62564e27b44897e94f2bd7bfdade9dfa7113f64d
[linux-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/config.h>
18 #include <linux/stddef.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/pagevec.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <linux/topology.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/cpuset.h>
36 #include <linux/memory_hotplug.h>
37 #include <linux/nodemask.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include <asm/div64.h>
43 #include "internal.h"
44
45 /*
46  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
47  * initializer cleaner
48  */
49 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
50 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
51 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
52 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
53 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
54 unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
55 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
56 long nr_swap_pages;
57 int percpu_pagelist_fraction;
58
59 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
60
61 /*
62  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
63  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
64  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
65  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
66  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
67  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
68  *
69  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
70  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
71  */
72 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
73
74 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
75
76 /*
77  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
78  * id is encoded in the upper bits of page->flags
79  */
80 struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
81 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
82
83 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
84 int min_free_kbytes = 1024;
85
86 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
87 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
88
89 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
90 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
91 {
92         int ret = 0;
93         unsigned seq;
94         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
95
96         do {
97                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
98                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
99                         ret = 1;
100                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
101                         ret = 1;
102         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
103
104         return ret;
105 }
106
107 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
108 {
109 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
110         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
111                 return 0;
112 #endif
113         if (zone != page_zone(page))
114                 return 0;
115
116         return 1;
117 }
118 /*
119  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
120  */
121 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
122 {
123         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
124                 return 1;
125         if (!page_is_consistent(zone, page))
126                 return 1;
127
128         return 0;
129 }
130
131 #else
132 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
133 {
134         return 0;
135 }
136 #endif
137
138 static void bad_page(struct page *page)
139 {
140         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
141                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
142                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
143                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
144                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
145                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
146                 page_mapcount(page), page_count(page));
147         dump_stack();
148         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
149                         1 << PG_private |
150                         1 << PG_locked  |
151                         1 << PG_active  |
152                         1 << PG_dirty   |
153                         1 << PG_reclaim |
154                         1 << PG_slab    |
155                         1 << PG_swapcache |
156                         1 << PG_writeback |
157                         1 << PG_buddy );
158         set_page_count(page, 0);
159         reset_page_mapcount(page);
160         page->mapping = NULL;
161         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
162 }
163
164 /*
165  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
166  *
167  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
168  *
169  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
170  *
171  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
172  * the head page (even the head page has this).
173  *
174  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
175  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
176  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
177  */
178
179 static void free_compound_page(struct page *page)
180 {
181         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
182 }
183
184 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
185 {
186         int i;
187         int nr_pages = 1 << order;
188
189         page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
190         page[1].lru.prev = (void *)order;
191         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
192                 struct page *p = page + i;
193
194                 __SetPageCompound(p);
195                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
196         }
197 }
198
199 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
200 {
201         int i;
202         int nr_pages = 1 << order;
203
204         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
205                 bad_page(page);
206
207         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
208                 struct page *p = page + i;
209
210                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
211                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
212                         bad_page(page);
213                 __ClearPageCompound(p);
214         }
215 }
216
217 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
218 {
219         int i;
220
221         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
222         /*
223          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
224          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
225          */
226         BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
227         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
228                 clear_highpage(page + i);
229 }
230
231 /*
232  * function for dealing with page's order in buddy system.
233  * zone->lock is already acquired when we use these.
234  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
235  */
236 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
237 {
238         return page_private(page);
239 }
240
241 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
242 {
243         set_page_private(page, order);
244         __SetPageBuddy(page);
245 }
246
247 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
248 {
249         __ClearPageBuddy(page);
250         set_page_private(page, 0);
251 }
252
253 /*
254  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
255  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
256  *
257  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
258  * the following equation:
259  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
260  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
261  * 1 buddy is #10:
262  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
263  *
264  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
265  * satisfies the following equation:
266  *     P = B & ~(1 << O)
267  *
268  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
269  */
270 static inline struct page *
271 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
272 {
273         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
274
275         return page + (buddy_idx - page_idx);
276 }
277
278 static inline unsigned long
279 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
280 {
281         return (page_idx & ~(1 << order));
282 }
283
284 /*
285  * This function checks whether a page is free && is the buddy
286  * we can do coalesce a page and its buddy if
287  * (a) the buddy is not in a hole &&
288  * (b) the buddy is in the buddy system &&
289  * (c) a page and its buddy have the same order &&
290  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
291  *
292  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
293  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
294  *
295  * For recording page's order, we use page_private(page).
296  */
297 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
298                                                                 int order)
299 {
300 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
301         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
302                 return 0;
303 #endif
304
305         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
306                 return 0;
307
308         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
309                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
310                 return 1;
311         }
312         return 0;
313 }
314
315 /*
316  * Freeing function for a buddy system allocator.
317  *
318  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
319  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
320  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
321  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
322  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
323  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
324  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
325  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
326  * parts of the VM system.
327  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
328  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
329  * order is recorded in page_private(page) field.
330  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
331  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
332  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
333  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
334  * triggers coalescing into a block of larger size.            
335  *
336  * -- wli
337  */
338
339 static inline void __free_one_page(struct page *page,
340                 struct zone *zone, unsigned int order)
341 {
342         unsigned long page_idx;
343         int order_size = 1 << order;
344
345         if (unlikely(PageCompound(page)))
346                 destroy_compound_page(page, order);
347
348         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
349
350         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
351         BUG_ON(bad_range(zone, page));
352
353         zone->free_pages += order_size;
354         while (order < MAX_ORDER-1) {
355                 unsigned long combined_idx;
356                 struct free_area *area;
357                 struct page *buddy;
358
359                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
360                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
361                         break;          /* Move the buddy up one level. */
362
363                 list_del(&buddy->lru);
364                 area = zone->free_area + order;
365                 area->nr_free--;
366                 rmv_page_order(buddy);
367                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
368                 page = page + (combined_idx - page_idx);
369                 page_idx = combined_idx;
370                 order++;
371         }
372         set_page_order(page, order);
373         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
374         zone->free_area[order].nr_free++;
375 }
376
377 static inline int free_pages_check(struct page *page)
378 {
379         if (unlikely(page_mapcount(page) |
380                 (page->mapping != NULL)  |
381                 (page_count(page) != 0)  |
382                 (page->flags & (
383                         1 << PG_lru     |
384                         1 << PG_private |
385                         1 << PG_locked  |
386                         1 << PG_active  |
387                         1 << PG_reclaim |
388                         1 << PG_slab    |
389                         1 << PG_swapcache |
390                         1 << PG_writeback |
391                         1 << PG_reserved |
392                         1 << PG_buddy ))))
393                 bad_page(page);
394         if (PageDirty(page))
395                 __ClearPageDirty(page);
396         /*
397          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
398          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
399          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
400          */
401         return PageReserved(page);
402 }
403
404 /*
405  * Frees a list of pages. 
406  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
407  * count is the number of pages to free.
408  *
409  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
410  * see if this freeing clears that state.
411  *
412  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
413  * pinned" detection logic.
414  */
415 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
416                                         struct list_head *list, int order)
417 {
418         spin_lock(&zone->lock);
419         zone->all_unreclaimable = 0;
420         zone->pages_scanned = 0;
421         while (count--) {
422                 struct page *page;
423
424                 BUG_ON(list_empty(list));
425                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
426                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
427                 list_del(&page->lru);
428                 __free_one_page(page, zone, order);
429         }
430         spin_unlock(&zone->lock);
431 }
432
433 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
434 {
435         LIST_HEAD(list);
436         list_add(&page->lru, &list);
437         free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
438 }
439
440 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
441 {
442         unsigned long flags;
443         int i;
444         int reserved = 0;
445
446         arch_free_page(page, order);
447         if (!PageHighMem(page))
448                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
449                                                  PAGE_SIZE<<order);
450
451         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
452                 reserved += free_pages_check(page + i);
453         if (reserved)
454                 return;
455
456         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
457         local_irq_save(flags);
458         __mod_page_state(pgfree, 1 << order);
459         free_one_page(page_zone(page), page, order);
460         local_irq_restore(flags);
461 }
462
463 /*
464  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
465  */
466 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
467 {
468         if (order == 0) {
469                 __ClearPageReserved(page);
470                 set_page_count(page, 0);
471                 set_page_refcounted(page);
472                 __free_page(page);
473         } else {
474                 int loop;
475
476                 prefetchw(page);
477                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
478                         struct page *p = &page[loop];
479
480                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
481                                 prefetchw(p + 1);
482                         __ClearPageReserved(p);
483                         set_page_count(p, 0);
484                 }
485
486                 set_page_refcounted(page);
487                 __free_pages(page, order);
488         }
489 }
490
491
492 /*
493  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
494  * Please do not alter this order without good reasons and regression
495  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
496  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
497  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
498  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
499  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
500  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
501  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
502  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
503  *
504  * -- wli
505  */
506 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
507         int low, int high, struct free_area *area)
508 {
509         unsigned long size = 1 << high;
510
511         while (high > low) {
512                 area--;
513                 high--;
514                 size >>= 1;
515                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
516                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
517                 area->nr_free++;
518                 set_page_order(&page[size], high);
519         }
520 }
521
522 /*
523  * This page is about to be returned from the page allocator
524  */
525 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
526 {
527         if (unlikely(page_mapcount(page) |
528                 (page->mapping != NULL)  |
529                 (page_count(page) != 0)  |
530                 (page->flags & (
531                         1 << PG_lru     |
532                         1 << PG_private |
533                         1 << PG_locked  |
534                         1 << PG_active  |
535                         1 << PG_dirty   |
536                         1 << PG_reclaim |
537                         1 << PG_slab    |
538                         1 << PG_swapcache |
539                         1 << PG_writeback |
540                         1 << PG_reserved |
541                         1 << PG_buddy ))))
542                 bad_page(page);
543
544         /*
545          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
546          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
547          */
548         if (PageReserved(page))
549                 return 1;
550
551         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
552                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
553                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
554         set_page_private(page, 0);
555         set_page_refcounted(page);
556         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
557
558         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
559                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
560
561         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
562                 prep_compound_page(page, order);
563
564         return 0;
565 }
566
567 /* 
568  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
569  * Call me with the zone->lock already held.
570  */
571 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
572 {
573         struct free_area * area;
574         unsigned int current_order;
575         struct page *page;
576
577         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
578                 area = zone->free_area + current_order;
579                 if (list_empty(&area->free_list))
580                         continue;
581
582                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
583                 list_del(&page->lru);
584                 rmv_page_order(page);
585                 area->nr_free--;
586                 zone->free_pages -= 1UL << order;
587                 expand(zone, page, order, current_order, area);
588                 return page;
589         }
590
591         return NULL;
592 }
593
594 /* 
595  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
596  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
597  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
598  */
599 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
600                         unsigned long count, struct list_head *list)
601 {
602         int i;
603         
604         spin_lock(&zone->lock);
605         for (i = 0; i < count; ++i) {
606                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
607                 if (unlikely(page == NULL))
608                         break;
609                 list_add_tail(&page->lru, list);
610         }
611         spin_unlock(&zone->lock);
612         return i;
613 }
614
615 #ifdef CONFIG_NUMA
616 /*
617  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
618  * belong to the currently executing processor.
619  * Note that this function must be called with the thread pinned to
620  * a single processor.
621  */
622 void drain_node_pages(int nodeid)
623 {
624         int i, z;
625         unsigned long flags;
626
627         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
628                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
629                 struct per_cpu_pageset *pset;
630
631                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
632                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
633                         struct per_cpu_pages *pcp;
634
635                         pcp = &pset->pcp[i];
636                         if (pcp->count) {
637                                 local_irq_save(flags);
638                                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
639                                 pcp->count = 0;
640                                 local_irq_restore(flags);
641                         }
642                 }
643         }
644 }
645 #endif
646
647 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
648 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
649 {
650         unsigned long flags;
651         struct zone *zone;
652         int i;
653
654         for_each_zone(zone) {
655                 struct per_cpu_pageset *pset;
656
657                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
658                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
659                         struct per_cpu_pages *pcp;
660
661                         pcp = &pset->pcp[i];
662                         local_irq_save(flags);
663                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
664                         pcp->count = 0;
665                         local_irq_restore(flags);
666                 }
667         }
668 }
669 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
670
671 #ifdef CONFIG_PM
672
673 void mark_free_pages(struct zone *zone)
674 {
675         unsigned long zone_pfn, flags;
676         int order;
677         struct list_head *curr;
678
679         if (!zone->spanned_pages)
680                 return;
681
682         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
683         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
684                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
685
686         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
687                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
688                         unsigned long start_pfn, i;
689
690                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
691
692                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
693                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
694         }
695         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
696 }
697
698 /*
699  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
700  */
701 void drain_local_pages(void)
702 {
703         unsigned long flags;
704
705         local_irq_save(flags);  
706         __drain_pages(smp_processor_id());
707         local_irq_restore(flags);       
708 }
709 #endif /* CONFIG_PM */
710
711 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z, int cpu)
712 {
713 #ifdef CONFIG_NUMA
714         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
715         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
716         struct per_cpu_pageset *p;
717
718         p = zone_pcp(z, cpu);
719         if (pg == orig) {
720                 p->numa_hit++;
721         } else {
722                 p->numa_miss++;
723                 zone_pcp(zonelist->zones[0], cpu)->numa_foreign++;
724         }
725         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
726                 p->local_node++;
727         else
728                 p->other_node++;
729 #endif
730 }
731
732 /*
733  * Free a 0-order page
734  */
735 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
736 {
737         struct zone *zone = page_zone(page);
738         struct per_cpu_pages *pcp;
739         unsigned long flags;
740
741         arch_free_page(page, 0);
742
743         if (PageAnon(page))
744                 page->mapping = NULL;
745         if (free_pages_check(page))
746                 return;
747
748         kernel_map_pages(page, 1, 0);
749
750         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
751         local_irq_save(flags);
752         __inc_page_state(pgfree);
753         list_add(&page->lru, &pcp->list);
754         pcp->count++;
755         if (pcp->count >= pcp->high) {
756                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
757                 pcp->count -= pcp->batch;
758         }
759         local_irq_restore(flags);
760         put_cpu();
761 }
762
763 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
764 {
765         free_hot_cold_page(page, 0);
766 }
767         
768 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
769 {
770         free_hot_cold_page(page, 1);
771 }
772
773 /*
774  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
775  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
776  * Each sub-page must be freed individually.
777  *
778  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
779  * Please consult with lkml before using this in your driver.
780  */
781 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
782 {
783         int i;
784
785         BUG_ON(PageCompound(page));
786         BUG_ON(!page_count(page));
787         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
788                 set_page_refcounted(page + i);
789 }
790
791 /*
792  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
793  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
794  * or two.
795  */
796 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
797                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
798 {
799         unsigned long flags;
800         struct page *page;
801         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
802         int cpu;
803
804 again:
805         cpu  = get_cpu();
806         if (likely(order == 0)) {
807                 struct per_cpu_pages *pcp;
808
809                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
810                 local_irq_save(flags);
811                 if (!pcp->count) {
812                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
813                                                 pcp->batch, &pcp->list);
814                         if (unlikely(!pcp->count))
815                                 goto failed;
816                 }
817                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
818                 list_del(&page->lru);
819                 pcp->count--;
820         } else {
821                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
822                 page = __rmqueue(zone, order);
823                 spin_unlock(&zone->lock);
824                 if (!page)
825                         goto failed;
826         }
827
828         __mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
829         zone_statistics(zonelist, zone, cpu);
830         local_irq_restore(flags);
831         put_cpu();
832
833         BUG_ON(bad_range(zone, page));
834         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
835                 goto again;
836         return page;
837
838 failed:
839         local_irq_restore(flags);
840         put_cpu();
841         return NULL;
842 }
843
844 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
845 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
846 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
847 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
848 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
849 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
850 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
851
852 /*
853  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
854  * of the allocation.
855  */
856 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
857                       int classzone_idx, int alloc_flags)
858 {
859         /* free_pages my go negative - that's OK */
860         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
861         int o;
862
863         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
864                 min -= min / 2;
865         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
866                 min -= min / 4;
867
868         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
869                 return 0;
870         for (o = 0; o < order; o++) {
871                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
872                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
873
874                 /* Require fewer higher order pages to be free */
875                 min >>= 1;
876
877                 if (free_pages <= min)
878                         return 0;
879         }
880         return 1;
881 }
882
883 /*
884  * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
885  * a page.
886  */
887 static struct page *
888 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
889                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
890 {
891         struct zone **z = zonelist->zones;
892         struct page *page = NULL;
893         int classzone_idx = zone_idx(*z);
894
895         /*
896          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
897          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
898          */
899         do {
900                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
901                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
902                         continue;
903
904                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
905                         unsigned long mark;
906                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
907                                 mark = (*z)->pages_min;
908                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
909                                 mark = (*z)->pages_low;
910                         else
911                                 mark = (*z)->pages_high;
912                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
913                                     classzone_idx, alloc_flags))
914                                 if (!zone_reclaim_mode ||
915                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
916                                         continue;
917                 }
918
919                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
920                 if (page) {
921                         break;
922                 }
923         } while (*(++z) != NULL);
924         return page;
925 }
926
927 /*
928  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
929  */
930 struct page * fastcall
931 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
932                 struct zonelist *zonelist)
933 {
934         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
935         struct zone **z;
936         struct page *page;
937         struct reclaim_state reclaim_state;
938         struct task_struct *p = current;
939         int do_retry;
940         int alloc_flags;
941         int did_some_progress;
942
943         might_sleep_if(wait);
944
945 restart:
946         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
947
948         if (unlikely(*z == NULL)) {
949                 /* Should this ever happen?? */
950                 return NULL;
951         }
952
953         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
954                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
955         if (page)
956                 goto got_pg;
957
958         do {
959                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask|__GFP_HARDWALL))
960                         wakeup_kswapd(*z, order);
961         } while (*(++z));
962
963         /*
964          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
965          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
966          * to how we want to proceed.
967          *
968          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
969          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
970          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
971          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
972          */
973         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
974         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
975                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
976         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
977                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
978         if (wait)
979                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
980
981         /*
982          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
983          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
984          *
985          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
986          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
987          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
988          */
989         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
990         if (page)
991                 goto got_pg;
992
993         /* This allocation should allow future memory freeing. */
994
995         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
996                         && !in_interrupt()) {
997                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
998 nofail_alloc:
999                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1000                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1001                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1002                         if (page)
1003                                 goto got_pg;
1004                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1005                                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1006                                 goto nofail_alloc;
1007                         }
1008                 }
1009                 goto nopage;
1010         }
1011
1012         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1013         if (!wait)
1014                 goto nopage;
1015
1016 rebalance:
1017         cond_resched();
1018
1019         /* We now go into synchronous reclaim */
1020         cpuset_memory_pressure_bump();
1021         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1022         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1023         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1024
1025         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1026
1027         p->reclaim_state = NULL;
1028         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1029
1030         cond_resched();
1031
1032         if (likely(did_some_progress)) {
1033                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1034                                                 zonelist, alloc_flags);
1035                 if (page)
1036                         goto got_pg;
1037         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1038                 /*
1039                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1040                  * very high watermark here, this is only to catch
1041                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1042                  * under heavy pressure.
1043                  */
1044                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1045                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1046                 if (page)
1047                         goto got_pg;
1048
1049                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1050                 goto restart;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1055          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1056          *
1057          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1058          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1059          */
1060         do_retry = 0;
1061         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1062                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1063                         do_retry = 1;
1064                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1065                         do_retry = 1;
1066         }
1067         if (do_retry) {
1068                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1069                 goto rebalance;
1070         }
1071
1072 nopage:
1073         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1074                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1075                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1076                         p->comm, order, gfp_mask);
1077                 dump_stack();
1078                 show_mem();
1079         }
1080 got_pg:
1081         return page;
1082 }
1083
1084 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1085
1086 /*
1087  * Common helper functions.
1088  */
1089 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1090 {
1091         struct page * page;
1092         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1093         if (!page)
1094                 return 0;
1095         return (unsigned long) page_address(page);
1096 }
1097
1098 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1099
1100 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1101 {
1102         struct page * page;
1103
1104         /*
1105          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1106          * a highmem page
1107          */
1108         BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1109
1110         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1111         if (page)
1112                 return (unsigned long) page_address(page);
1113         return 0;
1114 }
1115
1116 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1117
1118 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1119 {
1120         int i = pagevec_count(pvec);
1121
1122         while (--i >= 0)
1123                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1124 }
1125
1126 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1127 {
1128         if (put_page_testzero(page)) {
1129                 if (order == 0)
1130                         free_hot_page(page);
1131                 else
1132                         __free_pages_ok(page, order);
1133         }
1134 }
1135
1136 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1137
1138 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1139 {
1140         if (addr != 0) {
1141                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1142                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1143         }
1144 }
1145
1146 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1147
1148 /*
1149  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1150  */
1151 unsigned int nr_free_pages(void)
1152 {
1153         unsigned int sum = 0;
1154         struct zone *zone;
1155
1156         for_each_zone(zone)
1157                 sum += zone->free_pages;
1158
1159         return sum;
1160 }
1161
1162 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1163
1164 #ifdef CONFIG_NUMA
1165 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1166 {
1167         unsigned int i, sum = 0;
1168
1169         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1170                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1171
1172         return sum;
1173 }
1174 #endif
1175
1176 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1177 {
1178         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1179         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1180         unsigned int sum = 0;
1181
1182         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1183         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1184         struct zone *zone;
1185
1186         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1187                 unsigned long size = zone->present_pages;
1188                 unsigned long high = zone->pages_high;
1189                 if (size > high)
1190                         sum += size - high;
1191         }
1192
1193         return sum;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1198  */
1199 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1200 {
1201         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1206  */
1207 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1208 {
1209         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1213 unsigned int nr_free_highpages (void)
1214 {
1215         pg_data_t *pgdat;
1216         unsigned int pages = 0;
1217
1218         for_each_online_pgdat(pgdat)
1219                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1220
1221         return pages;
1222 }
1223 #endif
1224
1225 #ifdef CONFIG_NUMA
1226 static void show_node(struct zone *zone)
1227 {
1228         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1229 }
1230 #else
1231 #define show_node(zone) do { } while (0)
1232 #endif
1233
1234 /*
1235  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1236  * The result is unavoidably approximate - it can change
1237  * during and after execution of this function.
1238  */
1239 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1240
1241 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1242 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1243 #ifdef CONFIG_SMP
1244 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1245 #endif
1246
1247 static void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr, cpumask_t *cpumask)
1248 {
1249         unsigned cpu;
1250
1251         memset(ret, 0, nr * sizeof(unsigned long));
1252         cpus_and(*cpumask, *cpumask, cpu_online_map);
1253
1254         for_each_cpu_mask(cpu, *cpumask) {
1255                 unsigned long *in;
1256                 unsigned long *out;
1257                 unsigned off;
1258                 unsigned next_cpu;
1259
1260                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1261
1262                 next_cpu = next_cpu(cpu, *cpumask);
1263                 if (likely(next_cpu < NR_CPUS))
1264                         prefetch(&per_cpu(page_states, next_cpu));
1265
1266                 out = (unsigned long *)ret;
1267                 for (off = 0; off < nr; off++)
1268                         *out++ += *in++;
1269         }
1270 }
1271
1272 void get_page_state_node(struct page_state *ret, int node)
1273 {
1274         int nr;
1275         cpumask_t mask = node_to_cpumask(node);
1276
1277         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1278         nr /= sizeof(unsigned long);
1279
1280         __get_page_state(ret, nr+1, &mask);
1281 }
1282
1283 void get_page_state(struct page_state *ret)
1284 {
1285         int nr;
1286         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1287
1288         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1289         nr /= sizeof(unsigned long);
1290
1291         __get_page_state(ret, nr + 1, &mask);
1292 }
1293
1294 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1295 {
1296         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1297
1298         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long), &mask);
1299 }
1300
1301 unsigned long read_page_state_offset(unsigned long offset)
1302 {
1303         unsigned long ret = 0;
1304         int cpu;
1305
1306         for_each_online_cpu(cpu) {
1307                 unsigned long in;
1308
1309                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1310                 ret += *((unsigned long *)in);
1311         }
1312         return ret;
1313 }
1314
1315 void __mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1316 {
1317         void *ptr;
1318
1319         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1320         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1321 }
1322 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state_offset);
1323
1324 void mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1325 {
1326         unsigned long flags;
1327         void *ptr;
1328
1329         local_irq_save(flags);
1330         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1331         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1332         local_irq_restore(flags);
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(mod_page_state_offset);
1335
1336 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1337                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1338 {
1339         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1340         int i;
1341
1342         *active = 0;
1343         *inactive = 0;
1344         *free = 0;
1345         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1346                 *active += zones[i].nr_active;
1347                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1348                 *free += zones[i].free_pages;
1349         }
1350 }
1351
1352 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1353                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1354 {
1355         struct pglist_data *pgdat;
1356
1357         *active = 0;
1358         *inactive = 0;
1359         *free = 0;
1360         for_each_online_pgdat(pgdat) {
1361                 unsigned long l, m, n;
1362                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1363                 *active += l;
1364                 *inactive += m;
1365                 *free += n;
1366         }
1367 }
1368
1369 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1370 {
1371         val->totalram = totalram_pages;
1372         val->sharedram = 0;
1373         val->freeram = nr_free_pages();
1374         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1375 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1376         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1377         val->freehigh = nr_free_highpages();
1378 #else
1379         val->totalhigh = 0;
1380         val->freehigh = 0;
1381 #endif
1382         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1383 }
1384
1385 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1386
1387 #ifdef CONFIG_NUMA
1388 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1389 {
1390         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1391
1392         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1393         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1394         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1395         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1396         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1397 }
1398 #endif
1399
1400 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1401
1402 /*
1403  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1404  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1405  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1406  */
1407 void show_free_areas(void)
1408 {
1409         struct page_state ps;
1410         int cpu, temperature;
1411         unsigned long active;
1412         unsigned long inactive;
1413         unsigned long free;
1414         struct zone *zone;
1415
1416         for_each_zone(zone) {
1417                 show_node(zone);
1418                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1419
1420                 if (!populated_zone(zone)) {
1421                         printk(" empty\n");
1422                         continue;
1423                 } else
1424                         printk("\n");
1425
1426                 for_each_online_cpu(cpu) {
1427                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1428
1429                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1430
1431                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1432                                 printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1433                                         cpu,
1434                                         temperature ? "cold" : "hot",
1435                                         pageset->pcp[temperature].high,
1436                                         pageset->pcp[temperature].batch,
1437                                         pageset->pcp[temperature].count);
1438                 }
1439         }
1440
1441         get_page_state(&ps);
1442         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1443
1444         printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1445                 K(nr_free_pages()),
1446                 K(nr_free_highpages()));
1447
1448         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1449                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1450                 active,
1451                 inactive,
1452                 ps.nr_dirty,
1453                 ps.nr_writeback,
1454                 ps.nr_unstable,
1455                 nr_free_pages(),
1456                 ps.nr_slab,
1457                 ps.nr_mapped,
1458                 ps.nr_page_table_pages);
1459
1460         for_each_zone(zone) {
1461                 int i;
1462
1463                 show_node(zone);
1464                 printk("%s"
1465                         " free:%lukB"
1466                         " min:%lukB"
1467                         " low:%lukB"
1468                         " high:%lukB"
1469                         " active:%lukB"
1470                         " inactive:%lukB"
1471                         " present:%lukB"
1472                         " pages_scanned:%lu"
1473                         " all_unreclaimable? %s"
1474                         "\n",
1475                         zone->name,
1476                         K(zone->free_pages),
1477                         K(zone->pages_min),
1478                         K(zone->pages_low),
1479                         K(zone->pages_high),
1480                         K(zone->nr_active),
1481                         K(zone->nr_inactive),
1482                         K(zone->present_pages),
1483                         zone->pages_scanned,
1484                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1485                         );
1486                 printk("lowmem_reserve[]:");
1487                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1488                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1489                 printk("\n");
1490         }
1491
1492         for_each_zone(zone) {
1493                 unsigned long nr, flags, order, total = 0;
1494
1495                 show_node(zone);
1496                 printk("%s: ", zone->name);
1497                 if (!populated_zone(zone)) {
1498                         printk("empty\n");
1499                         continue;
1500                 }
1501
1502                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1503                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1504                         nr = zone->free_area[order].nr_free;
1505                         total += nr << order;
1506                         printk("%lu*%lukB ", nr, K(1UL) << order);
1507                 }
1508                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1509                 printk("= %lukB\n", K(total));
1510         }
1511
1512         show_swap_cache_info();
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Builds allocation fallback zone lists.
1517  *
1518  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1519  */
1520 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1521                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1522 {
1523         struct zone *zone;
1524
1525         BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1526
1527         do {
1528                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1529                 if (populated_zone(zone)) {
1530 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1531                         BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1532 #endif
1533                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1534                         check_highest_zone(zone_type);
1535                 }
1536                 zone_type--;
1537
1538         } while (zone_type >= 0);
1539         return nr_zones;
1540 }
1541
1542 static inline int highest_zone(int zone_bits)
1543 {
1544         int res = ZONE_NORMAL;
1545         if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1546                 res = ZONE_HIGHMEM;
1547         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1548                 res = ZONE_DMA32;
1549         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1550                 res = ZONE_DMA;
1551         return res;
1552 }
1553
1554 #ifdef CONFIG_NUMA
1555 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1556 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1557 /**
1558  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1559  * @node: node whose fallback list we're appending
1560  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1561  *
1562  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1563  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1564  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1565  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1566  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1567  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1568  * on them otherwise.
1569  * It returns -1 if no node is found.
1570  */
1571 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1572 {
1573         int n, val;
1574         int min_val = INT_MAX;
1575         int best_node = -1;
1576
1577         /* Use the local node if we haven't already */
1578         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1579                 node_set(node, *used_node_mask);
1580                 return node;
1581         }
1582
1583         for_each_online_node(n) {
1584                 cpumask_t tmp;
1585
1586                 /* Don't want a node to appear more than once */
1587                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1588                         continue;
1589
1590                 /* Use the distance array to find the distance */
1591                 val = node_distance(node, n);
1592
1593                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1594                 val += (n < node);
1595
1596                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1597                 tmp = node_to_cpumask(n);
1598                 if (!cpus_empty(tmp))
1599                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1600
1601                 /* Slight preference for less loaded node */
1602                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1603                 val += node_load[n];
1604
1605                 if (val < min_val) {
1606                         min_val = val;
1607                         best_node = n;
1608                 }
1609         }
1610
1611         if (best_node >= 0)
1612                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1613
1614         return best_node;
1615 }
1616
1617 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1618 {
1619         int i, j, k, node, local_node;
1620         int prev_node, load;
1621         struct zonelist *zonelist;
1622         nodemask_t used_mask;
1623
1624         /* initialize zonelists */
1625         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1626                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1627                 zonelist->zones[0] = NULL;
1628         }
1629
1630         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1631         local_node = pgdat->node_id;
1632         load = num_online_nodes();
1633         prev_node = local_node;
1634         nodes_clear(used_mask);
1635         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1636                 int distance = node_distance(local_node, node);
1637
1638                 /*
1639                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1640                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1641                  */
1642                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1643                         zone_reclaim_mode = 1;
1644
1645                 /*
1646                  * We don't want to pressure a particular node.
1647                  * So adding penalty to the first node in same
1648                  * distance group to make it round-robin.
1649                  */
1650
1651                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1652                         node_load[node] += load;
1653                 prev_node = node;
1654                 load--;
1655                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1656                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1657                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1658
1659                         k = highest_zone(i);
1660
1661                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1662                         zonelist->zones[j] = NULL;
1663                 }
1664         }
1665 }
1666
1667 #else   /* CONFIG_NUMA */
1668
1669 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1670 {
1671         int i, j, k, node, local_node;
1672
1673         local_node = pgdat->node_id;
1674         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1675                 struct zonelist *zonelist;
1676
1677                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1678
1679                 j = 0;
1680                 k = highest_zone(i);
1681                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1682                 /*
1683                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1684                  * of all the other nodes.
1685                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1686                  * building the zones for node N, we make sure that the
1687                  * zones coming right after the local ones are those from
1688                  * node N+1 (modulo N)
1689                  */
1690                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1691                         if (!node_online(node))
1692                                 continue;
1693                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1694                 }
1695                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1696                         if (!node_online(node))
1697                                 continue;
1698                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1699                 }
1700
1701                 zonelist->zones[j] = NULL;
1702         }
1703 }
1704
1705 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1706
1707 void __init build_all_zonelists(void)
1708 {
1709         int i;
1710
1711         for_each_online_node(i)
1712                 build_zonelists(NODE_DATA(i));
1713         printk("Built %i zonelists\n", num_online_nodes());
1714         cpuset_init_current_mems_allowed();
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1719  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1720  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1721  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1722  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1723  * conservative, even though it seems large.
1724  *
1725  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1726  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1727  */
1728 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1729
1730 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1731 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1732 {
1733         unsigned long size = 1;
1734
1735         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1736
1737         while (size < pages)
1738                 size <<= 1;
1739
1740         /*
1741          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1742          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1743          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1744          */
1745         size = min(size, 4096UL);
1746
1747         return max(size, 4UL);
1748 }
1749 #else
1750 /*
1751  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1752  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1753  *
1754  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1755  *
1756  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1757  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1758  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1759  *
1760  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1761  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1762  *
1763  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1764  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1765  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1766  */
1767 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1768 {
1769         return 4096UL;
1770 }
1771 #endif
1772
1773 /*
1774  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1775  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1776  * hash function before the remainder is taken.
1777  */
1778 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1779 {
1780         return ffz(~size);
1781 }
1782
1783 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1784
1785 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1786                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1787 {
1788         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1789         int i;
1790
1791         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1792                 totalpages += zones_size[i];
1793         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1794
1795         realtotalpages = totalpages;
1796         if (zholes_size)
1797                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1798                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1799         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1800         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1801 }
1802
1803
1804 /*
1805  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1806  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1807  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1808  */
1809 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1810                 unsigned long start_pfn)
1811 {
1812         struct page *page;
1813         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1814         unsigned long pfn;
1815
1816         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1817                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1818                         continue;
1819                 page = pfn_to_page(pfn);
1820                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1821                 init_page_count(page);
1822                 reset_page_mapcount(page);
1823                 SetPageReserved(page);
1824                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1825 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1826                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1827                 if (!is_highmem_idx(zone))
1828                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1829 #endif
1830         }
1831 }
1832
1833 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1834                                 unsigned long size)
1835 {
1836         int order;
1837         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1838                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1839                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1840         }
1841 }
1842
1843 #define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1844 void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1845                 unsigned long size)
1846 {
1847         unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1848         unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1849
1850         if (FLAGS_HAS_NODE)
1851                 zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1852         else
1853                 for (; snum <= end; snum++)
1854                         zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1855 }
1856
1857 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1858 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1859         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1860 #endif
1861
1862 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1863 {
1864         int batch;
1865
1866         /*
1867          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1868          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1869          *
1870          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1871          */
1872         batch = zone->present_pages / 1024;
1873         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1874                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1875         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1876         if (batch < 1)
1877                 batch = 1;
1878
1879         /*
1880          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1881          * of 2 value was found to be more likely to have
1882          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1883          *
1884          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1885          * batches of pages, one task can end up with a lot
1886          * of pages of one half of the possible page colors
1887          * and the other with pages of the other colors.
1888          */
1889         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1890
1891         return batch;
1892 }
1893
1894 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1895 {
1896         struct per_cpu_pages *pcp;
1897
1898         memset(p, 0, sizeof(*p));
1899
1900         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1901         pcp->count = 0;
1902         pcp->high = 6 * batch;
1903         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1904         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1905
1906         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1907         pcp->count = 0;
1908         pcp->high = 2 * batch;
1909         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1910         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1915  * to the value high for the pageset p.
1916  */
1917
1918 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1919                                 unsigned long high)
1920 {
1921         struct per_cpu_pages *pcp;
1922
1923         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1924         pcp->high = high;
1925         pcp->batch = max(1UL, high/4);
1926         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1927                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1928 }
1929
1930
1931 #ifdef CONFIG_NUMA
1932 /*
1933  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1934  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1935  * that an item put on a list will immediately be handed over to
1936  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1937  * with interrupts disabled.
1938  *
1939  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1940  *
1941  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1942  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1943  * hotplugged processors.
1944  *
1945  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1946  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1947  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1948  */
1949 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1950
1951 /*
1952  * Dynamically allocate memory for the
1953  * per cpu pageset array in struct zone.
1954  */
1955 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1956 {
1957         struct zone *zone, *dzone;
1958
1959         for_each_zone(zone) {
1960
1961                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1962                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1963                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
1964                         goto bad;
1965
1966                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1967
1968                 if (percpu_pagelist_fraction)
1969                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1970                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1971         }
1972
1973         return 0;
1974 bad:
1975         for_each_zone(dzone) {
1976                 if (dzone == zone)
1977                         break;
1978                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1979                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1980         }
1981         return -ENOMEM;
1982 }
1983
1984 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
1985 {
1986         struct zone *zone;
1987
1988         for_each_zone(zone) {
1989                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
1990
1991                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
1992                 kfree(pset);
1993         }
1994 }
1995
1996 static int pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1997                 unsigned long action,
1998                 void *hcpu)
1999 {
2000         int cpu = (long)hcpu;
2001         int ret = NOTIFY_OK;
2002
2003         switch (action) {
2004                 case CPU_UP_PREPARE:
2005                         if (process_zones(cpu))
2006                                 ret = NOTIFY_BAD;
2007                         break;
2008                 case CPU_UP_CANCELED:
2009                 case CPU_DEAD:
2010                         free_zone_pagesets(cpu);
2011                         break;
2012                 default:
2013                         break;
2014         }
2015         return ret;
2016 }
2017
2018 static struct notifier_block pageset_notifier =
2019         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2020
2021 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2022 {
2023         int err;
2024
2025         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2026          * A cpuup callback will do this for every cpu
2027          * as it comes online
2028          */
2029         err = process_zones(smp_processor_id());
2030         BUG_ON(err);
2031         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2032 }
2033
2034 #endif
2035
2036 static __meminit
2037 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2038 {
2039         int i;
2040         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2041         size_t alloc_size;
2042
2043         /*
2044          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2045          * per zone.
2046          */
2047         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2048                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2049         zone->wait_table_bits =
2050                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2051         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2052                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2053
2054         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2055                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2056                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2057         } else {
2058                 /*
2059                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2060                  * via memory hot-add.
2061                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2062                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2063                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2064                  * node itself as well.
2065                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2066                  * necessary.
2067                  */
2068                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2069         }
2070         if (!zone->wait_table)
2071                 return -ENOMEM;
2072
2073         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2074                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2075
2076         return 0;
2077 }
2078
2079 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2080 {
2081         int cpu;
2082         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2083
2084         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2085 #ifdef CONFIG_NUMA
2086                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2087                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2088                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2089 #else
2090                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2091 #endif
2092         }
2093         if (zone->present_pages)
2094                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2095                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2096 }
2097
2098 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2099                                         unsigned long zone_start_pfn,
2100                                         unsigned long size)
2101 {
2102         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2103         int ret;
2104         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2105         if (ret)
2106                 return ret;
2107         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2108
2109         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2110
2111         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2112
2113         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2114
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Set up the zone data structures:
2120  *   - mark all pages reserved
2121  *   - mark all memory queues empty
2122  *   - clear the memory bitmaps
2123  */
2124 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2125                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2126 {
2127         unsigned long j;
2128         int nid = pgdat->node_id;
2129         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2130         int ret;
2131
2132         pgdat_resize_init(pgdat);
2133         pgdat->nr_zones = 0;
2134         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2135         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2136         
2137         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2138                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2139                 unsigned long size, realsize;
2140
2141                 realsize = size = zones_size[j];
2142                 if (zholes_size)
2143                         realsize -= zholes_size[j];
2144
2145                 if (j < ZONE_HIGHMEM)
2146                         nr_kernel_pages += realsize;
2147                 nr_all_pages += realsize;
2148
2149                 zone->spanned_pages = size;
2150                 zone->present_pages = realsize;
2151                 zone->name = zone_names[j];
2152                 spin_lock_init(&zone->lock);
2153                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2154                 zone_seqlock_init(zone);
2155                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2156                 zone->free_pages = 0;
2157
2158                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2159
2160                 zone_pcp_init(zone);
2161                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2162                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2163                 zone->nr_scan_active = 0;
2164                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2165                 zone->nr_active = 0;
2166                 zone->nr_inactive = 0;
2167                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2168                 if (!size)
2169                         continue;
2170
2171                 zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2172                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2173                 BUG_ON(ret);
2174                 zone_start_pfn += size;
2175         }
2176 }
2177
2178 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2179 {
2180         /* Skip empty nodes */
2181         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2182                 return;
2183
2184 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2185         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2186         if (!pgdat->node_mem_map) {
2187                 unsigned long size, start, end;
2188                 struct page *map;
2189
2190                 /*
2191                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2192                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2193                  * for the buddy allocator to function correctly.
2194                  */
2195                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2196                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2197                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2198                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2199                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2200                 if (!map)
2201                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2202                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2203         }
2204 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2205         /*
2206          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2207          */
2208         if (pgdat == NODE_DATA(0))
2209                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2210 #endif
2211 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2212 }
2213
2214 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2215                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2216                 unsigned long *zholes_size)
2217 {
2218         pgdat->node_id = nid;
2219         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2220         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2221
2222         alloc_node_mem_map(pgdat);
2223
2224         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2225 }
2226
2227 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2228 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2229 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2230
2231 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2232 #endif
2233
2234 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2235 {
2236         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2237                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2238 }
2239
2240 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2241
2242 #include <linux/seq_file.h>
2243
2244 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2245 {
2246         pg_data_t *pgdat;
2247         loff_t node = *pos;
2248         for (pgdat = first_online_pgdat();
2249              pgdat && node;
2250              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
2251                 --node;
2252
2253         return pgdat;
2254 }
2255
2256 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2257 {
2258         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2259
2260         (*pos)++;
2261         return next_online_pgdat(pgdat);
2262 }
2263
2264 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2265 {
2266 }
2267
2268 /* 
2269  * This walks the free areas for each zone.
2270  */
2271 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2272 {
2273         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2274         struct zone *zone;
2275         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2276         unsigned long flags;
2277         int order;
2278
2279         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
2280                 if (!populated_zone(zone))
2281                         continue;
2282
2283                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2284                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
2285                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
2286                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
2287                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2288                 seq_putc(m, '\n');
2289         }
2290         return 0;
2291 }
2292
2293 struct seq_operations fragmentation_op = {
2294         .start  = frag_start,
2295         .next   = frag_next,
2296         .stop   = frag_stop,
2297         .show   = frag_show,
2298 };
2299
2300 /*
2301  * Output information about zones in @pgdat.
2302  */
2303 static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
2304 {
2305         pg_data_t *pgdat = arg;
2306         struct zone *zone;
2307         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2308         unsigned long flags;
2309
2310         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2311                 int i;
2312
2313                 if (!populated_zone(zone))
2314                         continue;
2315
2316                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2317                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
2318                 seq_printf(m,
2319                            "\n  pages free     %lu"
2320                            "\n        min      %lu"
2321                            "\n        low      %lu"
2322                            "\n        high     %lu"
2323                            "\n        active   %lu"
2324                            "\n        inactive %lu"
2325                            "\n        scanned  %lu (a: %lu i: %lu)"
2326                            "\n        spanned  %lu"
2327                            "\n        present  %lu",
2328                            zone->free_pages,
2329                            zone->pages_min,
2330                            zone->pages_low,
2331                            zone->pages_high,
2332                            zone->nr_active,
2333                            zone->nr_inactive,
2334                            zone->pages_scanned,
2335                            zone->nr_scan_active, zone->nr_scan_inactive,
2336                            zone->spanned_pages,
2337                            zone->present_pages);
2338                 seq_printf(m,
2339                            "\n        protection: (%lu",
2340                            zone->lowmem_reserve[0]);
2341                 for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
2342                         seq_printf(m, ", %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2343                 seq_printf(m,
2344                            ")"
2345                            "\n  pagesets");
2346                 for_each_online_cpu(i) {
2347                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2348                         int j;
2349
2350                         pageset = zone_pcp(zone, i);
2351                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2352                                 if (pageset->pcp[j].count)
2353                                         break;
2354                         }
2355                         if (j == ARRAY_SIZE(pageset->pcp))
2356                                 continue;
2357                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2358                                 seq_printf(m,
2359                                            "\n    cpu: %i pcp: %i"
2360                                            "\n              count: %i"
2361                                            "\n              high:  %i"
2362                                            "\n              batch: %i",
2363                                            i, j,
2364                                            pageset->pcp[j].count,
2365                                            pageset->pcp[j].high,
2366                                            pageset->pcp[j].batch);
2367                         }
2368 #ifdef CONFIG_NUMA
2369                         seq_printf(m,
2370                                    "\n            numa_hit:       %lu"
2371                                    "\n            numa_miss:      %lu"
2372                                    "\n            numa_foreign:   %lu"
2373                                    "\n            interleave_hit: %lu"
2374                                    "\n            local_node:     %lu"
2375                                    "\n            other_node:     %lu",
2376                                    pageset->numa_hit,
2377                                    pageset->numa_miss,
2378                                    pageset->numa_foreign,
2379                                    pageset->interleave_hit,
2380                                    pageset->local_node,
2381                                    pageset->other_node);
2382 #endif
2383                 }
2384                 seq_printf(m,
2385                            "\n  all_unreclaimable: %u"
2386                            "\n  prev_priority:     %i"
2387                            "\n  temp_priority:     %i"
2388                            "\n  start_pfn:         %lu",
2389                            zone->all_unreclaimable,
2390                            zone->prev_priority,
2391                            zone->temp_priority,
2392                            zone->zone_start_pfn);
2393                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2394                 seq_putc(m, '\n');
2395         }
2396         return 0;
2397 }
2398
2399 struct seq_operations zoneinfo_op = {
2400         .start  = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
2401                                * fragmentation. */
2402         .next   = frag_next,
2403         .stop   = frag_stop,
2404         .show   = zoneinfo_show,
2405 };
2406
2407 static char *vmstat_text[] = {
2408         "nr_dirty",
2409         "nr_writeback",
2410         "nr_unstable",
2411         "nr_page_table_pages",
2412         "nr_mapped",
2413         "nr_slab",
2414
2415         "pgpgin",
2416         "pgpgout",
2417         "pswpin",
2418         "pswpout",
2419
2420         "pgalloc_high",
2421         "pgalloc_normal",
2422         "pgalloc_dma32",
2423         "pgalloc_dma",
2424
2425         "pgfree",
2426         "pgactivate",
2427         "pgdeactivate",
2428
2429         "pgfault",
2430         "pgmajfault",
2431
2432         "pgrefill_high",
2433         "pgrefill_normal",
2434         "pgrefill_dma32",
2435         "pgrefill_dma",
2436
2437         "pgsteal_high",
2438         "pgsteal_normal",
2439         "pgsteal_dma32",
2440         "pgsteal_dma",
2441
2442         "pgscan_kswapd_high",
2443         "pgscan_kswapd_normal",
2444         "pgscan_kswapd_dma32",
2445         "pgscan_kswapd_dma",
2446
2447         "pgscan_direct_high",
2448         "pgscan_direct_normal",
2449         "pgscan_direct_dma32",
2450         "pgscan_direct_dma",
2451
2452         "pginodesteal",
2453         "slabs_scanned",
2454         "kswapd_steal",
2455         "kswapd_inodesteal",
2456         "pageoutrun",
2457         "allocstall",
2458
2459         "pgrotated",
2460         "nr_bounce",
2461 };
2462
2463 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2464 {
2465         struct page_state *ps;
2466
2467         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2468                 return NULL;
2469
2470         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
2471         m->private = ps;
2472         if (!ps)
2473                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2474         get_full_page_state(ps);
2475         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
2476         ps->pgpgout /= 2;
2477         return (unsigned long *)ps + *pos;
2478 }
2479
2480 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2481 {
2482         (*pos)++;
2483         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2484                 return NULL;
2485         return (unsigned long *)m->private + *pos;
2486 }
2487
2488 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
2489 {
2490         unsigned long *l = arg;
2491         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
2492
2493         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
2494         return 0;
2495 }
2496
2497 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2498 {
2499         kfree(m->private);
2500         m->private = NULL;
2501 }
2502
2503 struct seq_operations vmstat_op = {
2504         .start  = vmstat_start,
2505         .next   = vmstat_next,
2506         .stop   = vmstat_stop,
2507         .show   = vmstat_show,
2508 };
2509
2510 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2511
2512 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2513 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2514                                  unsigned long action, void *hcpu)
2515 {
2516         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2517         long *count;
2518         unsigned long *src, *dest;
2519
2520         if (action == CPU_DEAD) {
2521                 int i;
2522
2523                 /* Drain local pagecache count. */
2524                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
2525                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
2526                 *count = 0;
2527                 local_irq_disable();
2528                 __drain_pages(cpu);
2529
2530                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
2531                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
2532                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
2533
2534                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
2535                                 i++) {
2536                         dest[i] += src[i];
2537                         src[i] = 0;
2538                 }
2539
2540                 local_irq_enable();
2541         }
2542         return NOTIFY_OK;
2543 }
2544 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2545
2546 void __init page_alloc_init(void)
2547 {
2548         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2549 }
2550
2551 /*
2552  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
2553  *      or min_free_kbytes changes.
2554  */
2555 static void calculate_totalreserve_pages(void)
2556 {
2557         struct pglist_data *pgdat;
2558         unsigned long reserve_pages = 0;
2559         int i, j;
2560
2561         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2562                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2563                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2564                         unsigned long max = 0;
2565
2566                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
2567                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2568                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
2569                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
2570                         }
2571
2572                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
2573                         max += zone->pages_high;
2574
2575                         if (max > zone->present_pages)
2576                                 max = zone->present_pages;
2577                         reserve_pages += max;
2578                 }
2579         }
2580         totalreserve_pages = reserve_pages;
2581 }
2582
2583 /*
2584  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2585  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2586  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2587  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2588  */
2589 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2590 {
2591         struct pglist_data *pgdat;
2592         int j, idx;
2593
2594         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2595                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2596                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2597                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2598
2599                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2600
2601                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2602                                 struct zone *lower_zone;
2603
2604                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2605                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2606
2607                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2608                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2609                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2610                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2611                         }
2612                 }
2613         }
2614
2615         /* update totalreserve_pages */
2616         calculate_totalreserve_pages();
2617 }
2618
2619 /*
2620  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2621  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2622  *      with respect to min_free_kbytes.
2623  */
2624 void setup_per_zone_pages_min(void)
2625 {
2626         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2627         unsigned long lowmem_pages = 0;
2628         struct zone *zone;
2629         unsigned long flags;
2630
2631         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2632         for_each_zone(zone) {
2633                 if (!is_highmem(zone))
2634                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2635         }
2636
2637         for_each_zone(zone) {
2638                 u64 tmp;
2639
2640                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2641                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
2642                 do_div(tmp, lowmem_pages);
2643                 if (is_highmem(zone)) {
2644                         /*
2645                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2646                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2647                          * value here.
2648                          *
2649                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2650                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2651                          * not be capped for highmem.
2652                          */
2653                         int min_pages;
2654
2655                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2656                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2657                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2658                         if (min_pages > 128)
2659                                 min_pages = 128;
2660                         zone->pages_min = min_pages;
2661                 } else {
2662                         /*
2663                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2664                          * proportionate to the zone's size.
2665                          */
2666                         zone->pages_min = tmp;
2667                 }
2668
2669                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
2670                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
2671                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2672         }
2673
2674         /* update totalreserve_pages */
2675         calculate_totalreserve_pages();
2676 }
2677
2678 /*
2679  * Initialise min_free_kbytes.
2680  *
2681  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2682  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2683  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2684  *
2685  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2686  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2687  *
2688  * which yields
2689  *
2690  * 16MB:        512k
2691  * 32MB:        724k
2692  * 64MB:        1024k
2693  * 128MB:       1448k
2694  * 256MB:       2048k
2695  * 512MB:       2896k
2696  * 1024MB:      4096k
2697  * 2048MB:      5792k
2698  * 4096MB:      8192k
2699  * 8192MB:      11584k
2700  * 16384MB:     16384k
2701  */
2702 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2703 {
2704         unsigned long lowmem_kbytes;
2705
2706         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2707
2708         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2709         if (min_free_kbytes < 128)
2710                 min_free_kbytes = 128;
2711         if (min_free_kbytes > 65536)
2712                 min_free_kbytes = 65536;
2713         setup_per_zone_pages_min();
2714         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2715         return 0;
2716 }
2717 module_init(init_per_zone_pages_min)
2718
2719 /*
2720  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2721  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2722  *      changes.
2723  */
2724 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2725         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2726 {
2727         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2728         setup_per_zone_pages_min();
2729         return 0;
2730 }
2731
2732 /*
2733  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2734  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2735  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2736  *
2737  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2738  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2739  * if in function of the boot time zone sizes.
2740  */
2741 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2742         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2743 {
2744         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2745         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2751  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2752  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2753  */
2754
2755 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2756         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2757 {
2758         struct zone *zone;
2759         unsigned int cpu;
2760         int ret;
2761
2762         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2763         if (!write || (ret == -EINVAL))
2764                 return ret;
2765         for_each_zone(zone) {
2766                 for_each_online_cpu(cpu) {
2767                         unsigned long  high;
2768                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2769                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2770                 }
2771         }
2772         return 0;
2773 }
2774
2775 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2776
2777 #ifdef CONFIG_NUMA
2778 static int __init set_hashdist(char *str)
2779 {
2780         if (!str)
2781                 return 0;
2782         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2783         return 1;
2784 }
2785 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2786 #endif
2787
2788 /*
2789  * allocate a large system hash table from bootmem
2790  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2791  *   quantity of entries
2792  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2793  */
2794 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2795                                      unsigned long bucketsize,
2796                                      unsigned long numentries,
2797                                      int scale,
2798                                      int flags,
2799                                      unsigned int *_hash_shift,
2800                                      unsigned int *_hash_mask,
2801                                      unsigned long limit)
2802 {
2803         unsigned long long max = limit;
2804         unsigned long log2qty, size;
2805         void *table = NULL;
2806
2807         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2808         if (!numentries) {
2809                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2810                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2811                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2812                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2813                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2814
2815                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2816                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2817                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2818                 else
2819                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2820         }
2821         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2822
2823         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2824         if (max == 0) {
2825                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2826                 do_div(max, bucketsize);
2827         }
2828
2829         if (numentries > max)
2830                 numentries = max;
2831
2832         log2qty = long_log2(numentries);
2833
2834         do {
2835                 size = bucketsize << log2qty;
2836                 if (flags & HASH_EARLY)
2837                         table = alloc_bootmem(size);
2838                 else if (hashdist)
2839                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2840                 else {
2841                         unsigned long order;
2842                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2843                                 ;
2844                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2845                 }
2846         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2847
2848         if (!table)
2849                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2850
2851         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2852                tablename,
2853                (1U << log2qty),
2854                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2855                size);
2856
2857         if (_hash_shift)
2858                 *_hash_shift = log2qty;
2859         if (_hash_mask)
2860                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2861
2862         return table;
2863 }
2864
2865 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2866 /*
2867  * pfn <-> page translation. out-of-line version.
2868  * (see asm-generic/memory_model.h)
2869  */
2870 #if defined(CONFIG_FLATMEM)
2871 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2872 {
2873         return mem_map + (pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
2874 }
2875 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2876 {
2877         return (page - mem_map) + ARCH_PFN_OFFSET;
2878 }
2879 #elif defined(CONFIG_DISCONTIGMEM)
2880 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2881 {
2882         int nid = arch_pfn_to_nid(pfn);
2883         return NODE_DATA(nid)->node_mem_map + arch_local_page_offset(pfn,nid);
2884 }
2885 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2886 {
2887         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(page_to_nid(page));
2888         return (page - pgdat->node_mem_map) + pgdat->node_start_pfn;
2889 }
2890 #elif defined(CONFIG_SPARSEMEM)
2891 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2892 {
2893         return __section_mem_map_addr(__pfn_to_section(pfn)) + pfn;
2894 }
2895
2896 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2897 {
2898         long section_id = page_to_section(page);
2899         return page - __section_mem_map_addr(__nr_to_section(section_id));
2900 }
2901 #endif /* CONFIG_FLATMEM/DISCONTIGMME/SPARSEMEM */
2902 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2903 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2904 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */