mm/bootmem.c

   1 /*
   2  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
   5  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
   6  *                2008 Johannes Weiner
   7  *
   8  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
   9  * for the boot process anyway).
  10  */
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/pfn.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/bootmem.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/kmemleak.h>
  17 #include <linux/range.h>
  18 #include <linux/memblock.h>
  19
  20 #include <asm/bug.h>
  21 #include <asm/io.h>
  22 #include <asm/processor.h>
  23
  24 #include "internal.h"
  25
  26 unsigned long max_low_pfn;
  27 unsigned long min_low_pfn;
  28 unsigned long max_pfn;
  29
  30 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
  31 /*
  32  * If we have booted due to a crash, max_pfn will be a very low value. We need
  33  * to know the amount of memory that the previous kernel used.
  34  */
  35 unsigned long saved_max_pfn;
  36 #endif
  37
  38 bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
  39
  40 static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
  41
  42 static int bootmem_debug;
  43
  44 static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
  45 {
  46         bootmem_debug = 1;
  47         return 0;
  48 }
  49 early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
  50
  51 #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
  52         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
  53                 printk(KERN_INFO                        \
  54                         "bootmem::%s " fmt,             \
  55                         __func__, ## args);             \
  56 })
  57
  58 static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
  59 {
  60         unsigned long bytes = (pages + 7) / 8;
  61
  62         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
  63 }
  64
  65 /**
  66  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
  67  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
  68  */
  69 unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
  70 {
  71         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
  72
  73         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * link bdata in order
  78  */
  79 static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
  80 {
  81         struct list_head *iter;
  82
  83         list_for_each(iter, &bdata_list) {
  84                 bootmem_data_t *ent;
  85
  86                 ent = list_entry(iter, bootmem_data_t, list);
  87                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn)
  88                         break;
  89         }
  90         list_add_tail(&bdata->list, iter);
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Called once to set up the allocator itself.
  95  */
  96 static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
  97         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
  98 {
  99         unsigned long mapsize;
 100
 101         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
 102         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
 103         bdata->node_min_pfn = start;
 104         bdata->node_low_pfn = end;
 105         link_bootmem(bdata);
 106
 107         /*
 108          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
 109          * register free RAM areas explicitly.
 110          */
 111         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
 112         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
 113
 114         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
 115                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
 116
 117         return mapsize;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
 122  * @pgdat: node to register
 123  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
 124  * @startpfn: first pfn on the node
 125  * @endpfn: first pfn after the node
 126  *
 127  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
 128  */
 129 unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
 130                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
 131 {
 132         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
 133 }
 134
 135 /**
 136  * init_bootmem - register boot memory
 137  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
 138  * @pages: number of available physical pages
 139  *
 140  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap.
 141  */
 142 unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
 143 {
 144         max_low_pfn = pages;
 145         min_low_pfn = start;
 146         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
 151  * @addr: starting address of the range
 152  * @size: size of the range in bytes
 153  *
 154  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
 155  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
 156  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
 157  */
 158 void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
 159 {
 160         unsigned long cursor, end;
 161
 162         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
 163
 164         cursor = PFN_UP(addr);
 165         end = PFN_DOWN(addr + size);
 166
 167         for (; cursor < end; cursor++) {
 168                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
 169                 totalram_pages++;
 170         }
 171 }
 172
 173 static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
 174 {
 175         int aligned;
 176         struct page *page;
 177         unsigned long start, end, pages, count = 0;
 178
 179         if (!bdata->node_bootmem_map)
 180                 return 0;
 181
 182         start = bdata->node_min_pfn;
 183         end = bdata->node_low_pfn;
 184
 185         /*
 186          * If the start is aligned to the machines wordsize, we might
 187          * be able to free pages in bulks of that order.
 188          */
 189         aligned = !(start & (BITS_PER_LONG - 1));
 190
 191         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx aligned=%d\n",
 192                 bdata - bootmem_node_data, start, end, aligned);
 193
 194         while (start < end) {
 195                 unsigned long *map, idx, vec;
 196
 197                 map = bdata->node_bootmem_map;
 198                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
 199                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
 200
 201                 if (aligned && vec == ~0UL && start + BITS_PER_LONG < end) {
 202                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
 203
 204                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
 205                         count += BITS_PER_LONG;
 206                 } else {
 207                         unsigned long off = 0;
 208
 209                         while (vec && off < BITS_PER_LONG) {
 210                                 if (vec & 1) {
 211                                         page = pfn_to_page(start + off);
 212                                         __free_pages_bootmem(page, 0);
 213                                         count++;
 214                                 }
 215                                 vec >>= 1;
 216                                 off++;
 217                         }
 218                 }
 219                 start += BITS_PER_LONG;
 220         }
 221
 222         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
 223         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
 224         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
 225         count += pages;
 226         while (pages--)
 227                 __free_pages_bootmem(page++, 0);
 228
 229         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
 230
 231         return count;
 232 }
 233
 234 /**
 235  * free_all_bootmem_node - release a node's free pages to the buddy allocator
 236  * @pgdat: node to be released
 237  *
 238  * Returns the number of pages actually released.
 239  */
 240 unsigned long __init free_all_bootmem_node(pg_data_t *pgdat)
 241 {
 242         register_page_bootmem_info_node(pgdat);
 243         return free_all_bootmem_core(pgdat->bdata);
 244 }
 245
 246 /**
 247  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
 248  *
 249  * Returns the number of pages actually released.
 250  */
 251 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
 252 {
 253         unsigned long total_pages = 0;
 254         bootmem_data_t *bdata;
 255
 256         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list)
 257                 total_pages += free_all_bootmem_core(bdata);
 258
 259         return total_pages;
 260 }
 261
 262 static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
 263                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
 264 {
 265         unsigned long idx;
 266
 267         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
 268                 sidx + bdata->node_min_pfn,
 269                 eidx + bdata->node_min_pfn);
 270
 271         if (bdata->hint_idx > sidx)
 272                 bdata->hint_idx = sidx;
 273
 274         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
 275                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
 276                         BUG();
 277 }
 278
 279 static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
 280                         unsigned long eidx, int flags)
 281 {
 282         unsigned long idx;
 283         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
 284
 285         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
 286                 bdata - bootmem_node_data,
 287                 sidx + bdata->node_min_pfn,
 288                 eidx + bdata->node_min_pfn,
 289                 flags);
 290
 291         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
 292                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
 293                         if (exclusive) {
 294                                 __free(bdata, sidx, idx);
 295                                 return -EBUSY;
 296                         }
 297                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
 298                                 idx + bdata->node_min_pfn);
 299                 }
 300         return 0;
 301 }
 302
 303 static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
 304                                 unsigned long start, unsigned long end,
 305                                 int reserve, int flags)
 306 {
 307         unsigned long sidx, eidx;
 308
 309         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
 310                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
 311
 312         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
 313         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
 314
 315         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
 316         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
 317
 318         if (reserve)
 319                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
 320         else
 321                 __free(bdata, sidx, eidx);
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
 326                                 int reserve, int flags)
 327 {
 328         unsigned long pos;
 329         bootmem_data_t *bdata;
 330
 331         pos = start;
 332         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
 333                 int err;
 334                 unsigned long max;
 335
 336                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
 337                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
 338                         BUG_ON(pos != start);
 339                         continue;
 340                 }
 341
 342                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
 343
 344                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
 345                 if (reserve && err) {
 346                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
 347                         return err;
 348                 }
 349
 350                 if (max == end)
 351                         return 0;
 352                 pos = bdata->node_low_pfn;
 353         }
 354         BUG();
 355 }
 356
 357 /**
 358  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
 359  * @pgdat: node the range resides on
 360  * @physaddr: starting address of the range
 361  * @size: size of the range in bytes
 362  *
 363  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
 364  *
 365  * The range must reside completely on the specified node.
 366  */
 367 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
 368                               unsigned long size)
 369 {
 370         unsigned long start, end;
 371
 372         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
 373
 374         start = PFN_UP(physaddr);
 375         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
 376
 377         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
 378 }
 379
 380 /**
 381  * free_bootmem - mark a page range as usable
 382  * @addr: starting address of the range
 383  * @size: size of the range in bytes
 384  *
 385  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
 386  *
 387  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
 388  */
 389 void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
 390 {
 391         unsigned long start, end;
 392
 393         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
 394
 395         start = PFN_UP(addr);
 396         end = PFN_DOWN(addr + size);
 397
 398         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
 399 }
 400
 401 /**
 402  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
 403  * @pgdat: node the range resides on
 404  * @physaddr: starting address of the range
 405  * @size: size of the range in bytes
 406  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
 407  *
 408  * Partial pages will be reserved.
 409  *
 410  * The range must reside completely on the specified node.
 411  */
 412 int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
 413                                  unsigned long size, int flags)
 414 {
 415         unsigned long start, end;
 416
 417         start = PFN_DOWN(physaddr);
 418         end = PFN_UP(physaddr + size);
 419
 420         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
 421 }
 422
 423 /**
 424  * reserve_bootmem - mark a page range as usable
 425  * @addr: starting address of the range
 426  * @size: size of the range in bytes
 427  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
 428  *
 429  * Partial pages will be reserved.
 430  *
 431  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
 432  */
 433 int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
 434                             int flags)
 435 {
 436         unsigned long start, end;
 437
 438         start = PFN_DOWN(addr);
 439         end = PFN_UP(addr + size);
 440
 441         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
 442 }
 443
 444 int __weak __init reserve_bootmem_generic(unsigned long phys, unsigned long len,
 445                                    int flags)
 446 {
 447         return reserve_bootmem(phys, len, flags);
 448 }
 449
 450 static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
 451                                       unsigned long idx, unsigned long step)
 452 {
 453         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
 454
 455         /*
 456          * Align the index with respect to the node start so that the
 457          * combination of both satisfies the requested alignment.
 458          */
 459
 460         return ALIGN(base + idx, step) - base;
 461 }
 462
 463 static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
 464                                       unsigned long off, unsigned long align)
 465 {
 466         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
 467
 468         /* Same as align_idx for byte offsets */
 469
 470         return ALIGN(base + off, align) - base;
 471 }
 472
 473 static void * __init alloc_bootmem_core(struct bootmem_data *bdata,
 474                                         unsigned long size, unsigned long align,
 475                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 476 {
 477         unsigned long fallback = 0;
 478         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
 479
 480         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
 481                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
 482                 align, goal, limit);
 483
 484         BUG_ON(!size);
 485         BUG_ON(align & (align - 1));
 486         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
 487
 488         if (!bdata->node_bootmem_map)
 489                 return NULL;
 490
 491         min = bdata->node_min_pfn;
 492         max = bdata->node_low_pfn;
 493
 494         goal >>= PAGE_SHIFT;
 495         limit >>= PAGE_SHIFT;
 496
 497         if (limit && max > limit)
 498                 max = limit;
 499         if (max <= min)
 500                 return NULL;
 501
 502         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
 503
 504         if (goal && min < goal && goal < max)
 505                 start = ALIGN(goal, step);
 506         else
 507                 start = ALIGN(min, step);
 508
 509         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
 510         midx = max - bdata->node_min_pfn;
 511
 512         if (bdata->hint_idx > sidx) {
 513                 /*
 514                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
 515                  * catch the fallback below.
 516                  */
 517                 fallback = sidx + 1;
 518                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
 519         }
 520
 521         while (1) {
 522                 int merge;
 523                 void *region;
 524                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
 525 find_block:
 526                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
 527                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
 528                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
 529
 530                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
 531                         break;
 532
 533                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
 534                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
 535                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
 536                                 if (sidx == i)
 537                                         sidx += step;
 538                                 goto find_block;
 539                         }
 540
 541                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
 542                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
 543                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
 544                 else
 545                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
 546
 547                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
 548                 end_off = start_off + size;
 549
 550                 bdata->last_end_off = end_off;
 551                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
 552
 553                 /*
 554                  * Reserve the area now:
 555                  */
 556                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
 557                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
 558                         BUG();
 559
 560                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
 561                                 start_off);
 562                 memset(region, 0, size);
 563                 /*
 564                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
 565                  * are never reported as leaks.
 566                  */
 567                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
 568                 return region;
 569         }
 570
 571         if (fallback) {
 572                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
 573                 fallback = 0;
 574                 goto find_block;
 575         }
 576
 577         return NULL;
 578 }
 579
 580 static void * __init alloc_arch_preferred_bootmem(bootmem_data_t *bdata,
 581                                         unsigned long size, unsigned long align,
 582                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 583 {
 584         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 585                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
 586
 587 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_BOOTMEM
 588         {
 589                 bootmem_data_t *p_bdata;
 590
 591                 p_bdata = bootmem_arch_preferred_node(bdata, size, align,
 592                                                         goal, limit);
 593                 if (p_bdata)
 594                         return alloc_bootmem_core(p_bdata, size, align,
 595                                                         goal, limit);
 596         }
 597 #endif
 598         return NULL;
 599 }
 600
 601 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
 602                                         unsigned long align,
 603                                         unsigned long goal,
 604                                         unsigned long limit)
 605 {
 606         bootmem_data_t *bdata;
 607         void *region;
 608
 609 restart:
 610         region = alloc_arch_preferred_bootmem(NULL, size, align, goal, limit);
 611         if (region)
 612                 return region;
 613
 614         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
 615                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
 616                         continue;
 617                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
 618                         break;
 619
 620                 region = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
 621                 if (region)
 622                         return region;
 623         }
 624
 625         if (goal) {
 626                 goal = 0;
 627                 goto restart;
 628         }
 629
 630         return NULL;
 631 }
 632
 633 /**
 634  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
 635  * @size: size of the request in bytes
 636  * @align: alignment of the region
 637  * @goal: preferred starting address of the region
 638  *
 639  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 640  * fall back to memory below @goal.
 641  *
 642  * Allocation may happen on any node in the system.
 643  *
 644  * Returns NULL on failure.
 645  */
 646 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
 647                                         unsigned long goal)
 648 {
 649         unsigned long limit = 0;
 650
 651         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
 652 }
 653
 654 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
 655                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 656 {
 657         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
 658
 659         if (mem)
 660                 return mem;
 661         /*
 662          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
 663          */
 664         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
 665         panic("Out of memory");
 666         return NULL;
 667 }
 668
 669 /**
 670  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
 671  * @size: size of the request in bytes
 672  * @align: alignment of the region
 673  * @goal: preferred starting address of the region
 674  *
 675  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 676  * fall back to memory below @goal.
 677  *
 678  * Allocation may happen on any node in the system.
 679  *
 680  * The function panics if the request can not be satisfied.
 681  */
 682 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
 683                               unsigned long goal)
 684 {
 685         unsigned long limit = 0;
 686
 687         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
 688 }
 689
 690 static void * __init ___alloc_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
 691                                 unsigned long size, unsigned long align,
 692                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
 693 {
 694         void *ptr;
 695
 696         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(bdata, size, align, goal, limit);
 697         if (ptr)
 698                 return ptr;
 699
 700         ptr = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
 701         if (ptr)
 702                 return ptr;
 703
 704         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
 705 }
 706
 707 /**
 708  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
 709  * @pgdat: node to allocate from
 710  * @size: size of the request in bytes
 711  * @align: alignment of the region
 712  * @goal: preferred starting address of the region
 713  *
 714  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 715  * fall back to memory below @goal.
 716  *
 717  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
 718  * can not hold the requested memory.
 719  *
 720  * The function panics if the request can not be satisfied.
 721  */
 722 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 723                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 724 {
 725         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 726                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 727
 728         return  ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
 729 }
 730
 731 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 732                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 733 {
 734 #ifdef MAX_DMA32_PFN
 735         unsigned long end_pfn;
 736
 737         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 738                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 739
 740         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
 741         end_pfn = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 742
 743         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
 744             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
 745                 void *ptr;
 746                 unsigned long new_goal;
 747
 748                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 749                 ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align,
 750                                                  new_goal, 0);
 751                 if (ptr)
 752                         return ptr;
 753         }
 754 #endif
 755
 756         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
 757
 758 }
 759
 760 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 761 /**
 762  * alloc_bootmem_section - allocate boot memory from a specific section
 763  * @size: size of the request in bytes
 764  * @section_nr: sparse map section to allocate from
 765  *
 766  * Return NULL on failure.
 767  */
 768 void * __init alloc_bootmem_section(unsigned long size,
 769                                     unsigned long section_nr)
 770 {
 771         bootmem_data_t *bdata;
 772         unsigned long pfn, goal, limit;
 773
 774         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
 775         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
 776         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
 777         bdata = &bootmem_node_data[early_pfn_to_nid(pfn)];
 778
 779         return alloc_bootmem_core(bdata, size, SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
 780 }
 781 #endif
 782
 783 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 784                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 785 {
 786         void *ptr;
 787
 788         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 789                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 790
 791         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
 792         if (ptr)
 793                 return ptr;
 794
 795         ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
 796         if (ptr)
 797                 return ptr;
 798
 799         return __alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal);
 800 }
 801
 802 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
 803 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
 804 #endif
 805
 806 /**
 807  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
 808  * @size: size of the request in bytes
 809  * @align: alignment of the region
 810  * @goal: preferred starting address of the region
 811  *
 812  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 813  * fall back to memory below @goal.
 814  *
 815  * Allocation may happen on any node in the system.
 816  *
 817  * The function panics if the request can not be satisfied.
 818  */
 819 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
 820                                   unsigned long goal)
 821 {
 822         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 823 }
 824
 825 /**
 826  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
 827  * @pgdat: node to allocate from
 828  * @size: size of the request in bytes
 829  * @align: alignment of the region
 830  * @goal: preferred starting address of the region
 831  *
 832  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 833  * fall back to memory below @goal.
 834  *
 835  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
 836  * can not hold the requested memory.
 837  *
 838  * The function panics if the request can not be satisfied.
 839  */
 840 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 841                                        unsigned long align, unsigned long goal)
 842 {
 843         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 844                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 845
 846         return ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align,
 847                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 848 }