[PATCH] wait_table and zonelist initializing for memory hotadd: update zonelists
[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 #include <linux/stop_machine.h>
41
42 #include <asm/tlbflush.h>
43 #include <asm/div64.h>
44 #include "internal.h"
45
46 /*
47  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
48  * initializer cleaner
49  */
50 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
51 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
52 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
53 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
54 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
55 unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
56 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
57 long nr_swap_pages;
58 int percpu_pagelist_fraction;
59
60 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
61
62 /*
63  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
64  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
65  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
66  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
67  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
68  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
69  *
70  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
71  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
72  */
73 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
74
75 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
76
77 /*
78  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
79  * id is encoded in the upper bits of page->flags
80  */
81 struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
82 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
83
84 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
85 int min_free_kbytes = 1024;
86
87 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
88 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
89
90 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
91 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
92 {
93         int ret = 0;
94         unsigned seq;
95         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
96
97         do {
98                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
99                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
100                         ret = 1;
101                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
102                         ret = 1;
103         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
104
105         return ret;
106 }
107
108 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
109 {
110 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
111         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
112                 return 0;
113 #endif
114         if (zone != page_zone(page))
115                 return 0;
116
117         return 1;
118 }
119 /*
120  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
121  */
122 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
123 {
124         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
125                 return 1;
126         if (!page_is_consistent(zone, page))
127                 return 1;
128
129         return 0;
130 }
131
132 #else
133 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
134 {
135         return 0;
136 }
137 #endif
138
139 static void bad_page(struct page *page)
140 {
141         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
142                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
143                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
144                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
145                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
146                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
147                 page_mapcount(page), page_count(page));
148         dump_stack();
149         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
150                         1 << PG_private |
151                         1 << PG_locked  |
152                         1 << PG_active  |
153                         1 << PG_dirty   |
154                         1 << PG_reclaim |
155                         1 << PG_slab    |
156                         1 << PG_swapcache |
157                         1 << PG_writeback |
158                         1 << PG_buddy );
159         set_page_count(page, 0);
160         reset_page_mapcount(page);
161         page->mapping = NULL;
162         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
163 }
164
165 /*
166  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
167  *
168  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
169  *
170  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
171  *
172  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
173  * the head page (even the head page has this).
174  *
175  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
176  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
177  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
178  */
179
180 static void free_compound_page(struct page *page)
181 {
182         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
183 }
184
185 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
186 {
187         int i;
188         int nr_pages = 1 << order;
189
190         page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
191         page[1].lru.prev = (void *)order;
192         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
193                 struct page *p = page + i;
194
195                 __SetPageCompound(p);
196                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
197         }
198 }
199
200 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
201 {
202         int i;
203         int nr_pages = 1 << order;
204
205         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
206                 bad_page(page);
207
208         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
209                 struct page *p = page + i;
210
211                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
212                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
213                         bad_page(page);
214                 __ClearPageCompound(p);
215         }
216 }
217
218 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
219 {
220         int i;
221
222         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
223         /*
224          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
225          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
226          */
227         BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
228         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
229                 clear_highpage(page + i);
230 }
231
232 /*
233  * function for dealing with page's order in buddy system.
234  * zone->lock is already acquired when we use these.
235  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
236  */
237 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
238 {
239         return page_private(page);
240 }
241
242 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
243 {
244         set_page_private(page, order);
245         __SetPageBuddy(page);
246 }
247
248 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
249 {
250         __ClearPageBuddy(page);
251         set_page_private(page, 0);
252 }
253
254 /*
255  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
256  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
257  *
258  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
259  * the following equation:
260  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
261  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
262  * 1 buddy is #10:
263  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
264  *
265  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
266  * satisfies the following equation:
267  *     P = B & ~(1 << O)
268  *
269  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
270  */
271 static inline struct page *
272 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
273 {
274         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
275
276         return page + (buddy_idx - page_idx);
277 }
278
279 static inline unsigned long
280 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
281 {
282         return (page_idx & ~(1 << order));
283 }
284
285 /*
286  * This function checks whether a page is free && is the buddy
287  * we can do coalesce a page and its buddy if
288  * (a) the buddy is not in a hole &&
289  * (b) the buddy is in the buddy system &&
290  * (c) a page and its buddy have the same order &&
291  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
292  *
293  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
294  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
295  *
296  * For recording page's order, we use page_private(page).
297  */
298 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
299                                                                 int order)
300 {
301 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
302         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
303                 return 0;
304 #endif
305
306         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
307                 return 0;
308
309         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
310                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
311                 return 1;
312         }
313         return 0;
314 }
315
316 /*
317  * Freeing function for a buddy system allocator.
318  *
319  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
320  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
321  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
322  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
323  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
324  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
325  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
326  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
327  * parts of the VM system.
328  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
329  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
330  * order is recorded in page_private(page) field.
331  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
332  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
333  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
334  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
335  * triggers coalescing into a block of larger size.            
336  *
337  * -- wli
338  */
339
340 static inline void __free_one_page(struct page *page,
341                 struct zone *zone, unsigned int order)
342 {
343         unsigned long page_idx;
344         int order_size = 1 << order;
345
346         if (unlikely(PageCompound(page)))
347                 destroy_compound_page(page, order);
348
349         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
350
351         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
352         BUG_ON(bad_range(zone, page));
353
354         zone->free_pages += order_size;
355         while (order < MAX_ORDER-1) {
356                 unsigned long combined_idx;
357                 struct free_area *area;
358                 struct page *buddy;
359
360                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
361                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
362                         break;          /* Move the buddy up one level. */
363
364                 list_del(&buddy->lru);
365                 area = zone->free_area + order;
366                 area->nr_free--;
367                 rmv_page_order(buddy);
368                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
369                 page = page + (combined_idx - page_idx);
370                 page_idx = combined_idx;
371                 order++;
372         }
373         set_page_order(page, order);
374         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
375         zone->free_area[order].nr_free++;
376 }
377
378 static inline int free_pages_check(struct page *page)
379 {
380         if (unlikely(page_mapcount(page) |
381                 (page->mapping != NULL)  |
382                 (page_count(page) != 0)  |
383                 (page->flags & (
384                         1 << PG_lru     |
385                         1 << PG_private |
386                         1 << PG_locked  |
387                         1 << PG_active  |
388                         1 << PG_reclaim |
389                         1 << PG_slab    |
390                         1 << PG_swapcache |
391                         1 << PG_writeback |
392                         1 << PG_reserved |
393                         1 << PG_buddy ))))
394                 bad_page(page);
395         if (PageDirty(page))
396                 __ClearPageDirty(page);
397         /*
398          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
399          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
400          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
401          */
402         return PageReserved(page);
403 }
404
405 /*
406  * Frees a list of pages. 
407  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
408  * count is the number of pages to free.
409  *
410  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
411  * see if this freeing clears that state.
412  *
413  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
414  * pinned" detection logic.
415  */
416 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
417                                         struct list_head *list, int order)
418 {
419         spin_lock(&zone->lock);
420         zone->all_unreclaimable = 0;
421         zone->pages_scanned = 0;
422         while (count--) {
423                 struct page *page;
424
425                 BUG_ON(list_empty(list));
426                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
427                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
428                 list_del(&page->lru);
429                 __free_one_page(page, zone, order);
430         }
431         spin_unlock(&zone->lock);
432 }
433
434 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
435 {
436         LIST_HEAD(list);
437         list_add(&page->lru, &list);
438         free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
439 }
440
441 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
442 {
443         unsigned long flags;
444         int i;
445         int reserved = 0;
446
447         arch_free_page(page, order);
448         if (!PageHighMem(page))
449                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
450                                                  PAGE_SIZE<<order);
451
452         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
453                 reserved += free_pages_check(page + i);
454         if (reserved)
455                 return;
456
457         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
458         local_irq_save(flags);
459         __mod_page_state(pgfree, 1 << order);
460         free_one_page(page_zone(page), page, order);
461         local_irq_restore(flags);
462 }
463
464 /*
465  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
466  */
467 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
468 {
469         if (order == 0) {
470                 __ClearPageReserved(page);
471                 set_page_count(page, 0);
472                 set_page_refcounted(page);
473                 __free_page(page);
474         } else {
475                 int loop;
476
477                 prefetchw(page);
478                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
479                         struct page *p = &page[loop];
480
481                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
482                                 prefetchw(p + 1);
483                         __ClearPageReserved(p);
484                         set_page_count(p, 0);
485                 }
486
487                 set_page_refcounted(page);
488                 __free_pages(page, order);
489         }
490 }
491
492
493 /*
494  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
495  * Please do not alter this order without good reasons and regression
496  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
497  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
498  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
499  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
500  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
501  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
502  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
503  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
504  *
505  * -- wli
506  */
507 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
508         int low, int high, struct free_area *area)
509 {
510         unsigned long size = 1 << high;
511
512         while (high > low) {
513                 area--;
514                 high--;
515                 size >>= 1;
516                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
517                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
518                 area->nr_free++;
519                 set_page_order(&page[size], high);
520         }
521 }
522
523 /*
524  * This page is about to be returned from the page allocator
525  */
526 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
527 {
528         if (unlikely(page_mapcount(page) |
529                 (page->mapping != NULL)  |
530                 (page_count(page) != 0)  |
531                 (page->flags & (
532                         1 << PG_lru     |
533                         1 << PG_private |
534                         1 << PG_locked  |
535                         1 << PG_active  |
536                         1 << PG_dirty   |
537                         1 << PG_reclaim |
538                         1 << PG_slab    |
539                         1 << PG_swapcache |
540                         1 << PG_writeback |
541                         1 << PG_reserved |
542                         1 << PG_buddy ))))
543                 bad_page(page);
544
545         /*
546          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
547          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
548          */
549         if (PageReserved(page))
550                 return 1;
551
552         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
553                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
554                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
555         set_page_private(page, 0);
556         set_page_refcounted(page);
557         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
558
559         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
560                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
561
562         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
563                 prep_compound_page(page, order);
564
565         return 0;
566 }
567
568 /* 
569  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
570  * Call me with the zone->lock already held.
571  */
572 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
573 {
574         struct free_area * area;
575         unsigned int current_order;
576         struct page *page;
577
578         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
579                 area = zone->free_area + current_order;
580                 if (list_empty(&area->free_list))
581                         continue;
582
583                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
584                 list_del(&page->lru);
585                 rmv_page_order(page);
586                 area->nr_free--;
587                 zone->free_pages -= 1UL << order;
588                 expand(zone, page, order, current_order, area);
589                 return page;
590         }
591
592         return NULL;
593 }
594
595 /* 
596  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
597  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
598  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
599  */
600 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
601                         unsigned long count, struct list_head *list)
602 {
603         int i;
604         
605         spin_lock(&zone->lock);
606         for (i = 0; i < count; ++i) {
607                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
608                 if (unlikely(page == NULL))
609                         break;
610                 list_add_tail(&page->lru, list);
611         }
612         spin_unlock(&zone->lock);
613         return i;
614 }
615
616 #ifdef CONFIG_NUMA
617 /*
618  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
619  * belong to the currently executing processor.
620  * Note that this function must be called with the thread pinned to
621  * a single processor.
622  */
623 void drain_node_pages(int nodeid)
624 {
625         int i, z;
626         unsigned long flags;
627
628         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
629                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
630                 struct per_cpu_pageset *pset;
631
632                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
633                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
634                         struct per_cpu_pages *pcp;
635
636                         pcp = &pset->pcp[i];
637                         if (pcp->count) {
638                                 local_irq_save(flags);
639                                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
640                                 pcp->count = 0;
641                                 local_irq_restore(flags);
642                         }
643                 }
644         }
645 }
646 #endif
647
648 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
649 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
650 {
651         unsigned long flags;
652         struct zone *zone;
653         int i;
654
655         for_each_zone(zone) {
656                 struct per_cpu_pageset *pset;
657
658                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
659                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
660                         struct per_cpu_pages *pcp;
661
662                         pcp = &pset->pcp[i];
663                         local_irq_save(flags);
664                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
665                         pcp->count = 0;
666                         local_irq_restore(flags);
667                 }
668         }
669 }
670 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
671
672 #ifdef CONFIG_PM
673
674 void mark_free_pages(struct zone *zone)
675 {
676         unsigned long zone_pfn, flags;
677         int order;
678         struct list_head *curr;
679
680         if (!zone->spanned_pages)
681                 return;
682
683         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
684         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
685                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
686
687         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
688                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
689                         unsigned long start_pfn, i;
690
691                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
692
693                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
694                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
695         }
696         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
697 }
698
699 /*
700  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
701  */
702 void drain_local_pages(void)
703 {
704         unsigned long flags;
705
706         local_irq_save(flags);  
707         __drain_pages(smp_processor_id());
708         local_irq_restore(flags);       
709 }
710 #endif /* CONFIG_PM */
711
712 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z, int cpu)
713 {
714 #ifdef CONFIG_NUMA
715         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
716         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
717         struct per_cpu_pageset *p;
718
719         p = zone_pcp(z, cpu);
720         if (pg == orig) {
721                 p->numa_hit++;
722         } else {
723                 p->numa_miss++;
724                 zone_pcp(zonelist->zones[0], cpu)->numa_foreign++;
725         }
726         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
727                 p->local_node++;
728         else
729                 p->other_node++;
730 #endif
731 }
732
733 /*
734  * Free a 0-order page
735  */
736 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
737 {
738         struct zone *zone = page_zone(page);
739         struct per_cpu_pages *pcp;
740         unsigned long flags;
741
742         arch_free_page(page, 0);
743
744         if (PageAnon(page))
745                 page->mapping = NULL;
746         if (free_pages_check(page))
747                 return;
748
749         kernel_map_pages(page, 1, 0);
750
751         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
752         local_irq_save(flags);
753         __inc_page_state(pgfree);
754         list_add(&page->lru, &pcp->list);
755         pcp->count++;
756         if (pcp->count >= pcp->high) {
757                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
758                 pcp->count -= pcp->batch;
759         }
760         local_irq_restore(flags);
761         put_cpu();
762 }
763
764 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
765 {
766         free_hot_cold_page(page, 0);
767 }
768         
769 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
770 {
771         free_hot_cold_page(page, 1);
772 }
773
774 /*
775  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
776  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
777  * Each sub-page must be freed individually.
778  *
779  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
780  * Please consult with lkml before using this in your driver.
781  */
782 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
783 {
784         int i;
785
786         BUG_ON(PageCompound(page));
787         BUG_ON(!page_count(page));
788         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
789                 set_page_refcounted(page + i);
790 }
791
792 /*
793  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
794  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
795  * or two.
796  */
797 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
798                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
799 {
800         unsigned long flags;
801         struct page *page;
802         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
803         int cpu;
804
805 again:
806         cpu  = get_cpu();
807         if (likely(order == 0)) {
808                 struct per_cpu_pages *pcp;
809
810                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
811                 local_irq_save(flags);
812                 if (!pcp->count) {
813                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
814                                                 pcp->batch, &pcp->list);
815                         if (unlikely(!pcp->count))
816                                 goto failed;
817                 }
818                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
819                 list_del(&page->lru);
820                 pcp->count--;
821         } else {
822                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
823                 page = __rmqueue(zone, order);
824                 spin_unlock(&zone->lock);
825                 if (!page)
826                         goto failed;
827         }
828
829         __mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
830         zone_statistics(zonelist, zone, cpu);
831         local_irq_restore(flags);
832         put_cpu();
833
834         BUG_ON(bad_range(zone, page));
835         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
836                 goto again;
837         return page;
838
839 failed:
840         local_irq_restore(flags);
841         put_cpu();
842         return NULL;
843 }
844
845 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
846 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
847 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
848 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
849 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
850 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
851 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
852
853 /*
854  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
855  * of the allocation.
856  */
857 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
858                       int classzone_idx, int alloc_flags)
859 {
860         /* free_pages my go negative - that's OK */
861         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
862         int o;
863
864         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
865                 min -= min / 2;
866         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
867                 min -= min / 4;
868
869         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
870                 return 0;
871         for (o = 0; o < order; o++) {
872                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
873                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
874
875                 /* Require fewer higher order pages to be free */
876                 min >>= 1;
877
878                 if (free_pages <= min)
879                         return 0;
880         }
881         return 1;
882 }
883
884 /*
885  * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
886  * a page.
887  */
888 static struct page *
889 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
890                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
891 {
892         struct zone **z = zonelist->zones;
893         struct page *page = NULL;
894         int classzone_idx = zone_idx(*z);
895
896         /*
897          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
898          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
899          */
900         do {
901                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
902                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
903                         continue;
904
905                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
906                         unsigned long mark;
907                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
908                                 mark = (*z)->pages_min;
909                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
910                                 mark = (*z)->pages_low;
911                         else
912                                 mark = (*z)->pages_high;
913                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
914                                     classzone_idx, alloc_flags))
915                                 if (!zone_reclaim_mode ||
916                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
917                                         continue;
918                 }
919
920                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
921                 if (page) {
922                         break;
923                 }
924         } while (*(++z) != NULL);
925         return page;
926 }
927
928 /*
929  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
930  */
931 struct page * fastcall
932 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
933                 struct zonelist *zonelist)
934 {
935         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
936         struct zone **z;
937         struct page *page;
938         struct reclaim_state reclaim_state;
939         struct task_struct *p = current;
940         int do_retry;
941         int alloc_flags;
942         int did_some_progress;
943
944         might_sleep_if(wait);
945
946 restart:
947         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
948
949         if (unlikely(*z == NULL)) {
950                 /* Should this ever happen?? */
951                 return NULL;
952         }
953
954         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
955                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
956         if (page)
957                 goto got_pg;
958
959         do {
960                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask|__GFP_HARDWALL))
961                         wakeup_kswapd(*z, order);
962         } while (*(++z));
963
964         /*
965          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
966          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
967          * to how we want to proceed.
968          *
969          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
970          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
971          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
972          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
973          */
974         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
975         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
976                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
977         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
978                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
979         if (wait)
980                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
981
982         /*
983          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
984          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
985          *
986          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
987          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
988          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
989          */
990         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
991         if (page)
992                 goto got_pg;
993
994         /* This allocation should allow future memory freeing. */
995
996         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
997                         && !in_interrupt()) {
998                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
999 nofail_alloc:
1000                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1001                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1002                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1003                         if (page)
1004                                 goto got_pg;
1005                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1006                                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1007                                 goto nofail_alloc;
1008                         }
1009                 }
1010                 goto nopage;
1011         }
1012
1013         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1014         if (!wait)
1015                 goto nopage;
1016
1017 rebalance:
1018         cond_resched();
1019
1020         /* We now go into synchronous reclaim */
1021         cpuset_memory_pressure_bump();
1022         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1023         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1024         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1025
1026         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1027
1028         p->reclaim_state = NULL;
1029         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1030
1031         cond_resched();
1032
1033         if (likely(did_some_progress)) {
1034                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1035                                                 zonelist, alloc_flags);
1036                 if (page)
1037                         goto got_pg;
1038         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1039                 /*
1040                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1041                  * very high watermark here, this is only to catch
1042                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1043                  * under heavy pressure.
1044                  */
1045                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1046                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1047                 if (page)
1048                         goto got_pg;
1049
1050                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1051                 goto restart;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1056          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1057          *
1058          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1059          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1060          */
1061         do_retry = 0;
1062         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1063                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1064                         do_retry = 1;
1065                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1066                         do_retry = 1;
1067         }
1068         if (do_retry) {
1069                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1070                 goto rebalance;
1071         }
1072
1073 nopage:
1074         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1075                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1076                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1077                         p->comm, order, gfp_mask);
1078                 dump_stack();
1079                 show_mem();
1080         }
1081 got_pg:
1082         return page;
1083 }
1084
1085 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1086
1087 /*
1088  * Common helper functions.
1089  */
1090 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1091 {
1092         struct page * page;
1093         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1094         if (!page)
1095                 return 0;
1096         return (unsigned long) page_address(page);
1097 }
1098
1099 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1100
1101 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1102 {
1103         struct page * page;
1104
1105         /*
1106          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1107          * a highmem page
1108          */
1109         BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1110
1111         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1112         if (page)
1113                 return (unsigned long) page_address(page);
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1118
1119 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1120 {
1121         int i = pagevec_count(pvec);
1122
1123         while (--i >= 0)
1124                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1125 }
1126
1127 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1128 {
1129         if (put_page_testzero(page)) {
1130                 if (order == 0)
1131                         free_hot_page(page);
1132                 else
1133                         __free_pages_ok(page, order);
1134         }
1135 }
1136
1137 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1138
1139 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1140 {
1141         if (addr != 0) {
1142                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1143                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1144         }
1145 }
1146
1147 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1148
1149 /*
1150  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1151  */
1152 unsigned int nr_free_pages(void)
1153 {
1154         unsigned int sum = 0;
1155         struct zone *zone;
1156
1157         for_each_zone(zone)
1158                 sum += zone->free_pages;
1159
1160         return sum;
1161 }
1162
1163 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1164
1165 #ifdef CONFIG_NUMA
1166 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1167 {
1168         unsigned int i, sum = 0;
1169
1170         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1171                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1172
1173         return sum;
1174 }
1175 #endif
1176
1177 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1178 {
1179         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1180         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1181         unsigned int sum = 0;
1182
1183         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1184         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1185         struct zone *zone;
1186
1187         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1188                 unsigned long size = zone->present_pages;
1189                 unsigned long high = zone->pages_high;
1190                 if (size > high)
1191                         sum += size - high;
1192         }
1193
1194         return sum;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1199  */
1200 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1201 {
1202         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1207  */
1208 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1209 {
1210         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1214 unsigned int nr_free_highpages (void)
1215 {
1216         pg_data_t *pgdat;
1217         unsigned int pages = 0;
1218
1219         for_each_online_pgdat(pgdat)
1220                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1221
1222         return pages;
1223 }
1224 #endif
1225
1226 #ifdef CONFIG_NUMA
1227 static void show_node(struct zone *zone)
1228 {
1229         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1230 }
1231 #else
1232 #define show_node(zone) do { } while (0)
1233 #endif
1234
1235 /*
1236  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1237  * The result is unavoidably approximate - it can change
1238  * during and after execution of this function.
1239  */
1240 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1241
1242 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1243 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1244 #ifdef CONFIG_SMP
1245 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1246 #endif
1247
1248 static void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr, cpumask_t *cpumask)
1249 {
1250         unsigned cpu;
1251
1252         memset(ret, 0, nr * sizeof(unsigned long));
1253         cpus_and(*cpumask, *cpumask, cpu_online_map);
1254
1255         for_each_cpu_mask(cpu, *cpumask) {
1256                 unsigned long *in;
1257                 unsigned long *out;
1258                 unsigned off;
1259                 unsigned next_cpu;
1260
1261                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1262
1263                 next_cpu = next_cpu(cpu, *cpumask);
1264                 if (likely(next_cpu < NR_CPUS))
1265                         prefetch(&per_cpu(page_states, next_cpu));
1266
1267                 out = (unsigned long *)ret;
1268                 for (off = 0; off < nr; off++)
1269                         *out++ += *in++;
1270         }
1271 }
1272
1273 void get_page_state_node(struct page_state *ret, int node)
1274 {
1275         int nr;
1276         cpumask_t mask = node_to_cpumask(node);
1277
1278         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1279         nr /= sizeof(unsigned long);
1280
1281         __get_page_state(ret, nr+1, &mask);
1282 }
1283
1284 void get_page_state(struct page_state *ret)
1285 {
1286         int nr;
1287         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1288
1289         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1290         nr /= sizeof(unsigned long);
1291
1292         __get_page_state(ret, nr + 1, &mask);
1293 }
1294
1295 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1296 {
1297         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1298
1299         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long), &mask);
1300 }
1301
1302 unsigned long read_page_state_offset(unsigned long offset)
1303 {
1304         unsigned long ret = 0;
1305         int cpu;
1306
1307         for_each_online_cpu(cpu) {
1308                 unsigned long in;
1309
1310                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1311                 ret += *((unsigned long *)in);
1312         }
1313         return ret;
1314 }
1315
1316 void __mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1317 {
1318         void *ptr;
1319
1320         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1321         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1322 }
1323 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state_offset);
1324
1325 void mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1326 {
1327         unsigned long flags;
1328         void *ptr;
1329
1330         local_irq_save(flags);
1331         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1332         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1333         local_irq_restore(flags);
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(mod_page_state_offset);
1336
1337 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1338                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1339 {
1340         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1341         int i;
1342
1343         *active = 0;
1344         *inactive = 0;
1345         *free = 0;
1346         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1347                 *active += zones[i].nr_active;
1348                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1349                 *free += zones[i].free_pages;
1350         }
1351 }
1352
1353 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1354                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1355 {
1356         struct pglist_data *pgdat;
1357
1358         *active = 0;
1359         *inactive = 0;
1360         *free = 0;
1361         for_each_online_pgdat(pgdat) {
1362                 unsigned long l, m, n;
1363                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1364                 *active += l;
1365                 *inactive += m;
1366                 *free += n;
1367         }
1368 }
1369
1370 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1371 {
1372         val->totalram = totalram_pages;
1373         val->sharedram = 0;
1374         val->freeram = nr_free_pages();
1375         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1376 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1377         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1378         val->freehigh = nr_free_highpages();
1379 #else
1380         val->totalhigh = 0;
1381         val->freehigh = 0;
1382 #endif
1383         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1384 }
1385
1386 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1387
1388 #ifdef CONFIG_NUMA
1389 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1390 {
1391         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1392
1393         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1394         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1395         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1396         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1397         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1398 }
1399 #endif
1400
1401 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1402
1403 /*
1404  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1405  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1406  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1407  */
1408 void show_free_areas(void)
1409 {
1410         struct page_state ps;
1411         int cpu, temperature;
1412         unsigned long active;
1413         unsigned long inactive;
1414         unsigned long free;
1415         struct zone *zone;
1416
1417         for_each_zone(zone) {
1418                 show_node(zone);
1419                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1420
1421                 if (!populated_zone(zone)) {
1422                         printk(" empty\n");
1423                         continue;
1424                 } else
1425                         printk("\n");
1426
1427                 for_each_online_cpu(cpu) {
1428                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1429
1430                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1431
1432                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1433                                 printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1434                                         cpu,
1435                                         temperature ? "cold" : "hot",
1436                                         pageset->pcp[temperature].high,
1437                                         pageset->pcp[temperature].batch,
1438                                         pageset->pcp[temperature].count);
1439                 }
1440         }
1441
1442         get_page_state(&ps);
1443         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1444
1445         printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1446                 K(nr_free_pages()),
1447                 K(nr_free_highpages()));
1448
1449         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1450                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1451                 active,
1452                 inactive,
1453                 ps.nr_dirty,
1454                 ps.nr_writeback,
1455                 ps.nr_unstable,
1456                 nr_free_pages(),
1457                 ps.nr_slab,
1458                 ps.nr_mapped,
1459                 ps.nr_page_table_pages);
1460
1461         for_each_zone(zone) {
1462                 int i;
1463
1464                 show_node(zone);
1465                 printk("%s"
1466                         " free:%lukB"
1467                         " min:%lukB"
1468                         " low:%lukB"
1469                         " high:%lukB"
1470                         " active:%lukB"
1471                         " inactive:%lukB"
1472                         " present:%lukB"
1473                         " pages_scanned:%lu"
1474                         " all_unreclaimable? %s"
1475                         "\n",
1476                         zone->name,
1477                         K(zone->free_pages),
1478                         K(zone->pages_min),
1479                         K(zone->pages_low),
1480                         K(zone->pages_high),
1481                         K(zone->nr_active),
1482                         K(zone->nr_inactive),
1483                         K(zone->present_pages),
1484                         zone->pages_scanned,
1485                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1486                         );
1487                 printk("lowmem_reserve[]:");
1488                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1489                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1490                 printk("\n");
1491         }
1492
1493         for_each_zone(zone) {
1494                 unsigned long nr, flags, order, total = 0;
1495
1496                 show_node(zone);
1497                 printk("%s: ", zone->name);
1498                 if (!populated_zone(zone)) {
1499                         printk("empty\n");
1500                         continue;
1501                 }
1502
1503                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1504                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1505                         nr = zone->free_area[order].nr_free;
1506                         total += nr << order;
1507                         printk("%lu*%lukB ", nr, K(1UL) << order);
1508                 }
1509                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1510                 printk("= %lukB\n", K(total));
1511         }
1512
1513         show_swap_cache_info();
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Builds allocation fallback zone lists.
1518  *
1519  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1520  */
1521 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1522                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1523 {
1524         struct zone *zone;
1525
1526         BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1527
1528         do {
1529                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1530                 if (populated_zone(zone)) {
1531 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1532                         BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1533 #endif
1534                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1535                         check_highest_zone(zone_type);
1536                 }
1537                 zone_type--;
1538
1539         } while (zone_type >= 0);
1540         return nr_zones;
1541 }
1542
1543 static inline int highest_zone(int zone_bits)
1544 {
1545         int res = ZONE_NORMAL;
1546         if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1547                 res = ZONE_HIGHMEM;
1548         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1549                 res = ZONE_DMA32;
1550         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1551                 res = ZONE_DMA;
1552         return res;
1553 }
1554
1555 #ifdef CONFIG_NUMA
1556 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1557 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1558 /**
1559  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1560  * @node: node whose fallback list we're appending
1561  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1562  *
1563  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1564  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1565  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1566  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1567  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1568  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1569  * on them otherwise.
1570  * It returns -1 if no node is found.
1571  */
1572 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1573 {
1574         int n, val;
1575         int min_val = INT_MAX;
1576         int best_node = -1;
1577
1578         /* Use the local node if we haven't already */
1579         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1580                 node_set(node, *used_node_mask);
1581                 return node;
1582         }
1583
1584         for_each_online_node(n) {
1585                 cpumask_t tmp;
1586
1587                 /* Don't want a node to appear more than once */
1588                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1589                         continue;
1590
1591                 /* Use the distance array to find the distance */
1592                 val = node_distance(node, n);
1593
1594                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1595                 val += (n < node);
1596
1597                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1598                 tmp = node_to_cpumask(n);
1599                 if (!cpus_empty(tmp))
1600                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1601
1602                 /* Slight preference for less loaded node */
1603                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1604                 val += node_load[n];
1605
1606                 if (val < min_val) {
1607                         min_val = val;
1608                         best_node = n;
1609                 }
1610         }
1611
1612         if (best_node >= 0)
1613                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1614
1615         return best_node;
1616 }
1617
1618 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1619 {
1620         int i, j, k, node, local_node;
1621         int prev_node, load;
1622         struct zonelist *zonelist;
1623         nodemask_t used_mask;
1624
1625         /* initialize zonelists */
1626         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1627                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1628                 zonelist->zones[0] = NULL;
1629         }
1630
1631         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1632         local_node = pgdat->node_id;
1633         load = num_online_nodes();
1634         prev_node = local_node;
1635         nodes_clear(used_mask);
1636         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1637                 int distance = node_distance(local_node, node);
1638
1639                 /*
1640                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1641                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1642                  */
1643                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1644                         zone_reclaim_mode = 1;
1645
1646                 /*
1647                  * We don't want to pressure a particular node.
1648                  * So adding penalty to the first node in same
1649                  * distance group to make it round-robin.
1650                  */
1651
1652                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1653                         node_load[node] += load;
1654                 prev_node = node;
1655                 load--;
1656                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1657                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1658                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1659
1660                         k = highest_zone(i);
1661
1662                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1663                         zonelist->zones[j] = NULL;
1664                 }
1665         }
1666 }
1667
1668 #else   /* CONFIG_NUMA */
1669
1670 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1671 {
1672         int i, j, k, node, local_node;
1673
1674         local_node = pgdat->node_id;
1675         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1676                 struct zonelist *zonelist;
1677
1678                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1679
1680                 j = 0;
1681                 k = highest_zone(i);
1682                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1683                 /*
1684                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1685                  * of all the other nodes.
1686                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1687                  * building the zones for node N, we make sure that the
1688                  * zones coming right after the local ones are those from
1689                  * node N+1 (modulo N)
1690                  */
1691                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1692                         if (!node_online(node))
1693                                 continue;
1694                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1695                 }
1696                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1697                         if (!node_online(node))
1698                                 continue;
1699                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1700                 }
1701
1702                 zonelist->zones[j] = NULL;
1703         }
1704 }
1705
1706 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1707
1708 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
1709 static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1710 {
1711         int nid;
1712         for_each_online_node(nid)
1713                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1714         return 0;
1715 }
1716
1717 void __meminit build_all_zonelists(void)
1718 {
1719         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1720                 __build_all_zonelists(0);
1721                 cpuset_init_current_mems_allowed();
1722         } else {
1723                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1724                    of zonelist */
1725                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1726                 /* cpuset refresh routine should be here */
1727         }
1728
1729         printk("Built %i zonelists\n", num_online_nodes());
1730
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1735  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1736  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1737  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1738  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1739  * conservative, even though it seems large.
1740  *
1741  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1742  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1743  */
1744 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1745
1746 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1747 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1748 {
1749         unsigned long size = 1;
1750
1751         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1752
1753         while (size < pages)
1754                 size <<= 1;
1755
1756         /*
1757          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1758          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1759          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1760          */
1761         size = min(size, 4096UL);
1762
1763         return max(size, 4UL);
1764 }
1765 #else
1766 /*
1767  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1768  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1769  *
1770  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1771  *
1772  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1773  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1774  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1775  *
1776  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1777  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1778  *
1779  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1780  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1781  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1782  */
1783 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1784 {
1785         return 4096UL;
1786 }
1787 #endif
1788
1789 /*
1790  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1791  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1792  * hash function before the remainder is taken.
1793  */
1794 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1795 {
1796         return ffz(~size);
1797 }
1798
1799 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1800
1801 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1802                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1803 {
1804         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1805         int i;
1806
1807         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1808                 totalpages += zones_size[i];
1809         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1810
1811         realtotalpages = totalpages;
1812         if (zholes_size)
1813                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1814                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1815         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1816         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1817 }
1818
1819
1820 /*
1821  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1822  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1823  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1824  */
1825 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1826                 unsigned long start_pfn)
1827 {
1828         struct page *page;
1829         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1830         unsigned long pfn;
1831
1832         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1833                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1834                         continue;
1835                 page = pfn_to_page(pfn);
1836                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1837                 init_page_count(page);
1838                 reset_page_mapcount(page);
1839                 SetPageReserved(page);
1840                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1841 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1842                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1843                 if (!is_highmem_idx(zone))
1844                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1845 #endif
1846         }
1847 }
1848
1849 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1850                                 unsigned long size)
1851 {
1852         int order;
1853         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1854                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1855                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1856         }
1857 }
1858
1859 #define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1860 void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1861                 unsigned long size)
1862 {
1863         unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1864         unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1865
1866         if (FLAGS_HAS_NODE)
1867                 zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1868         else
1869                 for (; snum <= end; snum++)
1870                         zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1871 }
1872
1873 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1874 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1875         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1876 #endif
1877
1878 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1879 {
1880         int batch;
1881
1882         /*
1883          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1884          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1885          *
1886          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1887          */
1888         batch = zone->present_pages / 1024;
1889         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1890                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1891         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1892         if (batch < 1)
1893                 batch = 1;
1894
1895         /*
1896          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1897          * of 2 value was found to be more likely to have
1898          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1899          *
1900          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1901          * batches of pages, one task can end up with a lot
1902          * of pages of one half of the possible page colors
1903          * and the other with pages of the other colors.
1904          */
1905         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1906
1907         return batch;
1908 }
1909
1910 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1911 {
1912         struct per_cpu_pages *pcp;
1913
1914         memset(p, 0, sizeof(*p));
1915
1916         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1917         pcp->count = 0;
1918         pcp->high = 6 * batch;
1919         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1920         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1921
1922         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1923         pcp->count = 0;
1924         pcp->high = 2 * batch;
1925         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1926         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1927 }
1928
1929 /*
1930  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1931  * to the value high for the pageset p.
1932  */
1933
1934 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1935                                 unsigned long high)
1936 {
1937         struct per_cpu_pages *pcp;
1938
1939         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1940         pcp->high = high;
1941         pcp->batch = max(1UL, high/4);
1942         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1943                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1944 }
1945
1946
1947 #ifdef CONFIG_NUMA
1948 /*
1949  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1950  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1951  * that an item put on a list will immediately be handed over to
1952  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1953  * with interrupts disabled.
1954  *
1955  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1956  *
1957  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1958  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1959  * hotplugged processors.
1960  *
1961  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1962  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1963  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1964  */
1965 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1966
1967 /*
1968  * Dynamically allocate memory for the
1969  * per cpu pageset array in struct zone.
1970  */
1971 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1972 {
1973         struct zone *zone, *dzone;
1974
1975         for_each_zone(zone) {
1976
1977                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1978                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1979                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
1980                         goto bad;
1981
1982                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1983
1984                 if (percpu_pagelist_fraction)
1985                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1986                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1987         }
1988
1989         return 0;
1990 bad:
1991         for_each_zone(dzone) {
1992                 if (dzone == zone)
1993                         break;
1994                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1995                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1996         }
1997         return -ENOMEM;
1998 }
1999
2000 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2001 {
2002         struct zone *zone;
2003
2004         for_each_zone(zone) {
2005                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2006
2007                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2008                 kfree(pset);
2009         }
2010 }
2011
2012 static int pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2013                 unsigned long action,
2014                 void *hcpu)
2015 {
2016         int cpu = (long)hcpu;
2017         int ret = NOTIFY_OK;
2018
2019         switch (action) {
2020                 case CPU_UP_PREPARE:
2021                         if (process_zones(cpu))
2022                                 ret = NOTIFY_BAD;
2023                         break;
2024                 case CPU_UP_CANCELED:
2025                 case CPU_DEAD:
2026                         free_zone_pagesets(cpu);
2027                         break;
2028                 default:
2029                         break;
2030         }
2031         return ret;
2032 }
2033
2034 static struct notifier_block pageset_notifier =
2035         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2036
2037 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2038 {
2039         int err;
2040
2041         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2042          * A cpuup callback will do this for every cpu
2043          * as it comes online
2044          */
2045         err = process_zones(smp_processor_id());
2046         BUG_ON(err);
2047         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2048 }
2049
2050 #endif
2051
2052 static __meminit
2053 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2054 {
2055         int i;
2056         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2057         size_t alloc_size;
2058
2059         /*
2060          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2061          * per zone.
2062          */
2063         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2064                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2065         zone->wait_table_bits =
2066                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2067         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2068                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2069
2070         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2071                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2072                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2073         } else {
2074                 /*
2075                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2076                  * via memory hot-add.
2077                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2078                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2079                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2080                  * node itself as well.
2081                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2082                  * necessary.
2083                  */
2084                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2085         }
2086         if (!zone->wait_table)
2087                 return -ENOMEM;
2088
2089         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2090                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2091
2092         return 0;
2093 }
2094
2095 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2096 {
2097         int cpu;
2098         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2099
2100         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2101 #ifdef CONFIG_NUMA
2102                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2103                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2104                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2105 #else
2106                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2107 #endif
2108         }
2109         if (zone->present_pages)
2110                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2111                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2112 }
2113
2114 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2115                                         unsigned long zone_start_pfn,
2116                                         unsigned long size)
2117 {
2118         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2119         int ret;
2120         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2121         if (ret)
2122                 return ret;
2123         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2124
2125         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2126
2127         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2128
2129         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2130
2131         return 0;
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Set up the zone data structures:
2136  *   - mark all pages reserved
2137  *   - mark all memory queues empty
2138  *   - clear the memory bitmaps
2139  */
2140 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2141                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2142 {
2143         unsigned long j;
2144         int nid = pgdat->node_id;
2145         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2146         int ret;
2147
2148         pgdat_resize_init(pgdat);
2149         pgdat->nr_zones = 0;
2150         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2151         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2152         
2153         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2154                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2155                 unsigned long size, realsize;
2156
2157                 realsize = size = zones_size[j];
2158                 if (zholes_size)
2159                         realsize -= zholes_size[j];
2160
2161                 if (j < ZONE_HIGHMEM)
2162                         nr_kernel_pages += realsize;
2163                 nr_all_pages += realsize;
2164
2165                 zone->spanned_pages = size;
2166                 zone->present_pages = realsize;
2167                 zone->name = zone_names[j];
2168                 spin_lock_init(&zone->lock);
2169                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2170                 zone_seqlock_init(zone);
2171                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2172                 zone->free_pages = 0;
2173
2174                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2175
2176                 zone_pcp_init(zone);
2177                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2178                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2179                 zone->nr_scan_active = 0;
2180                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2181                 zone->nr_active = 0;
2182                 zone->nr_inactive = 0;
2183                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2184                 if (!size)
2185                         continue;
2186
2187                 zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2188                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2189                 BUG_ON(ret);
2190                 zone_start_pfn += size;
2191         }
2192 }
2193
2194 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2195 {
2196         /* Skip empty nodes */
2197         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2198                 return;
2199
2200 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2201         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2202         if (!pgdat->node_mem_map) {
2203                 unsigned long size, start, end;
2204                 struct page *map;
2205
2206                 /*
2207                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2208                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2209                  * for the buddy allocator to function correctly.
2210                  */
2211                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2212                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2213                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2214                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2215                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2216                 if (!map)
2217                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2218                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2219         }
2220 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2221         /*
2222          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2223          */
2224         if (pgdat == NODE_DATA(0))
2225                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2226 #endif
2227 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2228 }
2229
2230 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2231                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2232                 unsigned long *zholes_size)
2233 {
2234         pgdat->node_id = nid;
2235         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2236         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2237
2238         alloc_node_mem_map(pgdat);
2239
2240         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2241 }
2242
2243 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2244 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2245 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2246
2247 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2248 #endif
2249
2250 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2251 {
2252         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2253                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2254 }
2255
2256 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2257
2258 #include <linux/seq_file.h>
2259
2260 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2261 {
2262         pg_data_t *pgdat;
2263         loff_t node = *pos;
2264         for (pgdat = first_online_pgdat();
2265              pgdat && node;
2266              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
2267                 --node;
2268
2269         return pgdat;
2270 }
2271
2272 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2273 {
2274         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2275
2276         (*pos)++;
2277         return next_online_pgdat(pgdat);
2278 }
2279
2280 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2281 {
2282 }
2283
2284 /* 
2285  * This walks the free areas for each zone.
2286  */
2287 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2288 {
2289         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2290         struct zone *zone;
2291         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2292         unsigned long flags;
2293         int order;
2294
2295         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
2296                 if (!populated_zone(zone))
2297                         continue;
2298
2299                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2300                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
2301                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
2302                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
2303                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2304                 seq_putc(m, '\n');
2305         }
2306         return 0;
2307 }
2308
2309 struct seq_operations fragmentation_op = {
2310         .start  = frag_start,
2311         .next   = frag_next,
2312         .stop   = frag_stop,
2313         .show   = frag_show,
2314 };
2315
2316 /*
2317  * Output information about zones in @pgdat.
2318  */
2319 static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
2320 {
2321         pg_data_t *pgdat = arg;
2322         struct zone *zone;
2323         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2324         unsigned long flags;
2325
2326         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2327                 int i;
2328
2329                 if (!populated_zone(zone))
2330                         continue;
2331
2332                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2333                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
2334                 seq_printf(m,
2335                            "\n  pages free     %lu"
2336                            "\n        min      %lu"
2337                            "\n        low      %lu"
2338                            "\n        high     %lu"
2339                            "\n        active   %lu"
2340                            "\n        inactive %lu"
2341                            "\n        scanned  %lu (a: %lu i: %lu)"
2342                            "\n        spanned  %lu"
2343                            "\n        present  %lu",
2344                            zone->free_pages,
2345                            zone->pages_min,
2346                            zone->pages_low,
2347                            zone->pages_high,
2348                            zone->nr_active,
2349                            zone->nr_inactive,
2350                            zone->pages_scanned,
2351                            zone->nr_scan_active, zone->nr_scan_inactive,
2352                            zone->spanned_pages,
2353                            zone->present_pages);
2354                 seq_printf(m,
2355                            "\n        protection: (%lu",
2356                            zone->lowmem_reserve[0]);
2357                 for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
2358                         seq_printf(m, ", %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2359                 seq_printf(m,
2360                            ")"
2361                            "\n  pagesets");
2362                 for_each_online_cpu(i) {
2363                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2364                         int j;
2365
2366                         pageset = zone_pcp(zone, i);
2367                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2368                                 if (pageset->pcp[j].count)
2369                                         break;
2370                         }
2371                         if (j == ARRAY_SIZE(pageset->pcp))
2372                                 continue;
2373                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2374                                 seq_printf(m,
2375                                            "\n    cpu: %i pcp: %i"
2376                                            "\n              count: %i"
2377                                            "\n              high:  %i"
2378                                            "\n              batch: %i",
2379                                            i, j,
2380                                            pageset->pcp[j].count,
2381                                            pageset->pcp[j].high,
2382                                            pageset->pcp[j].batch);
2383                         }
2384 #ifdef CONFIG_NUMA
2385                         seq_printf(m,
2386                                    "\n            numa_hit:       %lu"
2387                                    "\n            numa_miss:      %lu"
2388                                    "\n            numa_foreign:   %lu"
2389                                    "\n            interleave_hit: %lu"
2390                                    "\n            local_node:     %lu"
2391                                    "\n            other_node:     %lu",
2392                                    pageset->numa_hit,
2393                                    pageset->numa_miss,
2394                                    pageset->numa_foreign,
2395                                    pageset->interleave_hit,
2396                                    pageset->local_node,
2397                                    pageset->other_node);
2398 #endif
2399                 }
2400                 seq_printf(m,
2401                            "\n  all_unreclaimable: %u"
2402                            "\n  prev_priority:     %i"
2403                            "\n  temp_priority:     %i"
2404                            "\n  start_pfn:         %lu",
2405                            zone->all_unreclaimable,
2406                            zone->prev_priority,
2407                            zone->temp_priority,
2408                            zone->zone_start_pfn);
2409                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2410                 seq_putc(m, '\n');
2411         }
2412         return 0;
2413 }
2414
2415 struct seq_operations zoneinfo_op = {
2416         .start  = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
2417                                * fragmentation. */
2418         .next   = frag_next,
2419         .stop   = frag_stop,
2420         .show   = zoneinfo_show,
2421 };
2422
2423 static char *vmstat_text[] = {
2424         "nr_dirty",
2425         "nr_writeback",
2426         "nr_unstable",
2427         "nr_page_table_pages",
2428         "nr_mapped",
2429         "nr_slab",
2430
2431         "pgpgin",
2432         "pgpgout",
2433         "pswpin",
2434         "pswpout",
2435
2436         "pgalloc_high",
2437         "pgalloc_normal",
2438         "pgalloc_dma32",
2439         "pgalloc_dma",
2440
2441         "pgfree",
2442         "pgactivate",
2443         "pgdeactivate",
2444
2445         "pgfault",
2446         "pgmajfault",
2447
2448         "pgrefill_high",
2449         "pgrefill_normal",
2450         "pgrefill_dma32",
2451         "pgrefill_dma",
2452
2453         "pgsteal_high",
2454         "pgsteal_normal",
2455         "pgsteal_dma32",
2456         "pgsteal_dma",
2457
2458         "pgscan_kswapd_high",
2459         "pgscan_kswapd_normal",
2460         "pgscan_kswapd_dma32",
2461         "pgscan_kswapd_dma",
2462
2463         "pgscan_direct_high",
2464         "pgscan_direct_normal",
2465         "pgscan_direct_dma32",
2466         "pgscan_direct_dma",
2467
2468         "pginodesteal",
2469         "slabs_scanned",
2470         "kswapd_steal",
2471         "kswapd_inodesteal",
2472         "pageoutrun",
2473         "allocstall",
2474
2475         "pgrotated",
2476         "nr_bounce",
2477 };
2478
2479 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2480 {
2481         struct page_state *ps;
2482
2483         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2484                 return NULL;
2485
2486         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
2487         m->private = ps;
2488         if (!ps)
2489                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2490         get_full_page_state(ps);
2491         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
2492         ps->pgpgout /= 2;
2493         return (unsigned long *)ps + *pos;
2494 }
2495
2496 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2497 {
2498         (*pos)++;
2499         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2500                 return NULL;
2501         return (unsigned long *)m->private + *pos;
2502 }
2503
2504 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
2505 {
2506         unsigned long *l = arg;
2507         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
2508
2509         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
2510         return 0;
2511 }
2512
2513 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2514 {
2515         kfree(m->private);
2516         m->private = NULL;
2517 }
2518
2519 struct seq_operations vmstat_op = {
2520         .start  = vmstat_start,
2521         .next   = vmstat_next,
2522         .stop   = vmstat_stop,
2523         .show   = vmstat_show,
2524 };
2525
2526 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2527
2528 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2529 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2530                                  unsigned long action, void *hcpu)
2531 {
2532         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2533         long *count;
2534         unsigned long *src, *dest;
2535
2536         if (action == CPU_DEAD) {
2537                 int i;
2538
2539                 /* Drain local pagecache count. */
2540                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
2541                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
2542                 *count = 0;
2543                 local_irq_disable();
2544                 __drain_pages(cpu);
2545
2546                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
2547                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
2548                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
2549
2550                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
2551                                 i++) {
2552                         dest[i] += src[i];
2553                         src[i] = 0;
2554                 }
2555
2556                 local_irq_enable();
2557         }
2558         return NOTIFY_OK;
2559 }
2560 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2561
2562 void __init page_alloc_init(void)
2563 {
2564         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2565 }
2566
2567 /*
2568  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
2569  *      or min_free_kbytes changes.
2570  */
2571 static void calculate_totalreserve_pages(void)
2572 {
2573         struct pglist_data *pgdat;
2574         unsigned long reserve_pages = 0;
2575         int i, j;
2576
2577         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2578                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2579                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2580                         unsigned long max = 0;
2581
2582                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
2583                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2584                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
2585                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
2586                         }
2587
2588                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
2589                         max += zone->pages_high;
2590
2591                         if (max > zone->present_pages)
2592                                 max = zone->present_pages;
2593                         reserve_pages += max;
2594                 }
2595         }
2596         totalreserve_pages = reserve_pages;
2597 }
2598
2599 /*
2600  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2601  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2602  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2603  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2604  */
2605 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2606 {
2607         struct pglist_data *pgdat;
2608         int j, idx;
2609
2610         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2611                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2612                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2613                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2614
2615                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2616
2617                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2618                                 struct zone *lower_zone;
2619
2620                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2621                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2622
2623                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2624                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2625                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2626                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2627                         }
2628                 }
2629         }
2630
2631         /* update totalreserve_pages */
2632         calculate_totalreserve_pages();
2633 }
2634
2635 /*
2636  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2637  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2638  *      with respect to min_free_kbytes.
2639  */
2640 void setup_per_zone_pages_min(void)
2641 {
2642         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2643         unsigned long lowmem_pages = 0;
2644         struct zone *zone;
2645         unsigned long flags;
2646
2647         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2648         for_each_zone(zone) {
2649                 if (!is_highmem(zone))
2650                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2651         }
2652
2653         for_each_zone(zone) {
2654                 u64 tmp;
2655
2656                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2657                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
2658                 do_div(tmp, lowmem_pages);
2659                 if (is_highmem(zone)) {
2660                         /*
2661                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2662                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2663                          * value here.
2664                          *
2665                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2666                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2667                          * not be capped for highmem.
2668                          */
2669                         int min_pages;
2670
2671                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2672                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2673                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2674                         if (min_pages > 128)
2675                                 min_pages = 128;
2676                         zone->pages_min = min_pages;
2677                 } else {
2678                         /*
2679                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2680                          * proportionate to the zone's size.
2681                          */
2682                         zone->pages_min = tmp;
2683                 }
2684
2685                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
2686                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
2687                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2688         }
2689
2690         /* update totalreserve_pages */
2691         calculate_totalreserve_pages();
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Initialise min_free_kbytes.
2696  *
2697  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2698  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2699  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2700  *
2701  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2702  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2703  *
2704  * which yields
2705  *
2706  * 16MB:        512k
2707  * 32MB:        724k
2708  * 64MB:        1024k
2709  * 128MB:       1448k
2710  * 256MB:       2048k
2711  * 512MB:       2896k
2712  * 1024MB:      4096k
2713  * 2048MB:      5792k
2714  * 4096MB:      8192k
2715  * 8192MB:      11584k
2716  * 16384MB:     16384k
2717  */
2718 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2719 {
2720         unsigned long lowmem_kbytes;
2721
2722         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2723
2724         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2725         if (min_free_kbytes < 128)
2726                 min_free_kbytes = 128;
2727         if (min_free_kbytes > 65536)
2728                 min_free_kbytes = 65536;
2729         setup_per_zone_pages_min();
2730         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2731         return 0;
2732 }
2733 module_init(init_per_zone_pages_min)
2734
2735 /*
2736  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2737  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2738  *      changes.
2739  */
2740 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2741         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2742 {
2743         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2744         setup_per_zone_pages_min();
2745         return 0;
2746 }
2747
2748 /*
2749  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2750  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2751  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2752  *
2753  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2754  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2755  * if in function of the boot time zone sizes.
2756  */
2757 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2758         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2759 {
2760         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2761         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2762         return 0;
2763 }
2764
2765 /*
2766  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2767  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2768  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2769  */
2770
2771 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2772         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2773 {
2774         struct zone *zone;
2775         unsigned int cpu;
2776         int ret;
2777
2778         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2779         if (!write || (ret == -EINVAL))
2780                 return ret;
2781         for_each_zone(zone) {
2782                 for_each_online_cpu(cpu) {
2783                         unsigned long  high;
2784                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2785                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2786                 }
2787         }
2788         return 0;
2789 }
2790
2791 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2792
2793 #ifdef CONFIG_NUMA
2794 static int __init set_hashdist(char *str)
2795 {
2796         if (!str)
2797                 return 0;
2798         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2799         return 1;
2800 }
2801 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2802 #endif
2803
2804 /*
2805  * allocate a large system hash table from bootmem
2806  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2807  *   quantity of entries
2808  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2809  */
2810 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2811                                      unsigned long bucketsize,
2812                                      unsigned long numentries,
2813                                      int scale,
2814                                      int flags,
2815                                      unsigned int *_hash_shift,
2816                                      unsigned int *_hash_mask,
2817                                      unsigned long limit)
2818 {
2819         unsigned long long max = limit;
2820         unsigned long log2qty, size;
2821         void *table = NULL;
2822
2823         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2824         if (!numentries) {
2825                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2826                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2827                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2828                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2829                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2830
2831                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2832                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2833                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2834                 else
2835                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2836         }
2837         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2838
2839         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2840         if (max == 0) {
2841                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2842                 do_div(max, bucketsize);
2843         }
2844
2845         if (numentries > max)
2846                 numentries = max;
2847
2848         log2qty = long_log2(numentries);
2849
2850         do {
2851                 size = bucketsize << log2qty;
2852                 if (flags & HASH_EARLY)
2853                         table = alloc_bootmem(size);
2854                 else if (hashdist)
2855                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2856                 else {
2857                         unsigned long order;
2858                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2859                                 ;
2860                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2861                 }
2862         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2863
2864         if (!table)
2865                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2866
2867         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2868                tablename,
2869                (1U << log2qty),
2870                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2871                size);
2872
2873         if (_hash_shift)
2874                 *_hash_shift = log2qty;
2875         if (_hash_mask)
2876                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2877
2878         return table;
2879 }
2880
2881 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2882 /*
2883  * pfn <-> page translation. out-of-line version.
2884  * (see asm-generic/memory_model.h)
2885  */
2886 #if defined(CONFIG_FLATMEM)
2887 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2888 {
2889         return mem_map + (pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
2890 }
2891 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2892 {
2893         return (page - mem_map) + ARCH_PFN_OFFSET;
2894 }
2895 #elif defined(CONFIG_DISCONTIGMEM)
2896 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2897 {
2898         int nid = arch_pfn_to_nid(pfn);
2899         return NODE_DATA(nid)->node_mem_map + arch_local_page_offset(pfn,nid);
2900 }
2901 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2902 {
2903         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(page_to_nid(page));
2904         return (page - pgdat->node_mem_map) + pgdat->node_start_pfn;
2905 }
2906 #elif defined(CONFIG_SPARSEMEM)
2907 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2908 {
2909         return __section_mem_map_addr(__pfn_to_section(pfn)) + pfn;
2910 }
2911
2912 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2913 {
2914         long section_id = page_to_section(page);
2915         return page - __section_mem_map_addr(__nr_to_section(section_id));
2916 }
2917 #endif /* CONFIG_FLATMEM/DISCONTIGMME/SPARSEMEM */
2918 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2919 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2920 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */