mm: use two zonelist that are filtered by GFP mask
[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 high_zoneidx, int alloc_flags)
1382 {
1383         struct zone **z;
1384         struct page *page = NULL;
1385         int classzone_idx;
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
1391         z = first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx);
1392         classzone_idx = zone_idx(*z);
1393         preferred_zone = *z;
1394
1395 zonelist_scan:
1396         /*
1397          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1398          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1399          */
1400         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1401                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1402                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1403                                 continue;
1404                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1405                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1406                                 goto try_next_zone;
1407
1408                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1409                         unsigned long mark;
1410                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1411                                 mark = zone->pages_min;
1412                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1413                                 mark = zone->pages_low;
1414                         else
1415                                 mark = zone->pages_high;
1416                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1417                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1418                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1419                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1420                                         goto this_zone_full;
1421                         }
1422                 }
1423
1424                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order, gfp_mask);
1425                 if (page)
1426                         break;
1427 this_zone_full:
1428                 if (NUMA_BUILD)
1429                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1430 try_next_zone:
1431                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1432                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1433                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1434                         zlc_active = 1;
1435                         did_zlc_setup = 1;
1436                 }
1437         }
1438
1439         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1440                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1441                 zlc_active = 0;
1442                 goto zonelist_scan;
1443         }
1444         return page;
1445 }
1446
1447 /*
1448  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1449  */
1450 struct page *
1451 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1452                 struct zonelist *zonelist)
1453 {
1454         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1455         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1456         struct zone **z;
1457         struct page *page;
1458         struct reclaim_state reclaim_state;
1459         struct task_struct *p = current;
1460         int do_retry;
1461         int alloc_flags;
1462         int did_some_progress;
1463
1464         might_sleep_if(wait);
1465
1466         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1467                 return NULL;
1468
1469 restart:
1470         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1471
1472         if (unlikely(*z == NULL)) {
1473                 /*
1474                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1475                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1476                  */
1477                 return NULL;
1478         }
1479
1480         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1481                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1482         if (page)
1483                 goto got_pg;
1484
1485         /*
1486          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1487          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1488          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1489          * using a larger set of nodes after it has established that the
1490          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1491          * over allocated.
1492          */
1493         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1494                 goto nopage;
1495
1496         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1497                 wakeup_kswapd(*z, order);
1498
1499         /*
1500          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1501          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1502          * to how we want to proceed.
1503          *
1504          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1505          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1506          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1507          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1508          */
1509         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1510         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1511                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1512         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1513                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1514         if (wait)
1515                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1516
1517         /*
1518          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1519          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1520          *
1521          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1522          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1523          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1524          */
1525         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist,
1526                                                 high_zoneidx, alloc_flags);
1527         if (page)
1528                 goto got_pg;
1529
1530         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1531
1532 rebalance:
1533         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1534                         && !in_interrupt()) {
1535                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1536 nofail_alloc:
1537                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1538                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1539                                 zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1540                         if (page)
1541                                 goto got_pg;
1542                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1543                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1544                                 goto nofail_alloc;
1545                         }
1546                 }
1547                 goto nopage;
1548         }
1549
1550         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1551         if (!wait)
1552                 goto nopage;
1553
1554         cond_resched();
1555
1556         /* We now go into synchronous reclaim */
1557         cpuset_memory_pressure_bump();
1558         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1559         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1560         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1561
1562         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask);
1563
1564         p->reclaim_state = NULL;
1565         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1566
1567         cond_resched();
1568
1569         if (order != 0)
1570                 drain_all_pages();
1571
1572         if (likely(did_some_progress)) {
1573                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1574                                         zonelist, high_zoneidx, alloc_flags);
1575                 if (page)
1576                         goto got_pg;
1577         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1578                 if (!try_set_zone_oom(zonelist)) {
1579                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1580                         goto restart;
1581                 }
1582
1583                 /*
1584                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1585                  * very high watermark here, this is only to catch
1586                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1587                  * under heavy pressure.
1588                  */
1589                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1590                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1591                 if (page) {
1592                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1593                         goto got_pg;
1594                 }
1595
1596                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1597                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1598                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1599                         goto nopage;
1600                 }
1601
1602                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1603                 clear_zonelist_oom(zonelist);
1604                 goto restart;
1605         }
1606
1607         /*
1608          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1609          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1610          *
1611          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1612          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1613          */
1614         do_retry = 0;
1615         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1616                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1617                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1618                         do_retry = 1;
1619                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1620                         do_retry = 1;
1621         }
1622         if (do_retry) {
1623                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1624                 goto rebalance;
1625         }
1626
1627 nopage:
1628         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1629                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1630                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1631                         p->comm, order, gfp_mask);
1632                 dump_stack();
1633                 show_mem();
1634         }
1635 got_pg:
1636         return page;
1637 }
1638
1639 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1640
1641 /*
1642  * Common helper functions.
1643  */
1644 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1645 {
1646         struct page * page;
1647         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1648         if (!page)
1649                 return 0;
1650         return (unsigned long) page_address(page);
1651 }
1652
1653 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1654
1655 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1656 {
1657         struct page * page;
1658
1659         /*
1660          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1661          * a highmem page
1662          */
1663         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1664
1665         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1666         if (page)
1667                 return (unsigned long) page_address(page);
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1672
1673 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1674 {
1675         int i = pagevec_count(pvec);
1676
1677         while (--i >= 0)
1678                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1679 }
1680
1681 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1682 {
1683         if (put_page_testzero(page)) {
1684                 if (order == 0)
1685                         free_hot_page(page);
1686                 else
1687                         __free_pages_ok(page, order);
1688         }
1689 }
1690
1691 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1692
1693 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1694 {
1695         if (addr != 0) {
1696                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1697                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1698         }
1699 }
1700
1701 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1702
1703 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1704 {
1705         struct zone **z;
1706         struct zone *zone;
1707
1708         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1709         unsigned int sum = 0;
1710
1711         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
1712
1713         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
1714                 unsigned long size = zone->present_pages;
1715                 unsigned long high = zone->pages_high;
1716                 if (size > high)
1717                         sum += size - high;
1718         }
1719
1720         return sum;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1725  */
1726 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1727 {
1728         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1729 }
1730 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1731
1732 /*
1733  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1734  */
1735 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1736 {
1737         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1738 }
1739
1740 static inline void show_node(struct zone *zone)
1741 {
1742         if (NUMA_BUILD)
1743                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1744 }
1745
1746 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1747 {
1748         val->totalram = totalram_pages;
1749         val->sharedram = 0;
1750         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1751         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1752         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1753         val->freehigh = nr_free_highpages();
1754         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1755 }
1756
1757 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1758
1759 #ifdef CONFIG_NUMA
1760 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1761 {
1762         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1763
1764         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1765         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1766 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1767         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1768         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1769                         NR_FREE_PAGES);
1770 #else
1771         val->totalhigh = 0;
1772         val->freehigh = 0;
1773 #endif
1774         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1775 }
1776 #endif
1777
1778 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1779
1780 /*
1781  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1782  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1783  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1784  */
1785 void show_free_areas(void)
1786 {
1787         int cpu;
1788         struct zone *zone;
1789
1790         for_each_zone(zone) {
1791                 if (!populated_zone(zone))
1792                         continue;
1793
1794                 show_node(zone);
1795                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1796
1797                 for_each_online_cpu(cpu) {
1798                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1799
1800                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1801
1802                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1803                                cpu, pageset->pcp.high,
1804                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1805                 }
1806         }
1807
1808         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1809                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1810                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1811                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1812                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1813                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1814                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1815                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1816                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1817                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1818                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1819                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1820                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1821
1822         for_each_zone(zone) {
1823                 int i;
1824
1825                 if (!populated_zone(zone))
1826                         continue;
1827
1828                 show_node(zone);
1829                 printk("%s"
1830                         " free:%lukB"
1831                         " min:%lukB"
1832                         " low:%lukB"
1833                         " high:%lukB"
1834                         " active:%lukB"
1835                         " inactive:%lukB"
1836                         " present:%lukB"
1837                         " pages_scanned:%lu"
1838                         " all_unreclaimable? %s"
1839                         "\n",
1840                         zone->name,
1841                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1842                         K(zone->pages_min),
1843                         K(zone->pages_low),
1844                         K(zone->pages_high),
1845                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1846                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1847                         K(zone->present_pages),
1848                         zone->pages_scanned,
1849                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1850                         );
1851                 printk("lowmem_reserve[]:");
1852                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1853                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1854                 printk("\n");
1855         }
1856
1857         for_each_zone(zone) {
1858                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1859
1860                 if (!populated_zone(zone))
1861                         continue;
1862
1863                 show_node(zone);
1864                 printk("%s: ", zone->name);
1865
1866                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1867                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1868                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1869                         total += nr[order] << order;
1870                 }
1871                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1872                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1873                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1874                 printk("= %lukB\n", K(total));
1875         }
1876
1877         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1878
1879         show_swap_cache_info();
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Builds allocation fallback zone lists.
1884  *
1885  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1886  */
1887 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1888                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1889 {
1890         struct zone *zone;
1891
1892         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1893         zone_type++;
1894
1895         do {
1896                 zone_type--;
1897                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1898                 if (populated_zone(zone)) {
1899                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1900                         check_highest_zone(zone_type);
1901                 }
1902
1903         } while (zone_type);
1904         return nr_zones;
1905 }
1906
1907
1908 /*
1909  *  zonelist_order:
1910  *  0 = automatic detection of better ordering.
1911  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1912  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1913  *
1914  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1915  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1916  */
1917 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1918 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1919 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1920
1921 /* zonelist order in the kernel.
1922  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1923  */
1924 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1925 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1926
1927
1928 #ifdef CONFIG_NUMA
1929 /* The value user specified ....changed by config */
1930 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1931 /* string for sysctl */
1932 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1933 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1934
1935 /*
1936  * interface for configure zonelist ordering.
1937  * command line option "numa_zonelist_order"
1938  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1939  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1940  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1941  */
1942
1943 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1944 {
1945         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1946                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1947         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1948                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1949         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1950                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1951         } else {
1952                 printk(KERN_WARNING
1953                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1954                         "%s\n", s);
1955                 return -EINVAL;
1956         }
1957         return 0;
1958 }
1959
1960 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1961 {
1962         if (s)
1963                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1964         return 0;
1965 }
1966 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1967
1968 /*
1969  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1970  */
1971 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1972                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1973                 loff_t *ppos)
1974 {
1975         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1976         int ret;
1977
1978         if (write)
1979                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1980                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1981         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1982         if (ret)
1983                 return ret;
1984         if (write) {
1985                 int oldval = user_zonelist_order;
1986                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1987                         /*
1988                          * bogus value.  restore saved string
1989                          */
1990                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1991                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1992                         user_zonelist_order = oldval;
1993                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1994                         build_all_zonelists();
1995         }
1996         return 0;
1997 }
1998
1999
2000 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2001 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2002
2003 /**
2004  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2005  * @node: node whose fallback list we're appending
2006  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2007  *
2008  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2009  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2010  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2011  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2012  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2013  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2014  * on them otherwise.
2015  * It returns -1 if no node is found.
2016  */
2017 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2018 {
2019         int n, val;
2020         int min_val = INT_MAX;
2021         int best_node = -1;
2022         node_to_cpumask_ptr(tmp, 0);
2023
2024         /* Use the local node if we haven't already */
2025         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2026                 node_set(node, *used_node_mask);
2027                 return node;
2028         }
2029
2030         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2031
2032                 /* Don't want a node to appear more than once */
2033                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2034                         continue;
2035
2036                 /* Use the distance array to find the distance */
2037                 val = node_distance(node, n);
2038
2039                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2040                 val += (n < node);
2041
2042                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2043                 node_to_cpumask_ptr_next(tmp, n);
2044                 if (!cpus_empty(*tmp))
2045                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2046
2047                 /* Slight preference for less loaded node */
2048                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2049                 val += node_load[n];
2050
2051                 if (val < min_val) {
2052                         min_val = val;
2053                         best_node = n;
2054                 }
2055         }
2056
2057         if (best_node >= 0)
2058                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2059
2060         return best_node;
2061 }
2062
2063
2064 /*
2065  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2066  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2067  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2068  */
2069 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2070 {
2071         int j;
2072         struct zonelist *zonelist;
2073
2074         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2075         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2076                 ;
2077         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2078                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2079         zonelist->zones[j] = NULL;
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Build gfp_thisnode zonelists
2084  */
2085 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2086 {
2087         int j;
2088         struct zonelist *zonelist;
2089
2090         zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
2091         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2092         zonelist->zones[j] = NULL;
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2097  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2098  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2099  * may still exist in local DMA zone.
2100  */
2101 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2102
2103 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2104 {
2105         int pos, j, node;
2106         int zone_type;          /* needs to be signed */
2107         struct zone *z;
2108         struct zonelist *zonelist;
2109
2110         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2111         pos = 0;
2112         for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
2113                 for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2114                         node = node_order[j];
2115                         z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2116                         if (populated_zone(z)) {
2117                                 zonelist->zones[pos++] = z;
2118                                 check_highest_zone(zone_type);
2119                         }
2120                 }
2121         }
2122         zonelist->zones[pos] = NULL;
2123 }
2124
2125 static int default_zonelist_order(void)
2126 {
2127         int nid, zone_type;
2128         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2129         struct zone *z;
2130         int average_size;
2131         /*
2132          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2133          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2134          * into OOM very easily.
2135          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2136          */
2137         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2138         low_kmem_size = 0;
2139         total_size = 0;
2140         for_each_online_node(nid) {
2141                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2142                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2143                         if (populated_zone(z)) {
2144                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2145                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2146                                 total_size += z->present_pages;
2147                         }
2148                 }
2149         }
2150         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2151             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2152                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2153         /*
2154          * look into each node's config.
2155          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2156          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2157          */
2158         average_size = total_size /
2159                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2160         for_each_online_node(nid) {
2161                 low_kmem_size = 0;
2162                 total_size = 0;
2163                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2164                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2165                         if (populated_zone(z)) {
2166                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2167                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2168                                 total_size += z->present_pages;
2169                         }
2170                 }
2171                 if (low_kmem_size &&
2172                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2173                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2174                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2175         }
2176         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2177 }
2178
2179 static void set_zonelist_order(void)
2180 {
2181         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2182                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2183         else
2184                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2185 }
2186
2187 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2188 {
2189         int j, node, load;
2190         enum zone_type i;
2191         nodemask_t used_mask;
2192         int local_node, prev_node;
2193         struct zonelist *zonelist;
2194         int order = current_zonelist_order;
2195
2196         /* initialize zonelists */
2197         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2198                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2199                 zonelist->zones[0] = NULL;
2200         }
2201
2202         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2203         local_node = pgdat->node_id;
2204         load = num_online_nodes();
2205         prev_node = local_node;
2206         nodes_clear(used_mask);
2207
2208         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2209         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2210         j = 0;
2211
2212         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2213                 int distance = node_distance(local_node, node);
2214
2215                 /*
2216                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2217                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2218                  */
2219                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2220                         zone_reclaim_mode = 1;
2221
2222                 /*
2223                  * We don't want to pressure a particular node.
2224                  * So adding penalty to the first node in same
2225                  * distance group to make it round-robin.
2226                  */
2227                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2228                         node_load[node] = load;
2229
2230                 prev_node = node;
2231                 load--;
2232                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2233                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2234                 else
2235                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2236         }
2237
2238         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2239                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2240                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2241         }
2242
2243         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2244 }
2245
2246 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2247 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2248 {
2249         struct zonelist *zonelist;
2250         struct zonelist_cache *zlc;
2251         struct zone **z;
2252
2253         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2254         zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2255         bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2256         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2257                 zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2258 }
2259
2260
2261 #else   /* CONFIG_NUMA */
2262
2263 static void set_zonelist_order(void)
2264 {
2265         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2266 }
2267
2268 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2269 {
2270         int node, local_node;
2271         enum zone_type j;
2272         struct zonelist *zonelist;
2273
2274         local_node = pgdat->node_id;
2275
2276         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2277         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2278
2279         /*
2280          * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2281          * of all the other nodes.
2282          * We don't want to pressure a particular node, so when
2283          * building the zones for node N, we make sure that the
2284          * zones coming right after the local ones are those from
2285          * node N+1 (modulo N)
2286          */
2287         for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2288                 if (!node_online(node))
2289                         continue;
2290                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2291                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2292         }
2293         for (node = 0; node < local_node; node++) {
2294                 if (!node_online(node))
2295                         continue;
2296                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2297                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2298         }
2299
2300         zonelist->zones[j] = NULL;
2301 }
2302
2303 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2304 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2305 {
2306         pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
2307         pgdat->node_zonelists[1].zlcache_ptr = NULL;
2308 }
2309
2310 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2311
2312 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2313 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2314 {
2315         int nid;
2316
2317         for_each_online_node(nid) {
2318                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2319
2320                 build_zonelists(pgdat);
2321                 build_zonelist_cache(pgdat);
2322         }
2323         return 0;
2324 }
2325
2326 void build_all_zonelists(void)
2327 {
2328         set_zonelist_order();
2329
2330         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2331                 __build_all_zonelists(NULL);
2332                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2333         } else {
2334                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2335                    of zonelist */
2336                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2337                 /* cpuset refresh routine should be here */
2338         }
2339         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2340         /*
2341          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2342          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2343          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2344          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2345          * disabled and enable it later
2346          */
2347         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2348                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2349         else
2350                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2351
2352         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2353                 "Total pages: %ld\n",
2354                         num_online_nodes(),
2355                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2356                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2357                         vm_total_pages);
2358 #ifdef CONFIG_NUMA
2359         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2360 #endif
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2365  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2366  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2367  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2368  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2369  * conservative, even though it seems large.
2370  *
2371  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2372  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2373  */
2374 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2375
2376 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2377 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2378 {
2379         unsigned long size = 1;
2380
2381         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2382
2383         while (size < pages)
2384                 size <<= 1;
2385
2386         /*
2387          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2388          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2389          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2390          */
2391         size = min(size, 4096UL);
2392
2393         return max(size, 4UL);
2394 }
2395 #else
2396 /*
2397  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2398  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2399  *
2400  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2401  *
2402  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2403  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2404  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2405  *
2406  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2407  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2408  *
2409  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2410  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2411  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2412  */
2413 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2414 {
2415         return 4096UL;
2416 }
2417 #endif
2418
2419 /*
2420  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2421  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2422  * hash function before the remainder is taken.
2423  */
2424 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2425 {
2426         return ffz(~size);
2427 }
2428
2429 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2430
2431 /*
2432  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2433  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2434  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2435  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2436  * blocks as reclaim kicks in
2437  */
2438 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2439 {
2440         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2441         struct page *page;
2442         unsigned long reserve, block_migratetype;
2443
2444         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2445         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2446         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2447         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2448                                                         pageblock_order;
2449
2450         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2451                 if (!pfn_valid(pfn))
2452                         continue;
2453                 page = pfn_to_page(pfn);
2454
2455                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2456                 if (PageReserved(page))
2457                         continue;
2458
2459                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2460
2461                 /* If this block is reserved, account for it */
2462                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2463                         reserve--;
2464                         continue;
2465                 }
2466
2467                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2468                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2469                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2470                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2471                         reserve--;
2472                         continue;
2473                 }
2474
2475                 /*
2476                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2477                  * take it back
2478                  */
2479                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2480                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2481                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2482                 }
2483         }
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2488  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2489  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2490  */
2491 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2492                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2493 {
2494         struct page *page;
2495         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2496         unsigned long pfn;
2497
2498         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2499                 /*
2500                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2501                  * handed to this function.  They do not
2502                  * exist on hotplugged memory.
2503                  */
2504                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2505                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2506                                 continue;
2507                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2508                                 continue;
2509                 }
2510                 page = pfn_to_page(pfn);
2511                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2512                 init_page_count(page);
2513                 reset_page_mapcount(page);
2514                 SetPageReserved(page);
2515
2516                 /*
2517                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2518                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2519                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2520                  * the address space during boot when many long-lived
2521                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2522                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2523                  * setup_zone_migrate_reserve()
2524                  */
2525                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2526                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2527
2528                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2529 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2530                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2531                 if (!is_highmem_idx(zone))
2532                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2533 #endif
2534         }
2535 }
2536
2537 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2538 {
2539         int order, t;
2540         for_each_migratetype_order(order, t) {
2541                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2542                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2543         }
2544 }
2545
2546 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2547 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2548         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2549 #endif
2550
2551 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2552 {
2553         int batch;
2554
2555         /*
2556          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2557          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2558          *
2559          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2560          */
2561         batch = zone->present_pages / 1024;
2562         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2563                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2564         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2565         if (batch < 1)
2566                 batch = 1;
2567
2568         /*
2569          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2570          * of 2 value was found to be more likely to have
2571          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2572          *
2573          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2574          * batches of pages, one task can end up with a lot
2575          * of pages of one half of the possible page colors
2576          * and the other with pages of the other colors.
2577          */
2578         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2579
2580         return batch;
2581 }
2582
2583 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2584 {
2585         struct per_cpu_pages *pcp;
2586
2587         memset(p, 0, sizeof(*p));
2588
2589         pcp = &p->pcp;
2590         pcp->count = 0;
2591         pcp->high = 6 * batch;
2592         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2593         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2594 }
2595
2596 /*
2597  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2598  * to the value high for the pageset p.
2599  */
2600
2601 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2602                                 unsigned long high)
2603 {
2604         struct per_cpu_pages *pcp;
2605
2606         pcp = &p->pcp;
2607         pcp->high = high;
2608         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2609         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2610                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2611 }
2612
2613
2614 #ifdef CONFIG_NUMA
2615 /*
2616  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2617  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2618  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2619  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2620  * with interrupts disabled.
2621  *
2622  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2623  *
2624  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2625  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2626  * hotplugged processors.
2627  *
2628  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2629  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2630  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2631  */
2632 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2633
2634 /*
2635  * Dynamically allocate memory for the
2636  * per cpu pageset array in struct zone.
2637  */
2638 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2639 {
2640         struct zone *zone, *dzone;
2641         int node = cpu_to_node(cpu);
2642
2643         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2644
2645         for_each_zone(zone) {
2646
2647                 if (!populated_zone(zone))
2648                         continue;
2649
2650                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2651                                          GFP_KERNEL, node);
2652                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2653                         goto bad;
2654
2655                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2656
2657                 if (percpu_pagelist_fraction)
2658                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2659                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2660         }
2661
2662         return 0;
2663 bad:
2664         for_each_zone(dzone) {
2665                 if (!populated_zone(dzone))
2666                         continue;
2667                 if (dzone == zone)
2668                         break;
2669                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2670                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2671         }
2672         return -ENOMEM;
2673 }
2674
2675 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2676 {
2677         struct zone *zone;
2678
2679         for_each_zone(zone) {
2680                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2681
2682                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2683                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2684                         kfree(pset);
2685                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2686         }
2687 }
2688
2689 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2690                 unsigned long action,
2691                 void *hcpu)
2692 {
2693         int cpu = (long)hcpu;
2694         int ret = NOTIFY_OK;
2695
2696         switch (action) {
2697         case CPU_UP_PREPARE:
2698         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2699                 if (process_zones(cpu))
2700                         ret = NOTIFY_BAD;
2701                 break;
2702         case CPU_UP_CANCELED:
2703         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2704         case CPU_DEAD:
2705         case CPU_DEAD_FROZEN:
2706                 free_zone_pagesets(cpu);
2707                 break;
2708         default:
2709                 break;
2710         }
2711         return ret;
2712 }
2713
2714 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2715         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2716
2717 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2718 {
2719         int err;
2720
2721         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2722          * A cpuup callback will do this for every cpu
2723          * as it comes online
2724          */
2725         err = process_zones(smp_processor_id());
2726         BUG_ON(err);
2727         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2728 }
2729
2730 #endif
2731
2732 static noinline __init_refok
2733 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2734 {
2735         int i;
2736         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2737         size_t alloc_size;
2738
2739         /*
2740          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2741          * per zone.
2742          */
2743         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2744                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2745         zone->wait_table_bits =
2746                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2747         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2748                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2749
2750         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2751                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2752                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2753         } else {
2754                 /*
2755                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2756                  * via memory hot-add.
2757                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2758                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2759                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2760                  * node itself as well.
2761                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2762                  * necessary.
2763                  */
2764                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2765         }
2766         if (!zone->wait_table)
2767                 return -ENOMEM;
2768
2769         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2770                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2771
2772         return 0;
2773 }
2774
2775 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2776 {
2777         int cpu;
2778         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2779
2780         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2781 #ifdef CONFIG_NUMA
2782                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2783                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2784                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2785 #else
2786                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2787 #endif
2788         }
2789         if (zone->present_pages)
2790                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2791                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2792 }
2793
2794 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2795                                         unsigned long zone_start_pfn,
2796                                         unsigned long size,
2797                                         enum memmap_context context)
2798 {
2799         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2800         int ret;
2801         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2802         if (ret)
2803                 return ret;
2804         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2805
2806         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2807
2808         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2809
2810         zone_init_free_lists(zone);
2811
2812         return 0;
2813 }
2814
2815 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2816 /*
2817  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2818  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2819  */
2820 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2821 {
2822         int i;
2823
2824         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2825                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2826                         return i;
2827
2828         return -1;
2829 }
2830
2831 /*
2832  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2833  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2834  */
2835 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2836 {
2837         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2838                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2839                         return index;
2840
2841         return -1;
2842 }
2843
2844 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2845 /*
2846  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2847  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2848  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2849  * alternative
2850  */
2851 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2852 {
2853         int i;
2854
2855         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2856                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2857                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2858
2859                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2860                         return early_node_map[i].nid;
2861         }
2862
2863         return 0;
2864 }
2865 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2866
2867 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2868 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2869         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2870                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2871
2872 /**
2873  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2874  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2875  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2876  *
2877  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2878  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2879  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2880  */
2881 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2882                                                 unsigned long max_low_pfn)
2883 {
2884         int i;
2885
2886         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2887                 unsigned long size_pages = 0;
2888                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2889
2890                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2891                         continue;
2892
2893                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2894                         end_pfn = max_low_pfn;
2895
2896                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2897                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2898                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2899                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2900         }
2901 }
2902
2903 /**
2904  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2905  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2906  *
2907  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2908  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2909  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2910  */
2911 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2912 {
2913         int i;
2914
2915         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2916                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2917                                 early_node_map[i].start_pfn,
2918                                 early_node_map[i].end_pfn);
2919 }
2920
2921 /**
2922  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2923  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2924  * @start_pfn: The start pfn of the node
2925  * @end_pfn: The end pfn of the node
2926  *
2927  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2928  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2929  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2930  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2931  * be used later.
2932  */
2933 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2934 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2935                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2936 {
2937         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2938                         nid, start_pfn, end_pfn);
2939
2940         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2941         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2942                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2943
2944         /* Update the boundaries */
2945         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2946                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2947         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2948                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2949 }
2950
2951 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2952 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2953                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2954 {
2955         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2956                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2957
2958         /* Return if boundary information has not been provided */
2959         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2960                 return;
2961
2962         /* Check the boundaries and update if necessary */
2963         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2964                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2965         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2966                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2967 }
2968 #else
2969 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2970                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2971
2972 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2973                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2974 #endif
2975
2976
2977 /**
2978  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2979  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2980  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2981  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2982  *
2983  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2984  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2985  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2986  * PFNs will be 0.
2987  */
2988 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2989                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2990 {
2991         int i;
2992         *start_pfn = -1UL;
2993         *end_pfn = 0;
2994
2995         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2996                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2997                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2998         }
2999
3000         if (*start_pfn == -1UL)
3001                 *start_pfn = 0;
3002
3003         /* Push the node boundaries out if requested */
3004         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3005 }
3006
3007 /*
3008  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3009  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3010  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3011  */
3012 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3013 {
3014         int zone_index;
3015         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3016                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3017                         continue;
3018
3019                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3020                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3021                         break;
3022         }
3023
3024         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3025         movable_zone = zone_index;
3026 }
3027
3028 /*
3029  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3030  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3031  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3032  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3033  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3034  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3035  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3036  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3037  */
3038 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3039                                         unsigned long zone_type,
3040                                         unsigned long node_start_pfn,
3041                                         unsigned long node_end_pfn,
3042                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3043                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3044 {
3045         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3046         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3047                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3048                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3049                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3050                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3051                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3052
3053                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3054                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3055                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3056                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3057
3058                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3059                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3060                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3061         }
3062 }
3063
3064 /*
3065  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3066  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3067  */
3068 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3069                                         unsigned long zone_type,
3070                                         unsigned long *ignored)
3071 {
3072         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3073         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3074
3075         /* Get the start and end of the node and zone */
3076         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3077         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3078         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3079         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3080                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3081                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3082
3083         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3084         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3085                 return 0;
3086
3087         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3088         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3089         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3090
3091         /* Return the spanned pages */
3092         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3093 }
3094
3095 /*
3096  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3097  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3098  */
3099 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3100                                 unsigned long range_start_pfn,
3101                                 unsigned long range_end_pfn)
3102 {
3103         int i = 0;
3104         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3105         unsigned long start_pfn;
3106
3107         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3108         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3109         if (i == -1)
3110                 return 0;
3111
3112         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3113
3114         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3115         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3116                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3117
3118         /* Find all holes for the zone within the node */
3119         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3120
3121                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3122                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3123                         break;
3124
3125                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3126                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3127                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3128
3129                 /* Update the hole size cound and move on */
3130                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3131                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3132                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3133                 }
3134                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3135         }
3136
3137         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3138         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3139                 hole_pages += range_end_pfn -
3140                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3141
3142         return hole_pages;
3143 }
3144
3145 /**
3146  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3147  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3148  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3149  *
3150  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3151  */
3152 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3153                                                         unsigned long end_pfn)
3154 {
3155         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3156 }
3157
3158 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3159 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3160                                         unsigned long zone_type,
3161                                         unsigned long *ignored)
3162 {
3163         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3164         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3165
3166         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3167         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3168                                                         node_start_pfn);
3169         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3170                                                         node_end_pfn);
3171
3172         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3173                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3174                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3175         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3176 }
3177
3178 #else
3179 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3180                                         unsigned long zone_type,
3181                                         unsigned long *zones_size)
3182 {
3183         return zones_size[zone_type];
3184 }
3185
3186 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3187                                                 unsigned long zone_type,
3188                                                 unsigned long *zholes_size)
3189 {
3190         if (!zholes_size)
3191                 return 0;
3192
3193         return zholes_size[zone_type];
3194 }
3195
3196 #endif
3197
3198 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3199                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3200 {
3201         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3202         enum zone_type i;
3203
3204         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3205                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3206                                                                 zones_size);
3207         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3208
3209         realtotalpages = totalpages;
3210         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3211                 realtotalpages -=
3212                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3213                                                                 zholes_size);
3214         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3215         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3216                                                         realtotalpages);
3217 }
3218
3219 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3220 /*
3221  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3222  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3223  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3224  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3225  * bytes.
3226  */
3227 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3228 {
3229         unsigned long usemapsize;
3230
3231         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3232         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3233         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3234         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3235
3236         return usemapsize / 8;
3237 }
3238
3239 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3240                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3241 {
3242         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3243         zone->pageblock_flags = NULL;
3244         if (usemapsize) {
3245                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3246                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3247         }
3248 }
3249 #else
3250 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3251                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3252 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3253
3254 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3255
3256 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3257 static inline int pageblock_default_order(void)
3258 {
3259         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3260                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3261
3262         return MAX_ORDER-1;
3263 }
3264
3265 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3266 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3267 {
3268         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3269         if (pageblock_order)
3270                 return;
3271
3272         /*
3273          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3274          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3275          */
3276         pageblock_order = order;
3277 }
3278 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3279
3280 /*
3281  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3282  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3283  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3284  * pageblock_order based on the kernel config
3285  */
3286 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3287 {
3288         return MAX_ORDER-1;
3289 }
3290 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3291
3292 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3293
3294 /*
3295  * Set up the zone data structures:
3296  *   - mark all pages reserved
3297  *   - mark all memory queues empty
3298  *   - clear the memory bitmaps
3299  */
3300 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3301                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3302 {
3303         enum zone_type j;
3304         int nid = pgdat->node_id;
3305         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3306         int ret;
3307
3308         pgdat_resize_init(pgdat);
3309         pgdat->nr_zones = 0;
3310         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3311         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3312         
3313         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3314                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3315                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3316
3317                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3318                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3319                                                                 zholes_size);
3320
3321                 /*
3322                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3323                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3324                  * and per-cpu initialisations
3325                  */
3326                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3327                 if (realsize >= memmap_pages) {
3328                         realsize -= memmap_pages;
3329                         printk(KERN_DEBUG
3330                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3331                                 zone_names[j], memmap_pages);
3332                 } else
3333                         printk(KERN_WARNING
3334                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3335                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3336
3337                 /* Account for reserved pages */
3338                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3339                         realsize -= dma_reserve;
3340                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3341                                         zone_names[0], dma_reserve);
3342                 }
3343
3344                 if (!is_highmem_idx(j))
3345                         nr_kernel_pages += realsize;
3346                 nr_all_pages += realsize;
3347
3348                 zone->spanned_pages = size;
3349                 zone->present_pages = realsize;
3350 #ifdef CONFIG_NUMA
3351                 zone->node = nid;
3352                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3353                                                 / 100;
3354                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;