         unsigned long log2qty, size;
3309         void *table = NULL;
3310
3311         /* allow the kernel cmdline to have a say */
3312         if (!numentries) {
3313                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
3314                 numentries = nr_kernel_pages;
3315                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
3316                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
3317                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
3318
3319                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
3320                 if (scale > PAGE_SHIFT)
3321                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
3322                 else
3323                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
3324         }
3325         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
3326
3327         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
3328         if (max == 0) {
3329                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
3330                 do_div(max, bucketsize);
3331         }
3332
3333         if (numentries > max)
3334                 numentries = max;
3335
3336         log2qty = ilog2(numentries);
3337
3338         do {
3339                 size = bucketsize << log2qty;
3340                 if (flags & HASH_EARLY)
3341                         table = alloc_bootmem(size);
3342                 else if (hashdist)
3343                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
3344                 else {
3345                         unsigned long order;
3346                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
3347                                 ;
3348                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
3349                 }
3350         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
3351
3352         if (!table)
3353                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
3354
3355         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
3356                tablename,
3357                (1U << log2qty),
3358                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
3359                size);
3360
3361         if (_hash_shift)
3362                 *_hash_shift = log2qty;
3363         if (_hash_mask)
3364                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
3365
3366         return table;
3367 }
3368
3369 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
3370 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
3371 {
3372         return __pfn_to_page(pfn);
3373 }
3374 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
3375 {
3376         return __page_to_pfn(page);
3377 }
3378 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
3379 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
3380 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
3381
3382 #if MAX_NUMNODES > 1
3383 /*
3384  * Find the highest possible node id.
3385  */
3386 int highest_possible_node_id(void)
3387 {
3388         unsigned int node;
3389         unsigned int highest = 0;
3390
3391         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3392                 highest = node;
3393         return highest;
3394 }
3395 EXPORT_SYMBOL(highest_possible_node_id);
3396 #endif