187efd47a446769e27e252c13e3f42628bcbcc33
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/jiffies.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/oom.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.h>
34 #include <linux/sysctl.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/memory_hotplug.h>
38 #include <linux/nodemask.h>
39 #include <linux/vmalloc.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/stop_machine.h>
42 #include <linux/sort.h>
43 #include <linux/pfn.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/fault-inject.h>
46 #include <linux/page-isolation.h>
47 #include <linux/memcontrol.h>
48
49 #include <asm/tlbflush.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include "internal.h"
52
53 /*
54  * Array of node states.
55  */
56 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
57         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
58         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
59 #ifndef CONFIG_NUMA
60         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
61 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
62         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
63 #endif
64         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
65 #endif  /* NUMA */
66 };
67 EXPORT_SYMBOL(node_states);
68
69 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
70 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
71 long nr_swap_pages;
72 int percpu_pagelist_fraction;
73
74 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
75 int pageblock_order __read_mostly;
76 #endif
77
78 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
79
80 /*
81  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
82  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
83  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
84  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
85  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
86  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
87  *
88  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
89  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
90  */
91 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
92 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
93          256,
94 #endif
95 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
96          256,
97 #endif
98 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
99          32,
100 #endif
101          32,
102 };
103
104 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
105
106 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
107 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
108          "DMA",
109 #endif
110 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
111          "DMA32",
112 #endif
113          "Normal",
114 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
115          "HighMem",
116 #endif
117          "Movable",
118 };
119
120 int min_free_kbytes = 1024;
121
122 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
123 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
124 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
125
126 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
127   /*
128    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
129    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
130    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
131    * so the number of times add_active_range() can be called is
132    * related to the number of nodes and the number of holes
133    */
134   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
135     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
136     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
137   #else
138     #if MAX_NUMNODES >= 32
139       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
140       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
141     #else
142       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
143       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
144     #endif
145   #endif
146
147   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
148   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
149   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
150   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
151 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
152   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
153   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
154 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
155   unsigned long __initdata required_kernelcore;
156   static unsigned long __initdata required_movablecore;
157   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
158
159   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
160   int movable_zone;
161   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
162 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
163
164 #if MAX_NUMNODES > 1
165 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
166 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
167 #endif
168
169 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
170
171 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
172 {
173         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
174                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
175 }
176
177 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
178 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
179 {
180         int ret = 0;
181         unsigned seq;
182         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
183
184         do {
185                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
186                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
187                         ret = 1;
188                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
189                         ret = 1;
190         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
191
192         return ret;
193 }
194
195 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
196 {
197         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
198                 return 0;
199         if (zone != page_zone(page))
200                 return 0;
201
202         return 1;
203 }
204 /*
205  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
206  */
207 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
208 {
209         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
210                 return 1;
211         if (!page_is_consistent(zone, page))
212                 return 1;
213
214         return 0;
215 }
216 #else
217 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
218 {
219         return 0;
220 }
221 #endif
222
223 static void bad_page(struct page *page)
224 {
225         void *pc = page_get_page_cgroup(page);
226
227         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n" KERN_EMERG
228                 "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n",
229                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
230                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
231                 page_mapcount(page), page_count(page));
232         if (pc) {
233                 printk(KERN_EMERG "cgroup:%p\n", pc);
234                 page_reset_bad_cgroup(page);
235         }
236         printk(KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
237                 KERN_EMERG "Backtrace:\n");
238         dump_stack();
239         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
240                         1 << PG_private |
241                         1 << PG_locked  |
242                         1 << PG_active  |
243                         1 << PG_dirty   |
244                         1 << PG_reclaim |
245                         1 << PG_slab    |
246                         1 << PG_swapcache |
247                         1 << PG_writeback |
248                         1 << PG_buddy );
249         set_page_count(page, 0);
250         reset_page_mapcount(page);
251         page->mapping = NULL;
252         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
253 }
254
255 /*
256  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
257  *
258  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
259  *
260  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
261  *
262  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
263  * the head page (even the head page has this).
264  *
265  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
266  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
267  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
268  */
269
270 static void free_compound_page(struct page *page)
271 {
272         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
273 }
274
275 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
276 {
277         int i;
278         int nr_pages = 1 << order;
279
280         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
281         set_compound_order(page, order);
282         __SetPageHead(page);
283         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
284                 struct page *p = page + i;
285
286                 __SetPageTail(p);
287                 p->first_page = page;
288         }
289 }
290
291 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
292 {
293         int i;
294         int nr_pages = 1 << order;
295
296         if (unlikely(compound_order(page) != order))
297                 bad_page(page);
298
299         if (unlikely(!PageHead(page)))
300                         bad_page(page);
301         __ClearPageHead(page);
302         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
303                 struct page *p = page + i;
304
305                 if (unlikely(!PageTail(p) |
306                                 (p->first_page != page)))
307                         bad_page(page);
308                 __ClearPageTail(p);
309         }
310 }
311
312 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
313 {
314         int i;
315
316         /*
317          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
318          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
319          */
320         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
321         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
322                 clear_highpage(page + i);
323 }
324
325 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
326 {
327         set_page_private(page, order);
328         __SetPageBuddy(page);
329 }
330
331 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
332 {
333         __ClearPageBuddy(page);
334         set_page_private(page, 0);
335 }
336
337 /*
338  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
339  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
340  *
341  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
342  * the following equation:
343  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
344  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
345  * 1 buddy is #10:
346  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
347  *
348  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
349  * satisfies the following equation:
350  *     P = B & ~(1 << O)
351  *
352  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
353  */
354 static inline struct page *
355 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
356 {
357         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
358
359         return page + (buddy_idx - page_idx);
360 }
361
362 static inline unsigned long
363 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
364 {
365         return (page_idx & ~(1 << order));
366 }
367
368 /*
369  * This function checks whether a page is free && is the buddy
370  * we can do coalesce a page and its buddy if
371  * (a) the buddy is not in a hole &&
372  * (b) the buddy is in the buddy system &&
373  * (c) a page and its buddy have the same order &&
374  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
375  *
376  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
377  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
378  *
379  * For recording page's order, we use page_private(page).
380  */
381 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
382                                                                 int order)
383 {
384         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
385                 return 0;
386
387         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
388                 return 0;
389
390         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
391                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
392                 return 1;
393         }
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  * Freeing function for a buddy system allocator.
399  *
400  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
401  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
402  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
403  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
404  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
405  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
406  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
407  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
408  * parts of the VM system.
409  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
410  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
411  * order is recorded in page_private(page) field.
412  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
413  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
414  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
415  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
416  * triggers coalescing into a block of larger size.            
417  *
418  * -- wli
419  */
420
421 static inline void __free_one_page(struct page *page,
422                 struct zone *zone, unsigned int order)
423 {
424         unsigned long page_idx;
425         int order_size = 1 << order;
426         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
427
428         if (unlikely(PageCompound(page)))
429                 destroy_compound_page(page, order);
430
431         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
432
433         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
434         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
435
436         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
437         while (order < MAX_ORDER-1) {
438                 unsigned long combined_idx;
439                 struct page *buddy;
440
441                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
442                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
443                         break;          /* Move the buddy up one level. */
444
445                 list_del(&buddy->lru);
446                 zone->free_area[order].nr_free--;
447                 rmv_page_order(buddy);
448                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
449                 page = page + (combined_idx - page_idx);
450                 page_idx = combined_idx;
451                 order++;
452         }
453         set_page_order(page, order);
454         list_add(&page->lru,
455                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
456         zone->free_area[order].nr_free++;
457 }
458
459 static inline int free_pages_check(struct page *page)
460 {
461         if (unlikely(page_mapcount(page) |
462                 (page->mapping != NULL)  |
463                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
464                 (page_count(page) != 0)  |
465                 (page->flags & (
466                         1 << PG_lru     |
467                         1 << PG_private |
468                         1 << PG_locked  |
469                         1 << PG_active  |
470                         1 << PG_slab    |
471                         1 << PG_swapcache |
472                         1 << PG_writeback |
473                         1 << PG_reserved |
474                         1 << PG_buddy ))))
475                 bad_page(page);
476         if (PageDirty(page))
477                 __ClearPageDirty(page);
478         /*
479          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
480          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
481          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
482          */
483         return PageReserved(page);
484 }
485
486 /*
487  * Frees a list of pages. 
488  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
489  * count is the number of pages to free.
490  *
491  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
492  * see if this freeing clears that state.
493  *
494  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
495  * pinned" detection logic.
496  */
497 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
498                                         struct list_head *list, int order)
499 {
500         spin_lock(&zone->lock);
501         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
502         zone->pages_scanned = 0;
503         while (count--) {
504                 struct page *page;
505
506                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
507                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
508                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
509                 list_del(&page->lru);
510                 __free_one_page(page, zone, order);
511         }
512         spin_unlock(&zone->lock);
513 }
514
515 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
516 {
517         spin_lock(&zone->lock);
518         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
519         zone->pages_scanned = 0;
520         __free_one_page(page, zone, order);
521         spin_unlock(&zone->lock);
522 }
523
524 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
525 {
526         unsigned long flags;
527         int i;
528         int reserved = 0;
529
530         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
531                 reserved += free_pages_check(page + i);
532         if (reserved)
533                 return;
534
535         if (!PageHighMem(page))
536                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
537         arch_free_page(page, order);
538         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
539
540         local_irq_save(flags);
541         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
542         free_one_page(page_zone(page), page, order);
543         local_irq_restore(flags);
544 }
545
546 /*
547  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
548  */
549 void __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
550 {
551         if (order == 0) {
552                 __ClearPageReserved(page);
553                 set_page_count(page, 0);
554                 set_page_refcounted(page);
555                 __free_page(page);
556         } else {
557                 int loop;
558
559                 prefetchw(page);
560                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
561                         struct page *p = &page[loop];
562
563                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
564                                 prefetchw(p + 1);
565                         __ClearPageReserved(p);
566                         set_page_count(p, 0);
567                 }
568
569                 set_page_refcounted(page);
570                 __free_pages(page, order);
571         }
572 }
573
574
575 /*
576  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
577  * Please do not alter this order without good reasons and regression
578  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
579  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
580  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
581  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
582  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
583  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
584  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
585  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
586  *
587  * -- wli
588  */
589 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
590         int low, int high, struct free_area *area,
591         int migratetype)
592 {
593         unsigned long size = 1 << high;
594
595         while (high > low) {
596                 area--;
597                 high--;
598                 size >>= 1;
599                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
600                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
601                 area->nr_free++;
602                 set_page_order(&page[size], high);
603         }
604 }
605
606 /*
607  * This page is about to be returned from the page allocator
608  */
609 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
610 {
611         if (unlikely(page_mapcount(page) |
612                 (page->mapping != NULL)  |
613                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
614                 (page_count(page) != 0)  |
615                 (page->flags & (
616                         1 << PG_lru     |
617                         1 << PG_private |
618                         1 << PG_locked  |
619                         1 << PG_active  |
620                         1 << PG_dirty   |
621                         1 << PG_slab    |
622                         1 << PG_swapcache |
623                         1 << PG_writeback |
624                         1 << PG_reserved |
625                         1 << PG_buddy ))))
626                 bad_page(page);
627
628         /*
629          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
630          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
631          */
632         if (PageReserved(page))
633                 return 1;
634
635         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
636                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
637                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
638         set_page_private(page, 0);
639         set_page_refcounted(page);
640
641         arch_alloc_page(page, order);
642         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
643
644         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
645                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
646
647         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
648                 prep_compound_page(page, order);
649
650         return 0;
651 }
652
653 /*
654  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
655  * the smallest available page from the freelists
656  */
657 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
658                                                 int migratetype)
659 {
660         unsigned int current_order;
661         struct free_area * area;
662         struct page *page;
663
664         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
665         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
666                 area = &(zone->free_area[current_order]);
667                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
668                         continue;
669
670                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
671                                                         struct page, lru);
672                 list_del(&page->lru);
673                 rmv_page_order(page);
674                 area->nr_free--;
675                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
676                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
677                 return page;
678         }
679
680         return NULL;
681 }
682
683
684 /*
685  * This array describes the order lists are fallen back to when
686  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
687  */
688 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
689         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
690         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
691         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
692         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
693 };
694
695 /*
696  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
697  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
698  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
699  */
700 int move_freepages(struct zone *zone,
701                         struct page *start_page, struct page *end_page,
702                         int migratetype)
703 {
704         struct page *page;
705         unsigned long order;
706         int pages_moved = 0;
707
708 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
709         /*
710          * page_zone is not safe to call in this context when
711          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
712          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
713          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
714          * grouping pages by mobility
715          */
716         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
717 #endif
718
719         for (page = start_page; page <= end_page;) {
720                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
721                         page++;
722                         continue;
723                 }
724
725                 if (!PageBuddy(page)) {
726                         page++;
727                         continue;
728                 }
729
730                 order = page_order(page);
731                 list_del(&page->lru);
732                 list_add(&page->lru,
733                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
734                 page += 1 << order;
735                 pages_moved += 1 << order;
736         }
737
738         return pages_moved;
739 }
740
741 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
742 {
743         unsigned long start_pfn, end_pfn;
744         struct page *start_page, *end_page;
745
746         start_pfn = page_to_pfn(page);
747         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
748         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
749         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
750         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
751
752         /* Do not cross zone boundaries */
753         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
754                 start_page = page;
755         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
756                 return 0;
757
758         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
759 }
760
761 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
762 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
763                                                 int start_migratetype)
764 {
765         struct free_area * area;
766         int current_order;
767         struct page *page;
768         int migratetype, i;
769
770         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
771         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
772                                                 --current_order) {
773                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
774                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
775
776                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
777                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
778                                 continue;
779
780                         area = &(zone->free_area[current_order]);
781                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
782                                 continue;
783
784                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
785                                         struct page, lru);
786                         area->nr_free--;
787
788                         /*
789                          * If breaking a large block of pages, move all free
790                          * pages to the preferred allocation list. If falling
791                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
792                          * agressive about taking ownership of free pages
793                          */
794                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
795                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
796                                 unsigned long pages;
797                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
798                                                                 start_migratetype);
799
800                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
801                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
802                                         set_pageblock_migratetype(page,
803                                                                 start_migratetype);
804
805                                 migratetype = start_migratetype;
806                         }
807
808                         /* Remove the page from the freelists */
809                         list_del(&page->lru);
810                         rmv_page_order(page);
811                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
812                                                         -(1UL << order));
813
814                         if (current_order == pageblock_order)
815                                 set_pageblock_migratetype(page,
816                                                         start_migratetype);
817
818                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
819                         return page;
820                 }
821         }
822
823         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
824         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
825 }
826
827 /*
828  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
829  * Call me with the zone->lock already held.
830  */
831 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
832                                                 int migratetype)
833 {
834         struct page *page;
835
836         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
837
838         if (unlikely(!page))
839                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
840
841         return page;
842 }
843
844 /* 
845  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
846  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
847  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
848  */
849 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
850                         unsigned long count, struct list_head *list,
851                         int migratetype)
852 {
853         int i;
854         
855         spin_lock(&zone->lock);
856         for (i = 0; i < count; ++i) {
857                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
858                 if (unlikely(page == NULL))
859                         break;
860
861                 /*
862                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
863                  * in physical page order. The page is added to the callers and
864                  * list and the list head then moves forward. From the callers
865                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
866                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
867                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
868                  * properly.
869                  */
870                 list_add(&page->lru, list);
871                 set_page_private(page, migratetype);
872                 list = &page->lru;
873         }
874         spin_unlock(&zone->lock);
875         return i;
876 }
877
878 #ifdef CONFIG_NUMA
879 /*
880  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
881  * currently executing processor on remote nodes after they have
882  * expired.
883  *
884  * Note that this function must be called with the thread pinned to
885  * a single processor.
886  */
887 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
888 {
889         unsigned long flags;
890         int to_drain;
891
892         local_irq_save(flags);
893         if (pcp->count >= pcp->batch)
894                 to_drain = pcp->batch;
895         else
896                 to_drain = pcp->count;
897         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
898         pcp->count -= to_drain;
899         local_irq_restore(flags);
900 }
901 #endif
902
903 /*
904  * Drain pages of the indicated processor.
905  *
906  * The processor must either be the current processor and the
907  * thread pinned to the current processor or a processor that
908  * is not online.
909  */
910 static void drain_pages(unsigned int cpu)
911 {
912         unsigned long flags;
913         struct zone *zone;
914
915         for_each_zone(zone) {
916                 struct per_cpu_pageset *pset;
917                 struct per_cpu_pages *pcp;
918
919                 if (!populated_zone(zone))
920                         continue;
921
922                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
923
924                 pcp = &pset->pcp;
925                 local_irq_save(flags);
926                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
927                 pcp->count = 0;
928                 local_irq_restore(flags);
929         }
930 }
931
932 /*
933  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
934  */
935 void drain_local_pages(void *arg)
936 {
937         drain_pages(smp_processor_id());
938 }
939
940 /*
941  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
942  */
943 void drain_all_pages(void)
944 {
945         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 0, 1);
946 }
947
948 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
949
950 void mark_free_pages(struct zone *zone)
951 {
952         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
953         unsigned long flags;
954         int order, t;
955         struct list_head *curr;
956
957         if (!zone->spanned_pages)
958                 return;
959
960         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
961
962         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
963         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
964                 if (pfn_valid(pfn)) {
965                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
966
967                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
968                                 swsusp_unset_page_free(page);
969                 }
970
971         for_each_migratetype_order(order, t) {
972                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
973                         unsigned long i;
974
975                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
976                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
977                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
978                 }
979         }
980         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
981 }
982 #endif /* CONFIG_PM */
983
984 /*
985  * Free a 0-order page
986  */
987 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
988 {
989         struct zone *zone = page_zone(page);
990         struct per_cpu_pages *pcp;
991         unsigned long flags;
992
993         if (PageAnon(page))
994                 page->mapping = NULL;
995         if (free_pages_check(page))
996                 return;
997
998         if (!PageHighMem(page))
999                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
1000         arch_free_page(page, 0);
1001         kernel_map_pages(page, 1, 0);
1002
1003         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
1004         local_irq_save(flags);
1005         __count_vm_event(PGFREE);
1006         if (cold)
1007                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
1008         else
1009                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
1010         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1011         pcp->count++;
1012         if (pcp->count >= pcp->high) {
1013                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1014                 pcp->count -= pcp->batch;
1015         }
1016         local_irq_restore(flags);
1017         put_cpu();
1018 }
1019
1020 void free_hot_page(struct page *page)
1021 {
1022         free_hot_cold_page(page, 0);
1023 }
1024         
1025 void free_cold_page(struct page *page)
1026 {
1027         free_hot_cold_page(page, 1);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1032  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1033  * Each sub-page must be freed individually.
1034  *
1035  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1036  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1037  */
1038 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1039 {
1040         int i;
1041
1042         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1043         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1044         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1045                 set_page_refcounted(page + i);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1050  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1051  * or two.
1052  */
1053 static struct page *buffered_rmqueue(struct zone *preferred_zone,
1054                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         struct page *page;
1058         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1059         int cpu;
1060         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1061
1062 again:
1063         cpu  = get_cpu();
1064         if (likely(order == 0)) {
1065                 struct per_cpu_pages *pcp;
1066
1067                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1068                 local_irq_save(flags);
1069                 if (!pcp->count) {
1070                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1071                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1072                         if (unlikely(!pcp->count))
1073                                 goto failed;
1074                 }
1075
1076                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1077                 if (cold) {
1078                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1079                                 if (page_private(page) == migratetype)
1080                                         break;
1081                 } else {
1082                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1083                                 if (page_private(page) == migratetype)
1084                                         break;
1085                 }
1086
1087                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1088                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1089                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1090                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1091                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1092                 }
1093
1094                 list_del(&page->lru);
1095                 pcp->count--;
1096         } else {
1097                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1098                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1099                 spin_unlock(&zone->lock);
1100                 if (!page)
1101                         goto failed;
1102         }
1103
1104         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1105         zone_statistics(preferred_zone, zone);
1106         local_irq_restore(flags);
1107         put_cpu();
1108
1109         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1110         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1111                 goto again;
1112         return page;
1113
1114 failed:
1115         local_irq_restore(flags);
1116         put_cpu();
1117         return NULL;
1118 }
1119
1120 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1121 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1122 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1123 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1124 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1125 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1126 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1127
1128 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1129
1130 static struct fail_page_alloc_attr {
1131         struct fault_attr attr;
1132
1133         u32 ignore_gfp_highmem;
1134         u32 ignore_gfp_wait;
1135         u32 min_order;
1136
1137 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1138
1139         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1140         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1141         struct dentry *min_order_file;
1142
1143 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1144
1145 } fail_page_alloc = {
1146         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1147         .ignore_gfp_wait = 1,
1148         .ignore_gfp_highmem = 1,
1149         .min_order = 1,
1150 };
1151
1152 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1153 {
1154         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1155 }
1156 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1157
1158 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1159 {
1160         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1161                 return 0;
1162         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1163                 return 0;
1164         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1165                 return 0;
1166         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1167                 return 0;
1168
1169         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1170 }
1171
1172 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1173
1174 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1175 {
1176         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1177         struct dentry *dir;
1178         int err;
1179
1180         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1181                                        "fail_page_alloc");
1182         if (err)
1183                 return err;
1184         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1185
1186         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1187                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1188                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1189
1190         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1191                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1192                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1193         fail_page_alloc.min_order_file =
1194                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1195                                    &fail_page_alloc.min_order);
1196
1197         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1198             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1199             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1200                 err = -ENOMEM;
1201                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1202                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1203                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1204                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1205         }
1206
1207         return err;
1208 }
1209
1210 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1211
1212 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1213
1214 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1215
1216 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1217 {
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1222
1223 /*
1224  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1225  * of the allocation.
1226  */
1227 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1228                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1229 {
1230         /* free_pages my go negative - that's OK */
1231         long min = mark;
1232         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1233         int o;
1234
1235         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1236                 min -= min / 2;
1237         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1238                 min -= min / 4;
1239
1240         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1241                 return 0;
1242         for (o = 0; o < order; o++) {
1243                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1244                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1245
1246                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1247                 min >>= 1;
1248
1249                 if (free_pages <= min)
1250                         return 0;
1251         }
1252         return 1;
1253 }
1254
1255 #ifdef CONFIG_NUMA
1256 /*
1257  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1258  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1259  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1260  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1261  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1262  *
1263  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1264  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1265  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1266  *
1267  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1268  * nothing and returns NULL.
1269  *
1270  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1271  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1272  *
1273  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1274  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1275  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1276  * quickly as we can.
1277  */
1278 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1279 {
1280         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1281         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1282
1283         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1284         if (!zlc)
1285                 return NULL;
1286
1287        if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1288                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1289                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1290         }
1291
1292         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1293                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1294                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1295         return allowednodes;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1300  * if it is worth looking at further for free memory:
1301  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1302  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1303  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1304  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1305  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1306  * else return false (zero) if it is not.
1307  *
1308  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1309  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1310  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1311  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1312  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1313  * into the second scan of the zonelist.
1314  *
1315  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1316  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1317  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1318  * unturned looking for a free page.
1319  */
1320 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1321                                                 nodemask_t *allowednodes)
1322 {
1323         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1324         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1325         int n;                          /* node that zone *z is on */
1326
1327         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1328         if (!zlc)
1329                 return 1;
1330
1331         i = z - zonelist->zones;
1332         n = zlc->z_to_n[i];
1333
1334         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1335         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1340  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1341  * from that zone don't waste time re-examining it.
1342  */
1343 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1344 {
1345         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1346         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1347
1348         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1349         if (!zlc)
1350                 return;
1351
1352         i = z - zonelist->zones;
1353
1354         set_bit(i, zlc->fullzones);
1355 }
1356
1357 #else   /* CONFIG_NUMA */
1358
1359 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1360 {
1361         return NULL;
1362 }
1363
1364 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1365                                 nodemask_t *allowednodes)
1366 {
1367         return 1;
1368 }
1369
1370 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1371 {
1372 }
1373 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1374
1375 /*
1376  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1377  * a page.
1378  */
1379 static struct page *
1380 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1381                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1382 {
1383         struct zone **z;
1384         struct page *page = NULL;
1385         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1386         struct zone *zone, *preferred_zone;
1387         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1388         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1389         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1390         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1391
1392 zonelist_scan:
1393         /*
1394          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1395          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1396          */
1397         z = zonelist->zones;
1398         preferred_zone = *z;
1399
1400         do {
1401                 /*
1402                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1403                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1404                  * Check the zone is allowed by the current flags
1405                  */
1406                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1407                         if (highest_zoneidx == -1)
1408                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1409                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1410                                 continue;
1411                 }
1412
1413                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1414                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1415                                 continue;
1416                 zone = *z;
1417                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1418                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1419                                 goto try_next_zone;
1420
1421                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1422                         unsigned long mark;
1423                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1424                                 mark = zone->pages_min;
1425                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1426                                 mark = zone->pages_low;
1427                         else
1428                                 mark = zone->pages_high;
1429                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1430                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1431                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1432                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1433                                         goto this_zone_full;
1434                         }
1435                 }
1436
1437                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order, gfp_mask);
1438                 if (page)
1439                         break;
1440 this_zone_full:
1441                 if (NUMA_BUILD)
1442                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1443 try_next_zone:
1444                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1445                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1446                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1447                         zlc_active = 1;
1448                         did_zlc_setup = 1;
1449                 }
1450         } while (*(++z) != NULL);
1451
1452         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1453                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1454                 zlc_active = 0;
1455                 goto zonelist_scan;
1456         }
1457         return page;
1458 }
1459
1460 /*
1461  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1462  */
1463 struct page *
1464 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1465                 struct zonelist *zonelist)
1466 {
1467         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1468         struct zone **z;
1469         struct page *page;
1470         struct reclaim_state reclaim_state;
1471         struct task_struct *p = current;
1472         int do_retry;
1473         int alloc_flags;
1474         int did_some_progress;
1475
1476         might_sleep_if(wait);
1477
1478         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1479                 return NULL;
1480
1481 restart:
1482         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1483
1484         if (unlikely(*z == NULL)) {
1485                 /*
1486                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1487                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1488                  */
1489                 return NULL;
1490         }
1491
1492         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1493                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1494         if (page)
1495                 goto got_pg;
1496
1497         /*
1498          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1499          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1500          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1501          * using a larger set of nodes after it has established that the
1502          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1503          * over allocated.
1504          */
1505         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1506                 goto nopage;
1507
1508         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1509                 wakeup_kswapd(*z, order);
1510
1511         /*
1512          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1513          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1514          * to how we want to proceed.
1515          *
1516          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1517          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1518          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1519          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1520          */
1521         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1522         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1523                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1524         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1525                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1526         if (wait)
1527                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1528
1529         /*
1530          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1531          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1532          *
1533          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1534          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1535          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1536          */
1537         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1538         if (page)
1539                 goto got_pg;
1540
1541         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1542
1543 rebalance:
1544         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1545                         && !in_interrupt()) {
1546                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1547 nofail_alloc:
1548                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1549                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1550                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1551                         if (page)
1552                                 goto got_pg;
1553                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1554                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1555                                 goto nofail_alloc;
1556                         }
1557                 }
1558                 goto nopage;
1559         }
1560
1561         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1562         if (!wait)
1563                 goto nopage;
1564
1565         cond_resched();
1566
1567         /* We now go into synchronous reclaim */
1568         cpuset_memory_pressure_bump();
1569         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1570         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1571         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1572
1573         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask);
1574
1575         p->reclaim_state = NULL;
1576         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1577
1578         cond_resched();
1579
1580         if (order != 0)
1581                 drain_all_pages();
1582
1583         if (likely(did_some_progress)) {
1584                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1585                                                 zonelist, alloc_flags);
1586                 if (page)
1587                         goto got_pg;
1588         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1589                 if (!try_set_zone_oom(zonelist)) {
1590                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1591                         goto restart;
1592                 }
1593
1594                 /*
1595                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1596                  * very high watermark here, this is only to catch
1597                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1598                  * under heavy pressure.
1599                  */
1600                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1601                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1602                 if (page) {
1603                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1604                         goto got_pg;
1605                 }
1606
1607                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1608                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1609                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1610                         goto nopage;
1611                 }
1612
1613                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1614                 clear_zonelist_oom(zonelist);
1615                 goto restart;
1616         }
1617
1618         /*
1619          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1620          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1621          *
1622          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1623          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1624          */
1625         do_retry = 0;
1626         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1627                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1628                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1629                         do_retry = 1;
1630                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1631                         do_retry = 1;
1632         }
1633         if (do_retry) {
1634                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1635                 goto rebalance;
1636         }
1637
1638 nopage:
1639         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1640                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1641                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1642                         p->comm, order, gfp_mask);
1643                 dump_stack();
1644                 show_mem();
1645         }
1646 got_pg:
1647         return page;
1648 }
1649
1650 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1651
1652 /*
1653  * Common helper functions.
1654  */
1655 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1656 {
1657         struct page * page;
1658         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1659         if (!page)
1660                 return 0;
1661         return (unsigned long) page_address(page);
1662 }
1663
1664 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1665
1666 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1667 {
1668         struct page * page;
1669
1670         /*
1671          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1672          * a highmem page
1673          */
1674         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1675
1676         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1677         if (page)
1678                 return (unsigned long) page_address(page);
1679         return 0;
1680 }
1681
1682 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1683
1684 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1685 {
1686         int i = pagevec_count(pvec);
1687
1688         while (--i >= 0)
1689                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1690 }
1691
1692 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1693 {
1694         if (put_page_testzero(page)) {
1695                 if (order == 0)
1696                         free_hot_page(page);
1697                 else
1698                         __free_pages_ok(page, order);
1699         }
1700 }
1701
1702 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1703
1704 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1705 {
1706         if (addr != 0) {
1707                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1708                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1709         }
1710 }
1711
1712 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1713
1714 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1715 {
1716         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1717         unsigned int sum = 0;
1718
1719         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
1720         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1721         struct zone *zone;
1722
1723         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1724                 unsigned long size = zone->present_pages;
1725                 unsigned long high = zone->pages_high;
1726                 if (size > high)
1727                         sum += size - high;
1728         }
1729
1730         return sum;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1735  */
1736 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1737 {
1738         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1741
1742 /*
1743  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1744  */
1745 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1746 {
1747         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1748 }
1749
1750 static inline void show_node(struct zone *zone)
1751 {
1752         if (NUMA_BUILD)
1753                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1754 }
1755
1756 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1757 {
1758         val->totalram = totalram_pages;
1759         val->sharedram = 0;
1760         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1761         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1762         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1763         val->freehigh = nr_free_highpages();
1764         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1765 }
1766
1767 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1768
1769 #ifdef CONFIG_NUMA
1770 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1771 {
1772         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1773
1774         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1775         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1776 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1777         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1778         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1779                         NR_FREE_PAGES);
1780 #else
1781         val->totalhigh = 0;
1782         val->freehigh = 0;
1783 #endif
1784         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1785 }
1786 #endif
1787
1788 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1789
1790 /*
1791  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1792  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1793  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1794  */
1795 void show_free_areas(void)
1796 {
1797         int cpu;
1798         struct zone *zone;
1799
1800         for_each_zone(zone) {
1801                 if (!populated_zone(zone))
1802                         continue;
1803
1804                 show_node(zone);
1805                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1806
1807                 for_each_online_cpu(cpu) {
1808                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1809
1810                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1811
1812                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1813                                cpu, pageset->pcp.high,
1814                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1815                 }
1816         }
1817
1818         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1819                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1820                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1821                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1822                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1823                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1824                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1825                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1826                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1827                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1828                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1829                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1830                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1831
1832         for_each_zone(zone) {
1833                 int i;
1834
1835                 if (!populated_zone(zone))
1836                         continue;
1837
1838                 show_node(zone);
1839                 printk("%s"
1840                         " free:%lukB"
1841                         " min:%lukB"
1842                         " low:%lukB"
1843                         " high:%lukB"
1844                         " active:%lukB"
1845                         " inactive:%lukB"
1846                         " present:%lukB"
1847                         " pages_scanned:%lu"
1848                         " all_unreclaimable? %s"
1849                         "\n",
1850                         zone->name,
1851                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1852                         K(zone->pages_min),
1853                         K(zone->pages_low),
1854                         K(zone->pages_high),
1855                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1856                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1857                         K(zone->present_pages),
1858                         zone->pages_scanned,
1859                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1860                         );
1861                 printk("lowmem_reserve[]:");
1862                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1863                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1864                 printk("\n");
1865         }
1866
1867         for_each_zone(zone) {
1868                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1869
1870                 if (!populated_zone(zone))
1871                         continue;
1872
1873                 show_node(zone);
1874                 printk("%s: ", zone->name);
1875
1876                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1877                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1878                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1879                         total += nr[order] << order;
1880                 }
1881                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1882                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1883                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1884                 printk("= %lukB\n", K(total));
1885         }
1886
1887         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1888
1889         show_swap_cache_info();
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Builds allocation fallback zone lists.
1894  *
1895  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1896  */
1897 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1898                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1899 {
1900         struct zone *zone;
1901
1902         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1903         zone_type++;
1904
1905         do {
1906                 zone_type--;
1907                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1908                 if (populated_zone(zone)) {
1909                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1910                         check_highest_zone(zone_type);
1911                 }
1912
1913         } while (zone_type);
1914         return nr_zones;
1915 }
1916
1917
1918 /*
1919  *  zonelist_order:
1920  *  0 = automatic detection of better ordering.
1921  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1922  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1923  *
1924  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1925  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1926  */
1927 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1928 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1929 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1930
1931 /* zonelist order in the kernel.
1932  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1933  */
1934 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1935 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1936
1937
1938 #ifdef CONFIG_NUMA
1939 /* The value user specified ....changed by config */
1940 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1941 /* string for sysctl */
1942 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1943 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1944
1945 /*
1946  * interface for configure zonelist ordering.
1947  * command line option "numa_zonelist_order"
1948  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1949  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1950  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1951  */
1952
1953 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1954 {
1955         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1956                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1957         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1958                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1959         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1960                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1961         } else {
1962                 printk(KERN_WARNING
1963                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1964                         "%s\n", s);
1965                 return -EINVAL;
1966         }
1967         return 0;
1968 }
1969
1970 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1971 {
1972         if (s)
1973                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1974         return 0;
1975 }
1976 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1977
1978 /*
1979  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1980  */
1981 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1982                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1983                 loff_t *ppos)
1984 {
1985         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1986         int ret;
1987
1988         if (write)
1989                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1990                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1991         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1992         if (ret)
1993                 return ret;
1994         if (write) {
1995                 int oldval = user_zonelist_order;
1996                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1997                         /*
1998                          * bogus value.  restore saved string
1999                          */
2000                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2001                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2002                         user_zonelist_order = oldval;
2003                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
2004                         build_all_zonelists();
2005         }
2006         return 0;
2007 }
2008
2009
2010 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2011 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2012
2013 /**
2014  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2015  * @node: node whose fallback list we're appending
2016  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2017  *
2018  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2019  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2020  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2021  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2022  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2023  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2024  * on them otherwise.
2025  * It returns -1 if no node is found.
2026  */
2027 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2028 {
2029         int n, val;
2030         int min_val = INT_MAX;
2031         int best_node = -1;
2032         node_to_cpumask_ptr(tmp, 0);
2033
2034         /* Use the local node if we haven't already */
2035         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2036                 node_set(node, *used_node_mask);
2037                 return node;
2038         }
2039
2040         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2041
2042                 /* Don't want a node to appear more than once */
2043                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2044                         continue;
2045
2046                 /* Use the distance array to find the distance */
2047                 val = node_distance(node, n);
2048
2049                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2050                 val += (n < node);
2051
2052                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2053                 node_to_cpumask_ptr_next(tmp, n);
2054                 if (!cpus_empty(*tmp))
2055                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2056
2057                 /* Slight preference for less loaded node */
2058                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2059                 val += node_load[n];
2060
2061                 if (val < min_val) {
2062                         min_val = val;
2063                         best_node = n;
2064                 }
2065         }
2066
2067         if (best_node >= 0)
2068                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2069
2070         return best_node;
2071 }
2072
2073
2074 /*
2075  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2076  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2077  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2078  */
2079 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2080 {
2081         enum zone_type i;
2082         int j;
2083         struct zonelist *zonelist;
2084
2085         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2086                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2087                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2088                         ;
2089                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2090                 zonelist->zones[j] = NULL;
2091         }
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Build gfp_thisnode zonelists
2096  */
2097 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2098 {
2099         enum zone_type i;
2100         int j;
2101         struct zonelist *zonelist;
2102
2103         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2104                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2105                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2106                 zonelist->zones[j] = NULL;
2107         }
2108 }
2109
2110 /*
2111  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2112  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2113  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2114  * may still exist in local DMA zone.
2115  */
2116 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2117
2118 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2119 {
2120         enum zone_type i;
2121         int pos, j, node;
2122         int zone_type;          /* needs to be signed */
2123         struct zone *z;
2124         struct zonelist *zonelist;
2125
2126         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2127                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2128                 pos = 0;
2129                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2130                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2131                                 node = node_order[j];
2132                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2133                                 if (populated_zone(z)) {
2134                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2135                                         check_highest_zone(zone_type);
2136                                 }
2137                         }
2138                 }
2139                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2140         }
2141 }
2142
2143 static int default_zonelist_order(void)
2144 {
2145         int nid, zone_type;
2146         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2147         struct zone *z;
2148         int average_size;
2149         /*
2150          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2151          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2152          * into OOM very easily.
2153          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2154          */
2155         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2156         low_kmem_size = 0;
2157         total_size = 0;
2158         for_each_online_node(nid) {
2159                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2160                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2161                         if (populated_zone(z)) {
2162                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2163                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2164                                 total_size += z->present_pages;
2165                         }
2166                 }
2167         }
2168         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2169             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2170                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2171         /*
2172          * look into each node's config.
2173          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2174          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2175          */
2176         average_size = total_size /
2177                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2178         for_each_online_node(nid) {
2179                 low_kmem_size = 0;
2180                 total_size = 0;
2181                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2182                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2183                         if (populated_zone(z)) {
2184                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2185                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2186                                 total_size += z->present_pages;
2187                         }
2188                 }
2189                 if (low_kmem_size &&
2190                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2191                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2192                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2193         }
2194         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2195 }
2196
2197 static void set_zonelist_order(void)
2198 {
2199         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2200                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2201         else
2202                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2203 }
2204
2205 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2206 {
2207         int j, node, load;
2208         enum zone_type i;
2209         nodemask_t used_mask;
2210         int local_node, prev_node;
2211         struct zonelist *zonelist;
2212         int order = current_zonelist_order;
2213
2214         /* initialize zonelists */
2215         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2216                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2217                 zonelist->zones[0] = NULL;
2218         }
2219
2220         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2221         local_node = pgdat->node_id;
2222         load = num_online_nodes();
2223         prev_node = local_node;
2224         nodes_clear(used_mask);
2225
2226         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2227         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2228         j = 0;
2229
2230         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2231                 int distance = node_distance(local_node, node);
2232
2233                 /*
2234                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2235                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2236                  */
2237                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2238                         zone_reclaim_mode = 1;
2239
2240                 /*
2241                  * We don't want to pressure a particular node.
2242                  * So adding penalty to the first node in same
2243                  * distance group to make it round-robin.
2244                  */
2245                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2246                         node_load[node] = load;
2247
2248                 prev_node = node;
2249                 load--;
2250                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2251                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2252                 else
2253                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2254         }
2255
2256         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2257                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2258                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2259         }
2260
2261         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2262 }
2263
2264 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2265 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2266 {
2267         int i;
2268
2269         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2270                 struct zonelist *zonelist;
2271                 struct zonelist_cache *zlc;
2272                 struct zone **z;
2273
2274                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2275                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2276                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2277                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2278                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2279         }
2280 }
2281
2282
2283 #else   /* CONFIG_NUMA */
2284
2285 static void set_zonelist_order(void)
2286 {
2287         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2288 }
2289
2290 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2291 {
2292         int node, local_node;
2293         enum zone_type i,j;
2294
2295         local_node = pgdat->node_id;
2296         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2297                 struct zonelist *zonelist;
2298
2299                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2300
2301                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2302                 /*
2303                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2304                  * of all the other nodes.
2305                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2306                  * building the zones for node N, we make sure that the
2307                  * zones coming right after the local ones are those from
2308                  * node N+1 (modulo N)
2309                  */
2310                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2311                         if (!node_online(node))
2312                                 continue;
2313                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2314                 }
2315                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2316                         if (!node_online(node))
2317                                 continue;
2318                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2319                 }
2320
2321                 zonelist->zones[j] = NULL;
2322         }
2323 }
2324
2325 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2326 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2327 {
2328         int i;
2329
2330         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2331                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2332 }
2333
2334 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2335
2336 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2337 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2338 {
2339         int nid;
2340
2341         for_each_online_node(nid) {
2342                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2343
2344                 build_zonelists(pgdat);
2345                 build_zonelist_cache(pgdat);
2346         }
2347         return 0;
2348 }
2349
2350 void build_all_zonelists(void)
2351 {
2352         set_zonelist_order();
2353
2354         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2355                 __build_all_zonelists(NULL);
2356                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2357         } else {
2358                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2359                    of zonelist */
2360                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2361                 /* cpuset refresh routine should be here */
2362         }
2363         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2364         /*
2365          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2366          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2367          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2368          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2369          * disabled and enable it later
2370          */
2371         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2372                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2373         else
2374                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2375
2376         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2377                 "Total pages: %ld\n",
2378                         num_online_nodes(),
2379                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2380                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2381                         vm_total_pages);
2382 #ifdef CONFIG_NUMA
2383         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2384 #endif
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2389  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2390  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2391  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2392  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2393  * conservative, even though it seems large.
2394  *
2395  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2396  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2397  */
2398 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2399
2400 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2401 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2402 {
2403         unsigned long size = 1;
2404
2405         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2406
2407         while (size < pages)
2408                 size <<= 1;
2409
2410         /*
2411          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2412          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2413          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2414          */
2415         size = min(size, 4096UL);
2416
2417         return max(size, 4UL);
2418 }
2419 #else
2420 /*
2421  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2422  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2423  *
2424  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2425  *
2426  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2427  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2428  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2429  *
2430  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2431  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2432  *
2433  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2434  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2435  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2436  */
2437 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2438 {
2439         return 4096UL;
2440 }
2441 #endif
2442
2443 /*
2444  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2445  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2446  * hash function before the remainder is taken.
2447  */
2448 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2449 {
2450         return ffz(~size);
2451 }
2452
2453 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2454
2455 /*
2456  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2457  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2458  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2459  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2460  * blocks as reclaim kicks in
2461  */
2462 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2463 {
2464         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2465         struct page *page;
2466         unsigned long reserve, block_migratetype;
2467
2468         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2469         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2470         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2471         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2472                                                         pageblock_order;
2473
2474         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2475                 if (!pfn_valid(pfn))
2476                         continue;
2477                 page = pfn_to_page(pfn);
2478
2479                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2480                 if (PageReserved(page))
2481                         continue;
2482
2483                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2484
2485                 /* If this block is reserved, account for it */
2486                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2487                         reserve--;
2488                         continue;
2489                 }
2490
2491                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2492                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2493                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2494                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2495                         reserve--;
2496                         continue;
2497                 }
2498
2499                 /*
2500                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2501                  * take it back
2502                  */
2503                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2504                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2505                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2506                 }
2507         }
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2512  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2513  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2514  */
2515 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2516                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2517 {
2518         struct page *page;
2519         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2520         unsigned long pfn;
2521
2522         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2523                 /*
2524                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2525                  * handed to this function.  They do not
2526                  * exist on hotplugged memory.
2527                  */
2528                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2529                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2530                                 continue;
2531                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2532                                 continue;
2533                 }
2534                 page = pfn_to_page(pfn);
2535                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2536                 init_page_count(page);
2537                 reset_page_mapcount(page);
2538                 SetPageReserved(page);
2539
2540                 /*
2541                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2542                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2543                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2544                  * the address space during boot when many long-lived
2545                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2546                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2547                  * setup_zone_migrate_reserve()
2548                  */
2549                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2550                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2551
2552                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2553 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2554                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2555                 if (!is_highmem_idx(zone))
2556                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2557 #endif
2558         }
2559 }
2560
2561 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2562 {
2563         int order, t;
2564         for_each_migratetype_order(order, t) {
2565                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2566                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2567         }
2568 }
2569
2570 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2571 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2572         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2573 #endif
2574
2575 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2576 {
2577         int batch;
2578
2579         /*
2580          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2581          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2582          *
2583          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2584          */
2585         batch = zone->present_pages / 1024;
2586         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2587                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2588         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2589         if (batch < 1)
2590                 batch = 1;
2591
2592         /*
2593          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2594          * of 2 value was found to be more likely to have
2595          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2596          *
2597          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2598          * batches of pages, one task can end up with a lot
2599          * of pages of one half of the possible page colors
2600          * and the other with pages of the other colors.
2601          */
2602         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2603
2604         return batch;
2605 }
2606
2607 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2608 {
2609         struct per_cpu_pages *pcp;
2610
2611         memset(p, 0, sizeof(*p));
2612
2613         pcp = &p->pcp;
2614         pcp->count = 0;
2615         pcp->high = 6 * batch;
2616         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2617         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2618 }
2619
2620 /*
2621  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2622  * to the value high for the pageset p.
2623  */
2624
2625 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2626                                 unsigned long high)
2627 {
2628         struct per_cpu_pages *pcp;
2629
2630         pcp = &p->pcp;
2631         pcp->high = high;
2632         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2633         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2634                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2635 }
2636
2637
2638 #ifdef CONFIG_NUMA
2639 /*
2640  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2641  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2642  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2643  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2644  * with interrupts disabled.
2645  *
2646  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2647  *
2648  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2649  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2650  * hotplugged processors.
2651  *
2652  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2653  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2654  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2655  */
2656 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2657
2658 /*
2659  * Dynamically allocate memory for the
2660  * per cpu pageset array in struct zone.
2661  */
2662 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2663 {
2664         struct zone *zone, *dzone;
2665         int node = cpu_to_node(cpu);
2666
2667         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2668
2669         for_each_zone(zone) {
2670
2671                 if (!populated_zone(zone))
2672                         continue;
2673
2674                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2675                                          GFP_KERNEL, node);
2676                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2677                         goto bad;
2678
2679                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2680
2681                 if (percpu_pagelist_fraction)
2682                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2683                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2684         }
2685
2686         return 0;
2687 bad:
2688         for_each_zone(dzone) {
2689                 if (!populated_zone(dzone))
2690                         continue;
2691                 if (dzone == zone)
2692                         break;
2693                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2694                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2695         }
2696         return -ENOMEM;
2697 }
2698
2699 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2700 {
2701         struct zone *zone;
2702
2703         for_each_zone(zone) {
2704                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2705
2706                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2707                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2708                         kfree(pset);
2709                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2710         }
2711 }
2712
2713 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2714                 unsigned long action,
2715                 void *hcpu)
2716 {
2717         int cpu = (long)hcpu;
2718         int ret = NOTIFY_OK;
2719
2720         switch (action) {
2721         case CPU_UP_PREPARE:
2722         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2723                 if (process_zones(cpu))
2724                         ret = NOTIFY_BAD;
2725                 break;
2726         case CPU_UP_CANCELED:
2727         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2728         case CPU_DEAD:
2729         case CPU_DEAD_FROZEN:
2730                 free_zone_pagesets(cpu);
2731                 break;
2732         default:
2733                 break;
2734         }
2735         return ret;
2736 }
2737
2738 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2739         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2740
2741 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2742 {
2743         int err;
2744
2745         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2746          * A cpuup callback will do this for every cpu
2747          * as it comes online
2748          */
2749         err = process_zones(smp_processor_id());
2750         BUG_ON(err);
2751         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2752 }
2753
2754 #endif
2755
2756 static noinline __init_refok
2757 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2758 {
2759         int i;
2760         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2761         size_t alloc_size;
2762
2763         /*
2764          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2765          * per zone.
2766          */
2767         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2768                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2769         zone->wait_table_bits =
2770                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2771         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2772                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2773
2774         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2775                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2776                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2777         } else {
2778                 /*
2779                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2780                  * via memory hot-add.
2781                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2782                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2783                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2784                  * node itself as well.
2785                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2786                  * necessary.
2787                  */
2788                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2789         }
2790         if (!zone->wait_table)
2791                 return -ENOMEM;
2792
2793         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2794                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2795
2796         return 0;
2797 }
2798
2799 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2800 {
2801         int cpu;
2802         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2803
2804         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2805 #ifdef CONFIG_NUMA
2806                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2807                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2808                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2809 #else
2810                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2811 #endif
2812         }
2813         if (zone->present_pages)
2814                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2815                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2816 }
2817
2818 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2819                                         unsigned long zone_start_pfn,
2820                                         unsigned long size,
2821                                         enum memmap_context context)
2822 {
2823         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2824         int ret;
2825         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2826         if (ret)
2827                 return ret;
2828         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2829
2830         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2831
2832         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2833
2834         zone_init_free_lists(zone);
2835
2836         return 0;
2837 }
2838
2839 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2840 /*
2841  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2842  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2843  */
2844 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2845 {
2846         int i;
2847
2848         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2849                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2850                         return i;
2851
2852         return -1;
2853 }
2854
2855 /*
2856  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2857  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2858  */
2859 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2860 {
2861         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2862                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2863                         return index;
2864
2865         return -1;
2866 }
2867
2868 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2869 /*
2870  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2871  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2872  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2873  * alternative
2874  */
2875 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2876 {
2877         int i;
2878
2879         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2880                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2881                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2882
2883                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2884                         return early_node_map[i].nid;
2885         }
2886
2887         return 0;
2888 }
2889 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2890
2891 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2892 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2893         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2894                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2895
2896 /**
2897  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2898  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2899  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2900  *
2901  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2902  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2903  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2904  */
2905 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2906                                                 unsigned long max_low_pfn)
2907 {
2908         int i;
2909
2910         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2911                 unsigned long size_pages = 0;
2912                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2913
2914                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2915                         continue;
2916
2917                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2918                         end_pfn = max_low_pfn;
2919
2920                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2921                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2922                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2923                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2924         }
2925 }
2926
2927 /**
2928  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2929  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2930  *
2931  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2932  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2933  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2934  */
2935 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2936 {
2937         int i;
2938
2939         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2940                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2941                                 early_node_map[i].start_pfn,
2942                                 early_node_map[i].end_pfn);
2943 }
2944
2945 /**
2946  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2947  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2948  * @start_pfn: The start pfn of the node
2949  * @end_pfn: The end pfn of the node
2950  *
2951  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2952  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2953  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2954  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2955  * be used later.
2956  */
2957 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2958 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2959                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2960 {
2961         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2962                         nid, start_pfn, end_pfn);
2963
2964         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2965         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2966                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2967
2968         /* Update the boundaries */
2969         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2970                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2971         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2972                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2973 }
2974
2975 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2976 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2977                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2978 {
2979         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2980                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2981
2982         /* Return if boundary information has not been provided */
2983         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2984                 return;
2985
2986         /* Check the boundaries and update if necessary */
2987         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2988                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2989         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2990                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2991 }
2992 #else
2993 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2994                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2995
2996 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2997                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2998 #endif
2999
3000
3001 /**
3002  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3003  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3004  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3005  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3006  *
3007  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3008  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3009  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3010  * PFNs will be 0.
3011  */
3012 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3013                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3014 {
3015         int i;
3016         *start_pfn = -1UL;
3017         *end_pfn = 0;
3018
3019         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3020                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3021                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3022         }
3023
3024         if (*start_pfn == -1UL)
3025                 *start_pfn = 0;
3026
3027         /* Push the node boundaries out if requested */
3028         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3029 }
3030
3031 /*
3032  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3033  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3034  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3035  */
3036 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3037 {
3038         int zone_index;
3039         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3040                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3041                         continue;
3042
3043                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3044                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3045                         break;
3046         }
3047
3048         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3049         movable_zone = zone_index;
3050 }
3051
3052 /*
3053  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3054  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3055  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3056  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3057  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3058  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3059  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3060  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3061  */
3062 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3063                                         unsigned long zone_type,
3064                                         unsigned long node_start_pfn,
3065                                         unsigned long node_end_pfn,
3066                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3067                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3068 {
3069         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3070         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3071                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3072                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3073                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3074                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3075                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3076
3077                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3078                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3079                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3080                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3081
3082                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3083                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3084                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3085         }
3086 }
3087
3088 /*
3089  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3090  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3091  */
3092 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3093                                         unsigned long zone_type,
3094                                         unsigned long *ignored)
3095 {
3096         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3097         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3098
3099         /* Get the start and end of the node and zone */
3100         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3101         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3102         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3103         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3104                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3105                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3106
3107         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3108         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3109                 return 0;
3110
3111         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3112         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3113         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3114
3115         /* Return the spanned pages */
3116         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3117 }
3118
3119 /*
3120  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3121  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3122  */
3123 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3124                                 unsigned long range_start_pfn,
3125                                 unsigned long range_end_pfn)
3126 {
3127         int i = 0;
3128         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3129         unsigned long start_pfn;
3130
3131         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3132         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3133         if (i == -1)
3134                 return 0;
3135
3136         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3137
3138         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3139         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3140                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3141
3142         /* Find all holes for the zone within the node */
3143         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3144
3145                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3146                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3147                         break;
3148
3149                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3150                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3151                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3152
3153                 /* Update the hole size cound and move on */
3154                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3155                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3156                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3157                 }
3158                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3159         }
3160
3161         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3162         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3163                 hole_pages += range_end_pfn -
3164                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3165
3166         return hole_pages;
3167 }
3168
3169 /**
3170  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3171  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3172  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3173  *
3174  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3175  */
3176 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3177                                                         unsigned long end_pfn)
3178 {
3179         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3180 }
3181
3182 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3183 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3184                                         unsigned long zone_type,
3185                                         unsigned long *ignored)
3186 {
3187         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3188         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3189
3190         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3191         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3192                                                         node_start_pfn);
3193         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3194                                                         node_end_pfn);
3195
3196         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3197                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3198                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3199         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3200 }
3201
3202 #else
3203 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3204                                         unsigned long zone_type,
3205                                         unsigned long *zones_size)
3206 {
3207         return zones_size[zone_type];
3208 }
3209
3210 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3211                                                 unsigned long zone_type,
3212                                                 unsigned long *zholes_size)
3213 {
3214         if (!zholes_size)
3215                 return 0;
3216
3217         return zholes_size[zone_type];
3218 }
3219
3220 #endif
3221
3222 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3223                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3224 {
3225         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3226         enum zone_type i;
3227
3228         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3229                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3230                                                                 zones_size);
3231         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3232
3233         realtotalpages = totalpages;
3234         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3235                 realtotalpages -=
3236                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3237                                                                 zholes_size);
3238         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3239         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3240                                                         realtotalpages);
3241 }
3242
3243 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3244 /*
3245  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3246  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3247  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3248  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3249  * bytes.
3250  */
3251 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3252 {
3253         unsigned long usemapsize;
3254
3255         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3256         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3257         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3258         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3259
3260         return usemapsize / 8;
3261 }
3262
3263 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3264                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3265 {
3266         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3267         zone->pageblock_flags = NULL;
3268         if (usemapsize) {
3269                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3270                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3271         }
3272 }
3273 #else
3274 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3275                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3276 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3277
3278 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3279
3280 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3281 static inline int pageblock_default_order(void)
3282 {
3283         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3284                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3285
3286         return MAX_ORDER-1;
3287 }
3288
3289 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3290 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3291 {
3292         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3293         if (pageblock_order)
3294                 return;
3295
3296         /*
3297          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3298          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3299          */
3300         pageblock_order = order;
3301 }
3302 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3303
3304 /*
3305  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3306  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3307  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3308  * pageblock_order based on the kernel config
3309  */
3310 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3311 {
3312         return MAX_ORDER-1;
3313 }
3314 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3315
3316 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3317
3318 /*
3319  * Set up the zone data structures:
3320  *   - mark all pages reserved
3321  *   - mark all memory queues empty
3322  *   - clear the memory bitmaps
3323  */
3324 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3325                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3326 {
3327         enum zone_type j;
3328         int nid = pgdat->node_id;
3329         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3330         int ret;
3331
3332         pgdat_resize_init(pgdat);
3333         pgdat->nr_zones = 0;
3334         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3335         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3336         
3337         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3338                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3339                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3340
3341                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3342                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3343                                                                 zholes_size);
3344
3345                 /*
3346                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3347                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3348                  * and per-cpu initialisations
3349                  */
3350                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3351                 if (realsize >= memmap_pages) {
3352                         realsize -= memmap_pages;
3353                         printk(KERN_DEBUG
3354                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3355                                 zone_names[j], memmap_pages);
3356                 } else
3357                         printk(KERN_WARNING
3358                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3359                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3360
3361                 /* Account for reserved pages */
3362                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3363                         realsize -= dma_reserve;
3364                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3365                                         zone_names[0], dma_reserve);
3366                 }
3367
3368                 if (!is_highmem_idx(j))
3369                         nr_kernel_pages += realsize;
3370                 nr_all_pages += realsize;
3371
3372                 zone->spanned_pages = size;
3373                 zone->present_pages = realsize;
3374 #ifdef CONFIG_NUMA
3375                 zone->node = nid;
3376                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3377                                                 / 100;
3378                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3379 #endif
3380                 zone->name = zone_names[j];
3381                 spin_lock_init(&zone->lock);
3382                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3383                 zone_seqlock_init(zone);
3384                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3385
3386                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3387
3388                 zone_pcp_init(zone);
3389                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3390                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3391                 zone->nr_scan_active = 0;
3392                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3393                 zap_zone_vm_stats(zone);
3394                 zone->flags = 0;
3395                 if (!size)
3396                         continue;
3397
3398                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3399                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3400                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3401                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3402                 BUG_ON(ret);
3403                 zone_start_pfn += size;
3404         }
3405 }
3406
3407 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3408 {
3409         /* Skip empty nodes */
3410         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3411                 return;
3412
3413 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3414         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3415         if (!pgdat->node_mem_map) {
3416                 unsigned long size, start, end;
3417                 struct page *map;
3418
3419                 /*
3420                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3421                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3422                  * for the buddy allocator to function correctly.
3423                  */
3424                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3425                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3426                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3427                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3428                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3429                 if (!map)
3430                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3431                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3432         }
3433 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3434         /*
3435          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3436          */
3437         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3438                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3439 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3440                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3441                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3442 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3443         }
3444 #endif
3445 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3446 }
3447
3448 void __paginginit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3449                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3450                 unsigned long *zholes_size)
3451 {
3452         pgdat->node_id = nid;
3453         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3454         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3455
3456         alloc_node_mem_map(pgdat);
3457
3458         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3459 }
3460
3461 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3462
3463 #if MAX_NUMNODES > 1
3464 /*
3465  * Figure out the number of possible node ids.
3466  */
3467 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3468 {
3469         unsigned int node;
3470         unsigned int highest = 0;
3471
3472         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3473                 highest = node;
3474         nr_node_ids = highest + 1;
3475 }
3476 #else
3477 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3478 {
3479 }
3480 #endif
3481
3482 /**
3483  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3484  * @nid: The node ID the range resides on
3485  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3486  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3487  *
3488  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3489  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3490  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3491  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3492  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3493  */
3494 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3495                                                 unsigned long end_pfn)
3496 {
3497         int i;
3498
3499         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3500                           "%d entries of %d used\n",
3501                           nid, start_pfn, end_pfn,
3502                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3503
3504         /* Merge with existing active regions if possible */
3505         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3506                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3507                         continue;
3508
3509                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3510                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3511                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3512                         return;
3513
3514                 /* Merge forward if suitable */
3515                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3516                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3517                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3518                         return;
3519                 }
3520
3521                 /* Merge backward if suitable */
3522                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3523                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3524                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3525                         return;
3526                 }
3527         }
3528
3529         /* Check that early_node_map is large enough */
3530         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3531                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3532                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3533                 return;
3534         }
3535
3536         early_node_map[i].nid = nid;
3537         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3538         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3539         nr_nodemap_entries = i + 1;
3540 }
3541
3542 /**
3543  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3544  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3545  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3546  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3547  *
3548  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3549  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3550  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3551  * an existing registered range.
3552  */
3553 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3554                                                 unsigned long new_end_pfn)
3555 {
3556         int i;
3557
3558         /* Find the old active region end and shrink */
3559         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3560                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3561                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3562                         break;
3563                 }
3564 }
3565
3566 /**
3567  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3568  *
3569  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3570  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3571  * all currently registered regions.
3572  */
3573 void __init remove_all_active_ranges(void)
3574 {
3575         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3576         nr_nodemap_entries = 0;
3577 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3578         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3579         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3580 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3581 }
3582
3583 /* Compare two active node_active_regions */
3584 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3585 {
3586         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3587         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3588
3589         /* Done this way to avoid overflows */
3590         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3591                 return 1;
3592         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3593                 return -1;
3594
3595         return 0;
3596 }
3597
3598 /* sort the node_map by start_pfn */
3599 static void __init sort_node_map(void)
3600 {
3601         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3602                         sizeof(struct node_active_region),
3603                         cmp_node_active_region, NULL);
3604 }
3605
3606 /* Find the lowest pfn for a node */
3607 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3608 {
3609         int i;
3610         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3611
3612         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3613         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3614                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3615
3616         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3617                 printk(KERN_WARNING
3618                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3619                 return 0;
3620         }
3621
3622         return min_pfn;
3623 }
3624
3625 /**
3626  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3627  *
3628  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3629  * add_active_range().
3630  */
3631 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3632 {
3633         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3634 }
3635
3636 /**
3637  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3638  *
3639  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3640  * add_active_range().
3641  */
3642 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3643 {
3644         int i;
3645         unsigned long max_pfn = 0;
3646
3647         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3648                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3649
3650         return max_pfn;
3651 }
3652
3653 /*
3654  * early_calculate_totalpages()
3655  * Sum pages in active regions for movable zone.
3656  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3657  */
3658 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3659 {
3660         int i;
3661         unsigned long totalpages = 0;
3662
3663         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3664                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3665                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3666                 totalpages += pages;
3667                 if (pages)
3668                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3669         }
3670         return totalpages;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3675  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3676  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3677  * others
3678  */
3679 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3680 {
3681         int i, nid;
3682         unsigned long usable_startpfn;
3683         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3684         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3685         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3686
3687         /*
3688          * If movablecore was specified, calculate what size of
3689          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3690          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3691          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3692          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3693          * what movablecore would have allowed.
3694          */
3695         if (required_movablecore) {
3696                 unsigned long corepages;
3697
3698                 /*
3699                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3700                  * was requested by the user
3701                  */
3702                 required_movablecore =
3703                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3704                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3705
3706                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3707         }
3708
3709         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3710         if (!required_kernelcore)
3711                 return;
3712
3713         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3714         find_usable_zone_for_movable();
3715         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3716
3717 restart:
3718         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3719         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3720         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3721                 /*
3722                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3723                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3724                  * amount of memory for the kernel
3725                  */
3726                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3727                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3728
3729                 /*
3730                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3731                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3732                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3733                  */
3734                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3735
3736                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3737                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3738                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3739                         unsigned long size_pages;
3740
3741                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3742                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3743                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3744                         if (start_pfn >= end_pfn)
3745                                 continue;
3746
3747                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3748                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3749                                 unsigned long kernel_pages;
3750                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3751                                                                 - start_pfn;
3752
3753                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3754                                                         kernelcore_remaining);
3755                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3756                                                         required_kernelcore);
3757
3758                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3759                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3760
3761                                         /*
3762                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3763                                          * that if we have to rebalance
3764                                          * kernelcore across nodes, we will
3765                                          * not double account here
3766                                          */
3767                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3768                                         continue;
3769                                 }
3770                                 start_pfn = usable_startpfn;
3771                         }
3772
3773                         /*
3774                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3775                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3776                          * number of pages used as kernelcore
3777                          */
3778                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3779                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3780                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3781                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3782
3783                         /*
3784                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3785                          * break if the kernelcore for this node has been
3786                          * satisified
3787                          */
3788                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3789                                                                 size_pages);
3790                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3791                         if (!kernelcore_remaining)
3792                                 break;
3793                 }
3794         }
3795
3796         /*
3797          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3798          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3799          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3800          * satisified
3801          */
3802         usable_nodes--;
3803         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3804                 goto restart;
3805
3806         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3807         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3808                 zone_movable_pfn[nid] =
3809                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3810 }
3811
3812 /* Any regular memory on that node ? */
3813 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3814 {
3815 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3816         enum zone_type zone_type;
3817
3818         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3819                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3820                 if (zone->present_pages)
3821                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3822         }
3823 #endif
3824 }
3825
3826 /**
3827  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3828  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3829  *
3830  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3831  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3832  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3833  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3834  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3835  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3836  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3837  * at arch_max_dma_pfn.
3838  */
3839 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3840 {
3841         unsigned long nid;
3842         enum zone_type i;
3843
3844         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3845         sort_node_map();
3846
3847         /* Record where the zone boundaries are */
3848         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3849                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3850         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3851                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3852         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3853         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3854         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3855                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3856                         continue;
3857                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3858                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3859                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3860                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3861         }
3862         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3863         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3864
3865         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3866         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3867         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3868
3869         /* Print out the zone ranges */
3870         printk("Zone PFN ranges:\n");
3871         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3872                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3873                         continue;
3874                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3875                     &n