a8a53f879dfe5501fc9ecc880344c524d910985b
[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/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/memory_hotplug.h>
36 #include <linux/nodemask.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/stop_machine.h>
40 #include <linux/sort.h>
41 #include <linux/pfn.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/fault-inject.h>
44
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/div64.h>
47 #include "internal.h"
48
49 /*
50  * Array of node states.
51  */
52 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
53         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
54         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
55 #ifndef CONFIG_NUMA
56         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
57 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
58         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
59 #endif
60         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
61 #endif  /* NUMA */
62 };
63 EXPORT_SYMBOL(node_states);
64
65 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
66 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
67 long nr_swap_pages;
68 int percpu_pagelist_fraction;
69
70 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
71 int pageblock_order __read_mostly;
72 #endif
73
74 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
75
76 /*
77  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
78  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
79  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
80  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
81  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
82  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
83  *
84  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
85  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
86  */
87 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
88 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
89          256,
90 #endif
91 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
92          256,
93 #endif
94 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
95          32,
96 #endif
97          32,
98 };
99
100 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
101
102 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
103 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
104          "DMA",
105 #endif
106 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
107          "DMA32",
108 #endif
109          "Normal",
110 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
111          "HighMem",
112 #endif
113          "Movable",
114 };
115
116 int min_free_kbytes = 1024;
117
118 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
119 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
120 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
121
122 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
123   /*
124    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
125    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
126    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
127    * so the number of times add_active_range() can be called is
128    * related to the number of nodes and the number of holes
129    */
130   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
131     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
132     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
133   #else
134     #if MAX_NUMNODES >= 32
135       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
136       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
137     #else
138       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
139       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
140     #endif
141   #endif
142
143   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
144   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
145   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
146   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
147 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
148   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
149   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
150 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
151   unsigned long __initdata required_kernelcore;
152   static unsigned long __initdata required_movablecore;
153   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
154
155   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
156   int movable_zone;
157   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
158 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
159
160 #if MAX_NUMNODES > 1
161 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
162 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
163 #endif
164
165 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
166
167 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
168 {
169         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
170                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
171 }
172
173 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
174 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
175 {
176         int ret = 0;
177         unsigned seq;
178         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
179
180         do {
181                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
182                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
183                         ret = 1;
184                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
185                         ret = 1;
186         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
187
188         return ret;
189 }
190
191 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
192 {
193         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
194                 return 0;
195         if (zone != page_zone(page))
196                 return 0;
197
198         return 1;
199 }
200 /*
201  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
202  */
203 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
204 {
205         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
206                 return 1;
207         if (!page_is_consistent(zone, page))
208                 return 1;
209
210         return 0;
211 }
212 #else
213 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
214 {
215         return 0;
216 }
217 #endif
218
219 static void bad_page(struct page *page)
220 {
221         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
222                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
223                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
224                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
225                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
226                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
227                 page_mapcount(page), page_count(page));
228         dump_stack();
229         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
230                         1 << PG_private |
231                         1 << PG_locked  |
232                         1 << PG_active  |
233                         1 << PG_dirty   |
234                         1 << PG_reclaim |
235                         1 << PG_slab    |
236                         1 << PG_swapcache |
237                         1 << PG_writeback |
238                         1 << PG_buddy );
239         set_page_count(page, 0);
240         reset_page_mapcount(page);
241         page->mapping = NULL;
242         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
243 }
244
245 /*
246  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
247  *
248  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
249  *
250  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
251  *
252  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
253  * the head page (even the head page has this).
254  *
255  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
256  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
257  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
258  */
259
260 static void free_compound_page(struct page *page)
261 {
262         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
263 }
264
265 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
266 {
267         int i;
268         int nr_pages = 1 << order;
269
270         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
271         set_compound_order(page, order);
272         __SetPageHead(page);
273         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
274                 struct page *p = page + i;
275
276                 __SetPageTail(p);
277                 p->first_page = page;
278         }
279 }
280
281 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
282 {
283         int i;
284         int nr_pages = 1 << order;
285
286         if (unlikely(compound_order(page) != order))
287                 bad_page(page);
288
289         if (unlikely(!PageHead(page)))
290                         bad_page(page);
291         __ClearPageHead(page);
292         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
293                 struct page *p = page + i;
294
295                 if (unlikely(!PageTail(p) |
296                                 (p->first_page != page)))
297                         bad_page(page);
298                 __ClearPageTail(p);
299         }
300 }
301
302 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
303 {
304         int i;
305
306         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
307         /*
308          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
309          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
310          */
311         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
312         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
313                 clear_highpage(page + i);
314 }
315
316 /*
317  * function for dealing with page's order in buddy system.
318  * zone->lock is already acquired when we use these.
319  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
320  */
321 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
322 {
323         return page_private(page);
324 }
325
326 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
327 {
328         set_page_private(page, order);
329         __SetPageBuddy(page);
330 }
331
332 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
333 {
334         __ClearPageBuddy(page);
335         set_page_private(page, 0);
336 }
337
338 /*
339  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
340  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
341  *
342  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
343  * the following equation:
344  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
345  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
346  * 1 buddy is #10:
347  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
348  *
349  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
350  * satisfies the following equation:
351  *     P = B & ~(1 << O)
352  *
353  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
354  */
355 static inline struct page *
356 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
357 {
358         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
359
360         return page + (buddy_idx - page_idx);
361 }
362
363 static inline unsigned long
364 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
365 {
366         return (page_idx & ~(1 << order));
367 }
368
369 /*
370  * This function checks whether a page is free && is the buddy
371  * we can do coalesce a page and its buddy if
372  * (a) the buddy is not in a hole &&
373  * (b) the buddy is in the buddy system &&
374  * (c) a page and its buddy have the same order &&
375  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
376  *
377  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
378  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
379  *
380  * For recording page's order, we use page_private(page).
381  */
382 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
383                                                                 int order)
384 {
385         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
386                 return 0;
387
388         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
389                 return 0;
390
391         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
392                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
393                 return 1;
394         }
395         return 0;
396 }
397
398 /*
399  * Freeing function for a buddy system allocator.
400  *
401  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
402  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
403  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
404  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
405  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
406  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
407  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
408  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
409  * parts of the VM system.
410  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
411  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
412  * order is recorded in page_private(page) field.
413  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
414  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
415  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
416  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
417  * triggers coalescing into a block of larger size.            
418  *
419  * -- wli
420  */
421
422 static inline void __free_one_page(struct page *page,
423                 struct zone *zone, unsigned int order)
424 {
425         unsigned long page_idx;
426         int order_size = 1 << order;
427         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
428
429         if (unlikely(PageCompound(page)))
430                 destroy_compound_page(page, order);
431
432         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
433
434         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
435         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
436
437         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
438         while (order < MAX_ORDER-1) {
439                 unsigned long combined_idx;
440                 struct page *buddy;
441
442                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
443                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
444                         break;          /* Move the buddy up one level. */
445
446                 list_del(&buddy->lru);
447                 zone->free_area[order].nr_free--;
448                 rmv_page_order(buddy);
449                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
450                 page = page + (combined_idx - page_idx);
451                 page_idx = combined_idx;
452                 order++;
453         }
454         set_page_order(page, order);
455         list_add(&page->lru,
456                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
457         zone->free_area[order].nr_free++;
458 }
459
460 static inline int free_pages_check(struct page *page)
461 {
462         if (unlikely(page_mapcount(page) |
463                 (page->mapping != 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->all_unreclaimable = 0;
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->all_unreclaimable = 0;
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 fastcall __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_count(page) != 0)  |
614                 (page->flags & (
615                         1 << PG_lru     |
616                         1 << PG_private |
617                         1 << PG_locked  |
618                         1 << PG_active  |
619                         1 << PG_dirty   |
620                         1 << PG_slab    |
621                         1 << PG_swapcache |
622                         1 << PG_writeback |
623                         1 << PG_reserved |
624                         1 << PG_buddy ))))
625                 bad_page(page);
626
627         /*
628          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
629          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
630          */
631         if (PageReserved(page))
632                 return 1;
633
634         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
635                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
636                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
637         set_page_private(page, 0);
638         set_page_refcounted(page);
639
640         arch_alloc_page(page, order);
641         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
642
643         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
644                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
645
646         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
647                 prep_compound_page(page, order);
648
649         return 0;
650 }
651
652 /*
653  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
654  * the smallest available page from the freelists
655  */
656 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
657                                                 int migratetype)
658 {
659         unsigned int current_order;
660         struct free_area * area;
661         struct page *page;
662
663         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
664         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
665                 area = &(zone->free_area[current_order]);
666                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
667                         continue;
668
669                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
670                                                         struct page, lru);
671                 list_del(&page->lru);
672                 rmv_page_order(page);
673                 area->nr_free--;
674                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
675                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
676                 return page;
677         }
678
679         return NULL;
680 }
681
682
683 /*
684  * This array describes the order lists are fallen back to when
685  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
686  */
687 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
688         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
689         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
690         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
691         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
692 };
693
694 /*
695  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
696  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
697  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
698  */
699 int move_freepages(struct zone *zone,
700                         struct page *start_page, struct page *end_page,
701                         int migratetype)
702 {
703         struct page *page;
704         unsigned long order;
705         int pages_moved = 0;
706
707 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
708         /*
709          * page_zone is not safe to call in this context when
710          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
711          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
712          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
713          * grouping pages by mobility
714          */
715         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
716 #endif
717
718         for (page = start_page; page <= end_page;) {
719                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
720                         page++;
721                         continue;
722                 }
723
724                 if (!PageBuddy(page)) {
725                         page++;
726                         continue;
727                 }
728
729                 order = page_order(page);
730                 list_del(&page->lru);
731                 list_add(&page->lru,
732                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
733                 page += 1 << order;
734                 pages_moved += 1 << order;
735         }
736
737         return pages_moved;
738 }
739
740 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
741 {
742         unsigned long start_pfn, end_pfn;
743         struct page *start_page, *end_page;
744
745         start_pfn = page_to_pfn(page);
746         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
747         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
748         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
749         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
750
751         /* Do not cross zone boundaries */
752         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
753                 start_page = page;
754         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
755                 return 0;
756
757         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
758 }
759
760 /* Return the page with the lowest PFN in the list */
761 static struct page *min_page(struct list_head *list)
762 {
763         unsigned long min_pfn = -1UL;
764         struct page *min_page = NULL, *page;;
765
766         list_for_each_entry(page, list, lru) {
767                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
768                 if (pfn < min_pfn) {
769                         min_pfn = pfn;
770                         min_page = page;
771                 }
772         }
773
774         return min_page;
775 }
776
777 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
778 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
779                                                 int start_migratetype)
780 {
781         struct free_area * area;
782         int current_order;
783         struct page *page;
784         int migratetype, i;
785
786         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
787         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
788                                                 --current_order) {
789                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
790                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
791
792                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
793                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
794                                 continue;
795
796                         area = &(zone->free_area[current_order]);
797                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
798                                 continue;
799
800                         /* Bias kernel allocations towards low pfns */
801                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
802                                         struct page, lru);
803                         if (unlikely(start_migratetype != MIGRATE_MOVABLE))
804                                 page = min_page(&area->free_list[migratetype]);
805                         area->nr_free--;
806
807                         /*
808                          * If breaking a large block of pages, move all free
809                          * pages to the preferred allocation list. If falling
810                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
811                          * agressive about taking ownership of free pages
812                          */
813                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
814                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
815                                 unsigned long pages;
816                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
817                                                                 start_migratetype);
818
819                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
820                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
821                                         set_pageblock_migratetype(page,
822                                                                 start_migratetype);
823
824                                 migratetype = start_migratetype;
825                         }
826
827                         /* Remove the page from the freelists */
828                         list_del(&page->lru);
829                         rmv_page_order(page);
830                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
831                                                         -(1UL << order));
832
833                         if (current_order == pageblock_order)
834                                 set_pageblock_migratetype(page,
835                                                         start_migratetype);
836
837                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
838                         return page;
839                 }
840         }
841
842         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
843         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
844 }
845
846 /*
847  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
848  * Call me with the zone->lock already held.
849  */
850 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
851                                                 int migratetype)
852 {
853         struct page *page;
854
855         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
856
857         if (unlikely(!page))
858                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
859
860         return page;
861 }
862
863 /* 
864  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
865  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
866  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
867  */
868 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
869                         unsigned long count, struct list_head *list,
870                         int migratetype)
871 {
872         int i;
873         
874         spin_lock(&zone->lock);
875         for (i = 0; i < count; ++i) {
876                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
877                 if (unlikely(page == NULL))
878                         break;
879                 list_add(&page->lru, list);
880                 set_page_private(page, migratetype);
881         }
882         spin_unlock(&zone->lock);
883         return i;
884 }
885
886 #ifdef CONFIG_NUMA
887 /*
888  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
889  * currently executing processor on remote nodes after they have
890  * expired.
891  *
892  * Note that this function must be called with the thread pinned to
893  * a single processor.
894  */
895 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
896 {
897         unsigned long flags;
898         int to_drain;
899
900         local_irq_save(flags);
901         if (pcp->count >= pcp->batch)
902                 to_drain = pcp->batch;
903         else
904                 to_drain = pcp->count;
905         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
906         pcp->count -= to_drain;
907         local_irq_restore(flags);
908 }
909 #endif
910
911 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
912 {
913         unsigned long flags;
914         struct zone *zone;
915         int i;
916
917         for_each_zone(zone) {
918                 struct per_cpu_pageset *pset;
919
920                 if (!populated_zone(zone))
921                         continue;
922
923                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
924                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
925                         struct per_cpu_pages *pcp;
926
927                         pcp = &pset->pcp[i];
928                         local_irq_save(flags);
929                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
930                         pcp->count = 0;
931                         local_irq_restore(flags);
932                 }
933         }
934 }
935
936 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
937
938 void mark_free_pages(struct zone *zone)
939 {
940         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
941         unsigned long flags;
942         int order, t;
943         struct list_head *curr;
944
945         if (!zone->spanned_pages)
946                 return;
947
948         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
949
950         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
951         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
952                 if (pfn_valid(pfn)) {
953                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
954
955                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
956                                 swsusp_unset_page_free(page);
957                 }
958
959         for_each_migratetype_order(order, t) {
960                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
961                         unsigned long i;
962
963                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
964                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
965                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
966                 }
967         }
968         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
969 }
970 #endif /* CONFIG_PM */
971
972 /*
973  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
974  */
975 void drain_local_pages(void)
976 {
977         unsigned long flags;
978
979         local_irq_save(flags);  
980         __drain_pages(smp_processor_id());
981         local_irq_restore(flags);       
982 }
983
984 void smp_drain_local_pages(void *arg)
985 {
986         drain_local_pages();
987 }
988
989 /*
990  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
991  */
992 void drain_all_local_pages(void)
993 {
994         unsigned long flags;
995
996         local_irq_save(flags);
997         __drain_pages(smp_processor_id());
998         local_irq_restore(flags);
999
1000         smp_call_function(smp_drain_local_pages, NULL, 0, 1);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Free a 0-order page
1005  */
1006 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
1007 {
1008         struct zone *zone = page_zone(page);
1009         struct per_cpu_pages *pcp;
1010         unsigned long flags;
1011
1012         if (PageAnon(page))
1013                 page->mapping = NULL;
1014         if (free_pages_check(page))
1015                 return;
1016
1017         if (!PageHighMem(page))
1018                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
1019         arch_free_page(page, 0);
1020         kernel_map_pages(page, 1, 0);
1021
1022         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
1023         local_irq_save(flags);
1024         __count_vm_event(PGFREE);
1025         list_add(&page->lru, &pcp->list);
1026         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1027         pcp->count++;
1028         if (pcp->count >= pcp->high) {
1029                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1030                 pcp->count -= pcp->batch;
1031         }
1032         local_irq_restore(flags);
1033         put_cpu();
1034 }
1035
1036 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
1037 {
1038         free_hot_cold_page(page, 0);
1039 }
1040         
1041 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
1042 {
1043         free_hot_cold_page(page, 1);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1048  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1049  * Each sub-page must be freed individually.
1050  *
1051  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1052  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1053  */
1054 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1055 {
1056         int i;
1057
1058         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1059         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1060         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1061                 set_page_refcounted(page + i);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1066  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1067  * or two.
1068  */
1069 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
1070                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1071 {
1072         unsigned long flags;
1073         struct page *page;
1074         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1075         int cpu;
1076         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1077
1078 again:
1079         cpu  = get_cpu();
1080         if (likely(order == 0)) {
1081                 struct per_cpu_pages *pcp;
1082
1083                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
1084                 local_irq_save(flags);
1085                 if (!pcp->count) {
1086                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1087                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1088                         if (unlikely(!pcp->count))
1089                                 goto failed;
1090                 }
1091
1092                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1093                 list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1094                         if (page_private(page) == migratetype)
1095                                 break;
1096
1097                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1098                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1099                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1100                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1101                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1102                 }
1103
1104                 list_del(&page->lru);
1105                 pcp->count--;
1106         } else {
1107                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1108                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1109                 spin_unlock(&zone->lock);
1110                 if (!page)
1111                         goto failed;
1112         }
1113
1114         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1115         zone_statistics(zonelist, zone);
1116         local_irq_restore(flags);
1117         put_cpu();
1118
1119         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1120         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1121                 goto again;
1122         return page;
1123
1124 failed:
1125         local_irq_restore(flags);
1126         put_cpu();
1127         return NULL;
1128 }
1129
1130 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1131 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1132 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1133 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1134 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1135 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1136 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1137
1138 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1139
1140 static struct fail_page_alloc_attr {
1141         struct fault_attr attr;
1142
1143         u32 ignore_gfp_highmem;
1144         u32 ignore_gfp_wait;
1145         u32 min_order;
1146
1147 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1148
1149         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1150         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1151         struct dentry *min_order_file;
1152
1153 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1154
1155 } fail_page_alloc = {
1156         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1157         .ignore_gfp_wait = 1,
1158         .ignore_gfp_highmem = 1,
1159         .min_order = 1,
1160 };
1161
1162 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1163 {
1164         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1165 }
1166 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1167
1168 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1169 {
1170         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1171                 return 0;
1172         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1173                 return 0;
1174         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1175                 return 0;
1176         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1177                 return 0;
1178
1179         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1180 }
1181
1182 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1183
1184 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1185 {
1186         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1187         struct dentry *dir;
1188         int err;
1189
1190         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1191                                        "fail_page_alloc");
1192         if (err)
1193                 return err;
1194         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1195
1196         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1197                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1198                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1199
1200         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1201                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1202                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1203         fail_page_alloc.min_order_file =
1204                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1205                                    &fail_page_alloc.min_order);
1206
1207         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1208             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1209             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1210                 err = -ENOMEM;
1211                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1212                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1213                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1214                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1215         }
1216
1217         return err;
1218 }
1219
1220 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1221
1222 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1223
1224 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1225
1226 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1227 {
1228         return 0;
1229 }
1230
1231 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1232
1233 /*
1234  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1235  * of the allocation.
1236  */
1237 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1238                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1239 {
1240         /* free_pages my go negative - that's OK */
1241         long min = mark;
1242         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1243         int o;
1244
1245         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1246                 min -= min / 2;
1247         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1248                 min -= min / 4;
1249
1250         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1251                 return 0;
1252         for (o = 0; o < order; o++) {
1253                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1254                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1255
1256                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1257                 min >>= 1;
1258
1259                 if (free_pages <= min)
1260                         return 0;
1261         }
1262         return 1;
1263 }
1264
1265 #ifdef CONFIG_NUMA
1266 /*
1267  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1268  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1269  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1270  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1271  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1272  *
1273  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1274  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1275  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1276  *
1277  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1278  * nothing and returns NULL.
1279  *
1280  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1281  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1282  *
1283  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1284  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1285  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1286  * quickly as we can.
1287  */
1288 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1289 {
1290         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1291         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1292
1293         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1294         if (!zlc)
1295                 return NULL;
1296
1297         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1298                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1299                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1300         }
1301
1302         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1303                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1304                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1305         return allowednodes;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1310  * if it is worth looking at further for free memory:
1311  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1312  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1313  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1314  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1315  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1316  * else return false (zero) if it is not.
1317  *
1318  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1319  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1320  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1321  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1322  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1323  * into the second scan of the zonelist.
1324  *
1325  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1326  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1327  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1328  * unturned looking for a free page.
1329  */
1330 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1331                                                 nodemask_t *allowednodes)
1332 {
1333         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1334         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1335         int n;                          /* node that zone *z is on */
1336
1337         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1338         if (!zlc)
1339                 return 1;
1340
1341         i = z - zonelist->zones;
1342         n = zlc->z_to_n[i];
1343
1344         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1345         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1350  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1351  * from that zone don't waste time re-examining it.
1352  */
1353 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1354 {
1355         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1356         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1357
1358         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1359         if (!zlc)
1360                 return;
1361
1362         i = z - zonelist->zones;
1363
1364         set_bit(i, zlc->fullzones);
1365 }
1366
1367 #else   /* CONFIG_NUMA */
1368
1369 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1370 {
1371         return NULL;
1372 }
1373
1374 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1375                                 nodemask_t *allowednodes)
1376 {
1377         return 1;
1378 }
1379
1380 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1381 {
1382 }
1383 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1384
1385 /*
1386  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1387  * a page.
1388  */
1389 static struct page *
1390 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1391                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1392 {
1393         struct zone **z;
1394         struct page *page = NULL;
1395         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1396         struct zone *zone;
1397         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1398         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1399         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1400         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1401
1402 zonelist_scan:
1403         /*
1404          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1405          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1406          */
1407         z = zonelist->zones;
1408
1409         do {
1410                 /*
1411                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1412                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1413                  * Check the zone is allowed by the current flags
1414                  */
1415                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1416                         if (highest_zoneidx == -1)
1417                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1418                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1419                                 continue;
1420                 }
1421
1422                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1423                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1424                                 continue;
1425                 zone = *z;
1426                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1427                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1428                                 goto try_next_zone;
1429
1430                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1431                         unsigned long mark;
1432                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1433                                 mark = zone->pages_min;
1434                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1435                                 mark = zone->pages_low;
1436                         else
1437                                 mark = zone->pages_high;
1438                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1439                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1440                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1441                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1442                                         goto this_zone_full;
1443                         }
1444                 }
1445
1446                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1447                 if (page)
1448                         break;
1449 this_zone_full:
1450                 if (NUMA_BUILD)
1451                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1452 try_next_zone:
1453                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1454                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1455                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1456                         zlc_active = 1;
1457                         did_zlc_setup = 1;
1458                 }
1459         } while (*(++z) != NULL);
1460
1461         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1462                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1463                 zlc_active = 0;
1464                 goto zonelist_scan;
1465         }
1466         return page;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1471  */
1472 struct page * fastcall
1473 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1474                 struct zonelist *zonelist)
1475 {
1476         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1477         struct zone **z;
1478         struct page *page;
1479         struct reclaim_state reclaim_state;
1480         struct task_struct *p = current;
1481         int do_retry;
1482         int alloc_flags;
1483         int did_some_progress;
1484
1485         might_sleep_if(wait);
1486
1487         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1488                 return NULL;
1489
1490 restart:
1491         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1492
1493         if (unlikely(*z == NULL)) {
1494                 /*
1495                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1496                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1497                  */
1498                 return NULL;
1499         }
1500
1501         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1502                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1503         if (page)
1504                 goto got_pg;
1505
1506         /*
1507          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1508          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1509          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1510          * using a larger set of nodes after it has established that the
1511          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1512          * over allocated.
1513          */
1514         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1515                 goto nopage;
1516
1517         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1518                 wakeup_kswapd(*z, order);
1519
1520         /*
1521          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1522          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1523          * to how we want to proceed.
1524          *
1525          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1526          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1527          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1528          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1529          */
1530         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1531         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1532                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1533         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1534                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1535         if (wait)
1536                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1537
1538         /*
1539          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1540          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1541          *
1542          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1543          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1544          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1545          */
1546         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1547         if (page)
1548                 goto got_pg;
1549
1550         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1551
1552 rebalance:
1553         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1554                         && !in_interrupt()) {
1555                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1556 nofail_alloc:
1557                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1558                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1559                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1560                         if (page)
1561                                 goto got_pg;
1562                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1563                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1564                                 goto nofail_alloc;
1565                         }
1566                 }
1567                 goto nopage;
1568         }
1569
1570         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1571         if (!wait)
1572                 goto nopage;
1573
1574         cond_resched();
1575
1576         /* We now go into synchronous reclaim */
1577         cpuset_memory_pressure_bump();
1578         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1579         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1580         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1581
1582         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1583
1584         p->reclaim_state = NULL;
1585         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1586
1587         cond_resched();
1588
1589         if (order != 0)
1590                 drain_all_local_pages();
1591
1592         if (likely(did_some_progress)) {
1593                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1594                                                 zonelist, alloc_flags);
1595                 if (page)
1596                         goto got_pg;
1597         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1598                 /*
1599                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1600                  * very high watermark here, this is only to catch
1601                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1602                  * under heavy pressure.
1603                  */
1604                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1605                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1606                 if (page)
1607                         goto got_pg;
1608
1609                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1610                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1611                         goto nopage;
1612
1613                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1614                 goto restart;
1615         }
1616
1617         /*
1618          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1619          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1620          *
1621          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1622          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1623          */
1624         do_retry = 0;
1625         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1626                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1627                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1628                         do_retry = 1;
1629                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1630                         do_retry = 1;
1631         }
1632         if (do_retry) {
1633                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1634                 goto rebalance;
1635         }
1636
1637 nopage:
1638         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1639                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1640                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1641                         p->comm, order, gfp_mask);
1642                 dump_stack();
1643                 show_mem();
1644         }
1645 got_pg:
1646         return page;
1647 }
1648
1649 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1650
1651 /*
1652  * Common helper functions.
1653  */
1654 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1655 {
1656         struct page * page;
1657         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1658         if (!page)
1659                 return 0;
1660         return (unsigned long) page_address(page);
1661 }
1662
1663 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1664
1665 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1666 {
1667         struct page * page;
1668
1669         /*
1670          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1671          * a highmem page
1672          */
1673         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1674
1675         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1676         if (page)
1677                 return (unsigned long) page_address(page);
1678         return 0;
1679 }
1680
1681 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1682
1683 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1684 {
1685         int i = pagevec_count(pvec);
1686
1687         while (--i >= 0)
1688                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1689 }
1690
1691 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1692 {
1693         if (put_page_testzero(page)) {
1694                 if (order == 0)
1695                         free_hot_page(page);
1696                 else
1697                         __free_pages_ok(page, order);
1698         }
1699 }
1700
1701 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1702
1703 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1704 {
1705         if (addr != 0) {
1706                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1707                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1708         }
1709 }
1710
1711 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1712
1713 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1714 {
1715         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1716         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1717         unsigned int sum = 0;
1718
1719         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1720         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1721         struct zone *zone;
1722
1723         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1724                 unsigned long size = zone->present_pages;
1725                 unsigned long high = zone->pages_high;
1726                 if (size > high)
1727                         sum += size - high;
1728         }
1729
1730         return sum;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1735  */
1736 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1737 {
1738         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1741
1742 /*
1743  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1744  */
1745 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1746 {
1747         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1748 }
1749
1750 static inline void show_node(struct zone *zone)
1751 {
1752         if (NUMA_BUILD)
1753                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1754 }
1755
1756 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1757 {
1758         val->totalram = totalram_pages;
1759         val->sharedram = 0;
1760         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1761         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1762         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1763         val->freehigh = nr_free_highpages();
1764         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1765 }
1766
1767 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1768
1769 #ifdef CONFIG_NUMA
1770 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1771 {
1772         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1773
1774         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1775         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1776 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1777         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1778         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1779                         NR_FREE_PAGES);
1780 #else
1781         val->totalhigh = 0;
1782         val->freehigh = 0;
1783 #endif
1784         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1785 }
1786 #endif
1787
1788 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1789
1790 /*
1791  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1792  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1793  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1794  */
1795 void show_free_areas(void)
1796 {
1797         int cpu;
1798         struct zone *zone;
1799
1800         for_each_zone(zone) {
1801                 if (!populated_zone(zone))
1802                         continue;
1803
1804                 show_node(zone);
1805                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1806
1807                 for_each_online_cpu(cpu) {
1808                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1809
1810                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1811
1812                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1813                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1814                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1815                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1816                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1817                                pageset->pcp[1].count);
1818                 }
1819         }
1820
1821         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1822                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1823                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1824                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1825                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1826                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1827                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1828                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1829                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1830                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1831                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1832                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1833                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1834
1835         for_each_zone(zone) {
1836                 int i;
1837
1838                 if (!populated_zone(zone))
1839                         continue;
1840
1841                 show_node(zone);
1842                 printk("%s"
1843                         " free:%lukB"
1844                         " min:%lukB"
1845                         " low:%lukB"
1846                         " high:%lukB"
1847                         " active:%lukB"
1848                         " inactive:%lukB"
1849                         " present:%lukB"
1850                         " pages_scanned:%lu"
1851                         " all_unreclaimable? %s"
1852                         "\n",
1853                         zone->name,
1854                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1855                         K(zone->pages_min),
1856                         K(zone->pages_low),
1857                         K(zone->pages_high),
1858                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1859                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1860                         K(zone->present_pages),
1861                         zone->pages_scanned,
1862                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1863                         );
1864                 printk("lowmem_reserve[]:");
1865                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1866                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1867                 printk("\n");
1868         }
1869
1870         for_each_zone(zone) {
1871                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1872
1873                 if (!populated_zone(zone))
1874                         continue;
1875
1876                 show_node(zone);
1877                 printk("%s: ", zone->name);
1878
1879                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1880                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1881                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1882                         total += nr[order] << order;
1883                 }
1884                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1885                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1886                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1887                 printk("= %lukB\n", K(total));
1888         }
1889
1890         show_swap_cache_info();
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Builds allocation fallback zone lists.
1895  *
1896  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1897  */
1898 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1899                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1900 {
1901         struct zone *zone;
1902
1903         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1904         zone_type++;
1905
1906         do {
1907                 zone_type--;
1908                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1909                 if (populated_zone(zone)) {
1910                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1911                         check_highest_zone(zone_type);
1912                 }
1913
1914         } while (zone_type);
1915         return nr_zones;
1916 }
1917
1918
1919 /*
1920  *  zonelist_order:
1921  *  0 = automatic detection of better ordering.
1922  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1923  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1924  *
1925  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1926  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1927  */
1928 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1929 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1930 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1931
1932 /* zonelist order in the kernel.
1933  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1934  */
1935 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1936 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1937
1938
1939 #ifdef CONFIG_NUMA
1940 /* The value user specified ....changed by config */
1941 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1942 /* string for sysctl */
1943 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1944 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1945
1946 /*
1947  * interface for configure zonelist ordering.
1948  * command line option "numa_zonelist_order"
1949  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1950  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1951  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1952  */
1953
1954 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1955 {
1956         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1957                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1958         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1959                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1960         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1961                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1962         } else {
1963                 printk(KERN_WARNING
1964                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1965                         "%s\n", s);
1966                 return -EINVAL;
1967         }
1968         return 0;
1969 }
1970
1971 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1972 {
1973         if (s)
1974                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1975         return 0;
1976 }
1977 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1978
1979 /*
1980  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1981  */
1982 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1983                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1984                 loff_t *ppos)
1985 {
1986         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1987         int ret;
1988
1989         if (write)
1990                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1991                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1992         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1993         if (ret)
1994                 return ret;
1995         if (write) {
1996                 int oldval = user_zonelist_order;
1997                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1998                         /*
1999                          * bogus value.  restore saved string
2000                          */
2001                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2002                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2003                         user_zonelist_order = oldval;
2004                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
2005                         build_all_zonelists();
2006         }
2007         return 0;
2008 }
2009
2010
2011 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2012 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2013
2014 /**
2015  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2016  * @node: node whose fallback list we're appending
2017  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2018  *
2019  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2020  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2021  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2022  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2023  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2024  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2025  * on them otherwise.
2026  * It returns -1 if no node is found.
2027  */
2028 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2029 {
2030         int n, val;
2031         int min_val = INT_MAX;
2032         int best_node = -1;
2033
2034         /* Use the local node if we haven't already */
2035         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2036                 node_set(node, *used_node_mask);
2037                 return node;
2038         }
2039
2040         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2041                 cpumask_t tmp;
2042
2043                 /* Don't want a node to appear more than once */
2044                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2045                         continue;
2046
2047                 /* Use the distance array to find the distance */
2048                 val = node_distance(node, n);
2049
2050                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2051                 val += (n < node);
2052
2053                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2054                 tmp = node_to_cpumask(n);
2055                 if (!cpus_empty(tmp))
2056                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2057
2058                 /* Slight preference for less loaded node */
2059                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2060                 val += node_load[n];
2061
2062                 if (val < min_val) {
2063                         min_val = val;
2064                         best_node = n;
2065                 }
2066         }
2067
2068         if (best_node >= 0)
2069                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2070
2071         return best_node;
2072 }
2073
2074
2075 /*
2076  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2077  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2078  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2079  */
2080 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2081 {
2082         enum zone_type i;
2083         int j;
2084         struct zonelist *zonelist;
2085
2086         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2087                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2088                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2089                         ;
2090                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2091                 zonelist->zones[j] = NULL;
2092         }
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Build gfp_thisnode zonelists
2097  */
2098 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2099 {
2100         enum zone_type i;
2101         int j;
2102         struct zonelist *zonelist;
2103
2104         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2105                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2106                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2107                 zonelist->zones[j] = NULL;
2108         }
2109 }
2110
2111 /*
2112  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2113  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2114  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2115  * may still exist in local DMA zone.
2116  */
2117 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2118
2119 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2120 {
2121         enum zone_type i;
2122         int pos, j, node;
2123         int zone_type;          /* needs to be signed */
2124         struct zone *z;
2125         struct zonelist *zonelist;
2126
2127         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2128                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2129                 pos = 0;
2130                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2131                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2132                                 node = node_order[j];
2133                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2134                                 if (populated_zone(z)) {
2135                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2136                                         check_highest_zone(zone_type);
2137                                 }
2138                         }
2139                 }
2140                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2141         }
2142 }
2143
2144 static int default_zonelist_order(void)
2145 {
2146         int nid, zone_type;
2147         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2148         struct zone *z;
2149         int average_size;
2150         /*
2151          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2152          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2153          * into OOM very easily.
2154          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2155          */
2156         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2157         low_kmem_size = 0;
2158         total_size = 0;
2159         for_each_online_node(nid) {
2160                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2161                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2162                         if (populated_zone(z)) {
2163                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2164                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2165                                 total_size += z->present_pages;
2166                         }
2167                 }
2168         }
2169         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2170             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2171                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2172         /*
2173          * look into each node's config.
2174          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2175          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2176          */
2177         average_size = total_size /
2178                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2179         for_each_online_node(nid) {
2180                 low_kmem_size = 0;
2181                 total_size = 0;
2182                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2183                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2184                         if (populated_zone(z)) {
2185                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2186                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2187                                 total_size += z->present_pages;
2188                         }
2189                 }
2190                 if (low_kmem_size &&
2191                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2192                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2193                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2194         }
2195         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2196 }
2197
2198 static void set_zonelist_order(void)
2199 {
2200         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2201                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2202         else
2203                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2204 }
2205
2206 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2207 {
2208         int j, node, load;
2209         enum zone_type i;
2210         nodemask_t used_mask;
2211         int local_node, prev_node;
2212         struct zonelist *zonelist;
2213         int order = current_zonelist_order;
2214
2215         /* initialize zonelists */
2216         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2217                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2218                 zonelist->zones[0] = NULL;
2219         }
2220
2221         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2222         local_node = pgdat->node_id;
2223         load = num_online_nodes();
2224         prev_node = local_node;
2225         nodes_clear(used_mask);
2226
2227         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2228         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2229         j = 0;
2230
2231         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2232                 int distance = node_distance(local_node, node);
2233
2234                 /*
2235                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2236                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2237                  */
2238                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2239                         zone_reclaim_mode = 1;
2240
2241                 /*
2242                  * We don't want to pressure a particular node.
2243                  * So adding penalty to the first node in same
2244                  * distance group to make it round-robin.
2245                  */
2246                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2247                         node_load[node] = load;
2248
2249                 prev_node = node;
2250                 load--;
2251                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2252                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2253                 else
2254                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2255         }
2256
2257         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2258                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2259                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2260         }
2261
2262         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2263 }
2264
2265 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2266 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2267 {
2268         int i;
2269
2270         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2271                 struct zonelist *zonelist;
2272                 struct zonelist_cache *zlc;
2273                 struct zone **z;
2274
2275                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2276                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2277                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2278                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2279                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2280         }
2281 }
2282
2283
2284 #else   /* CONFIG_NUMA */
2285
2286 static void set_zonelist_order(void)
2287 {
2288         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2289 }
2290
2291 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2292 {
2293         int node, local_node;
2294         enum zone_type i,j;
2295
2296         local_node = pgdat->node_id;
2297         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2298                 struct zonelist *zonelist;
2299
2300                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2301
2302                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2303                 /*
2304                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2305                  * of all the other nodes.
2306                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2307                  * building the zones for node N, we make sure that the
2308                  * zones coming right after the local ones are those from
2309                  * node N+1 (modulo N)
2310                  */
2311                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2312                         if (!node_online(node))
2313                                 continue;
2314                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2315                 }
2316                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2317                         if (!node_online(node))
2318                                 continue;
2319                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2320                 }
2321
2322                 zonelist->zones[j] = NULL;
2323         }
2324 }
2325
2326 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2327 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2328 {
2329         int i;
2330
2331         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2332                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2333 }
2334
2335 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2336
2337 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2338 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2339 {
2340         int nid;
2341
2342         for_each_online_node(nid) {
2343                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2344
2345                 build_zonelists(pgdat);
2346                 build_zonelist_cache(pgdat);
2347         }
2348         return 0;
2349 }
2350
2351 void build_all_zonelists(void)
2352 {
2353         set_zonelist_order();
2354
2355         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2356                 __build_all_zonelists(NULL);
2357                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2358         } else {
2359                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
2360                    of zonelist */
2361                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2362                 /* cpuset refresh routine should be here */
2363         }
2364         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2365         /*
2366          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2367          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2368          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2369          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2370          * disabled and enable it later
2371          */
2372         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2373                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2374         else
2375                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2376
2377         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2378                 "Total pages: %ld\n",
2379                         num_online_nodes(),
2380                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2381                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2382                         vm_total_pages);
2383 #ifdef CONFIG_NUMA
2384         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2385 #endif
2386 }
2387
2388 /*
2389  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2390  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2391  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2392  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2393  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2394  * conservative, even though it seems large.
2395  *
2396  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2397  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2398  */
2399 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2400
2401 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2402 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2403 {
2404         unsigned long size = 1;
2405
2406         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2407
2408         while (size < pages)
2409                 size <<= 1;
2410
2411         /*
2412          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2413          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2414          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2415          */
2416         size = min(size, 4096UL);
2417
2418         return max(size, 4UL);
2419 }
2420 #else
2421 /*
2422  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2423  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2424  *
2425  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2426  *
2427  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2428  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2429  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2430  *
2431  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2432  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2433  *
2434  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2435  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2436  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2437  */
2438 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2439 {
2440         return 4096UL;
2441 }
2442 #endif
2443
2444 /*
2445  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2446  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2447  * hash function before the remainder is taken.
2448  */
2449 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2450 {
2451         return ffz(~size);
2452 }
2453
2454 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2455
2456 /*
2457  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2458  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2459  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2460  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2461  * blocks as reclaim kicks in
2462  */
2463 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2464 {
2465         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2466         struct page *page;
2467         unsigned long reserve, block_migratetype;
2468
2469         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2470         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2471         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2472         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2473                                                         pageblock_order;
2474
2475         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2476                 if (!pfn_valid(pfn))
2477                         continue;
2478                 page = pfn_to_page(pfn);
2479
2480                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2481                 if (PageReserved(page))
2482                         continue;
2483
2484                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2485
2486                 /* If this block is reserved, account for it */
2487                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2488                         reserve--;
2489                         continue;
2490                 }
2491
2492                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2493                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2494                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2495                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2496                         reserve--;
2497                         continue;
2498                 }
2499
2500                 /*
2501                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2502                  * take it back
2503                  */
2504                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2505                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2506                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2507                 }
2508         }
2509 }
2510
2511 /*
2512  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2513  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2514  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2515  */
2516 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2517                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2518 {
2519         struct page *page;
2520         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2521         unsigned long pfn;
2522
2523         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2524                 /*
2525                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2526                  * handed to this function.  They do not
2527                  * exist on hotplugged memory.
2528                  */
2529                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2530                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2531                                 continue;
2532                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2533                                 continue;
2534                 }
2535                 page = pfn_to_page(pfn);
2536                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2537                 init_page_count(page);
2538                 reset_page_mapcount(page);
2539                 SetPageReserved(page);
2540
2541                 /*
2542                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2543                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2544                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2545                  * the address space during boot when many long-lived
2546                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2547                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2548                  * setup_zone_migrate_reserve()
2549                  */
2550                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2551                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2552
2553                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2554 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2555                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2556                 if (!is_highmem_idx(zone))
2557                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2558 #endif
2559         }
2560 }
2561
2562 static void __meminit zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat,
2563                                 struct zone *zone, unsigned long size)
2564 {
2565         int order, t;
2566         for_each_migratetype_order(order, t) {
2567                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2568                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2569         }
2570 }
2571
2572 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2573 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2574         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2575 #endif
2576
2577 static int __devinit zone_batchsize(struct zone *zone)
2578 {
2579         int batch;
2580
2581         /*
2582          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2583          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2584          *
2585          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2586          */
2587         batch = zone->present_pages / 1024;
2588         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2589                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2590         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2591         if (batch < 1)
2592                 batch = 1;
2593
2594         /*
2595          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2596          * of 2 value was found to be more likely to have
2597          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2598          *
2599          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2600          * batches of pages, one task can end up with a lot
2601          * of pages of one half of the possible page colors
2602          * and the other with pages of the other colors.
2603          */
2604         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2605
2606         return batch;
2607 }
2608
2609 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2610 {
2611         struct per_cpu_pages *pcp;
2612
2613         memset(p, 0, sizeof(*p));
2614
2615         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2616         pcp->count = 0;
2617         pcp->high = 6 * batch;
2618         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2619         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2620
2621         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2622         pcp->count = 0;
2623         pcp->high = 2 * batch;
2624         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2625         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2626 }
2627
2628 /*
2629  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2630  * to the value high for the pageset p.
2631  */
2632
2633 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2634                                 unsigned long high)
2635 {
2636         struct per_cpu_pages *pcp;
2637
2638         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2639         pcp->high = high;
2640         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2641         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2642                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2643 }
2644
2645
2646 #ifdef CONFIG_NUMA
2647 /*
2648  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2649  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2650  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2651  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2652  * with interrupts disabled.
2653  *
2654  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2655  *
2656  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2657  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2658  * hotplugged processors.
2659  *
2660  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2661  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2662  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2663  */
2664 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2665
2666 /*
2667  * Dynamically allocate memory for the
2668  * per cpu pageset array in struct zone.
2669  */
2670 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2671 {
2672         struct zone *zone, *dzone;
2673         int node = cpu_to_node(cpu);
2674
2675         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2676
2677         for_each_zone(zone) {
2678
2679                 if (!populated_zone(zone))
2680                         continue;
2681
2682                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2683                                          GFP_KERNEL, node);
2684                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2685                         goto bad;
2686
2687                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2688
2689                 if (percpu_pagelist_fraction)
2690                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2691                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2692         }
2693
2694         return 0;
2695 bad:
2696         for_each_zone(dzone) {
2697                 if (!populated_zone(dzone))
2698                         continue;
2699                 if (dzone == zone)
2700                         break;
2701                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2702                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2703         }
2704         return -ENOMEM;
2705 }
2706
2707 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2708 {
2709         struct zone *zone;
2710
2711         for_each_zone(zone) {
2712                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2713
2714                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2715                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2716                         kfree(pset);
2717                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2718         }
2719 }
2720
2721 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2722                 unsigned long action,
2723                 void *hcpu)
2724 {
2725         int cpu = (long)hcpu;
2726         int ret = NOTIFY_OK;
2727
2728         switch (action) {
2729         case CPU_UP_PREPARE:
2730         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2731                 if (process_zones(cpu))
2732                         ret = NOTIFY_BAD;
2733                 break;
2734         case CPU_UP_CANCELED:
2735         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2736         case CPU_DEAD:
2737         case CPU_DEAD_FROZEN:
2738                 free_zone_pagesets(cpu);
2739                 break;
2740         default:
2741                 break;
2742         }
2743         return ret;
2744 }
2745
2746 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2747         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2748
2749 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2750 {
2751         int err;
2752
2753         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2754          * A cpuup callback will do this for every cpu
2755          * as it comes online
2756          */
2757         err = process_zones(smp_processor_id());
2758         BUG_ON(err);
2759         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2760 }
2761
2762 #endif
2763
2764 static noinline __init_refok
2765 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2766 {
2767         int i;
2768         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2769         size_t alloc_size;
2770
2771         /*
2772          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2773          * per zone.
2774          */
2775         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2776                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2777         zone->wait_table_bits =
2778                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2779         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2780                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2781
2782         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2783                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2784                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2785         } else {
2786                 /*
2787                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2788                  * via memory hot-add.
2789                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2790                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2791                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2792                  * node itself as well.
2793                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2794                  * necessary.
2795                  */
2796                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2797         }
2798         if (!zone->wait_table)
2799                 return -ENOMEM;
2800
2801         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2802                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2803
2804         return 0;
2805 }
2806
2807 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2808 {
2809         int cpu;
2810         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2811
2812         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2813 #ifdef CONFIG_NUMA
2814                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2815                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2816                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2817 #else
2818                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2819 #endif
2820         }
2821         if (zone->present_pages)
2822                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2823                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2824 }
2825
2826 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2827                                         unsigned long zone_start_pfn,
2828                                         unsigned long size,
2829                                         enum memmap_context context)
2830 {
2831         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2832         int ret;
2833         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2834         if (ret)
2835                 return ret;
2836         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2837
2838         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2839
2840         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2841
2842         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2843
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2848 /*
2849  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2850  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2851  */
2852 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2853 {
2854         int i;
2855
2856         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2857                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2858                         return i;
2859
2860         return -1;
2861 }
2862
2863 /*
2864  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2865  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2866  */
2867 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2868 {
2869         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2870                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2871                         return index;
2872
2873         return -1;
2874 }
2875
2876 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2877 /*
2878  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2879  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2880  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2881  * alternative
2882  */
2883 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2884 {
2885         int i;
2886
2887         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2888                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2889                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2890
2891                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2892                         return early_node_map[i].nid;
2893         }
2894
2895         return 0;
2896 }
2897 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2898
2899 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2900 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2901         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2902                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2903
2904 /**
2905  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2906  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2907  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2908  *
2909  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2910  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2911  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2912  */
2913 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2914                                                 unsigned long max_low_pfn)
2915 {
2916         int i;
2917
2918         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2919                 unsigned long size_pages = 0;
2920                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2921
2922                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2923                         continue;
2924
2925                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2926                         end_pfn = max_low_pfn;
2927
2928                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2929                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2930                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2931                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2932         }
2933 }
2934
2935 /**
2936  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2937  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2938  *
2939  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2940  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2941  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2942  */
2943 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2944 {
2945         int i;
2946
2947         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2948                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2949                                 early_node_map[i].start_pfn,
2950                                 early_node_map[i].end_pfn);
2951 }
2952
2953 /**
2954  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2955  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2956  * @start_pfn: The start pfn of the node
2957  * @end_pfn: The end pfn of the node
2958  *
2959  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2960  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2961  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2962  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2963  * be used later.
2964  */
2965 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2966 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2967                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2968 {
2969         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2970                         nid, start_pfn, end_pfn);
2971
2972         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2973         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2974                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2975
2976         /* Update the boundaries */
2977         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2978                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2979         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2980                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2981 }
2982
2983 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2984 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2985                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2986 {
2987         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2988                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2989
2990         /* Return if boundary information has not been provided */
2991         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2992                 return;
2993
2994         /* Check the boundaries and update if necessary */
2995         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2996                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2997         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2998                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2999 }
3000 #else
3001 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
3002                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
3003
3004 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
3005                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
3006 #endif
3007
3008
3009 /**
3010  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3011  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3012  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3013  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3014  *
3015  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3016  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3017  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3018  * PFNs will be 0.
3019  */
3020 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3021                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3022 {
3023         int i;
3024         *start_pfn = -1UL;
3025         *end_pfn = 0;
3026
3027         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3028                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3029                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3030         }
3031
3032         if (*start_pfn == -1UL)
3033                 *start_pfn = 0;
3034
3035         /* Push the node boundaries out if requested */
3036         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3041  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3042  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3043  */
3044 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3045 {
3046         int zone_index;
3047         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3048                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3049                         continue;
3050
3051                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3052                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3053                         break;
3054         }
3055
3056         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3057         movable_zone = zone_index;
3058 }
3059
3060 /*
3061  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3062  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3063  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3064  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3065  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3066  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3067  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3068  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3069  */
3070 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3071                                         unsigned long zone_type,
3072                                         unsigned long node_start_pfn,
3073                                         unsigned long node_end_pfn,
3074                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3075                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3076 {
3077         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3078         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3079                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3080                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3081                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3082                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3083                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3084
3085                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3086                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3087                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3088                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3089
3090                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3091                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3092                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3093         }
3094 }
3095
3096 /*
3097  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3098  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3099  */
3100 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3101                                         unsigned long zone_type,
3102                                         unsigned long *ignored)
3103 {
3104         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3105         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3106
3107         /* Get the start and end of the node and zone */
3108         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3109         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3110         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3111         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3112                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3113                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3114
3115         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3116         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3117                 return 0;
3118
3119         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3120         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3121         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3122
3123         /* Return the spanned pages */
3124         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3129  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3130  */
3131 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3132                                 unsigned long range_start_pfn,
3133                                 unsigned long range_end_pfn)
3134 {
3135         int i = 0;
3136         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3137         unsigned long start_pfn;
3138
3139         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3140         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3141         if (i == -1)
3142                 return 0;
3143
3144         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3145
3146         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3147         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3148                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3149
3150         /* Find all holes for the zone within the node */
3151         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3152
3153                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3154                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3155                         break;
3156
3157                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3158                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3159                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3160
3161                 /* Update the hole size cound and move on */
3162                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3163                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3164                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3165                 }
3166                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3167         }
3168
3169         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3170         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3171                 hole_pages += range_end_pfn -
3172                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3173
3174         return hole_pages;
3175 }
3176
3177 /**
3178  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3179  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3180  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3181  *
3182  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3183  */
3184 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3185                                                         unsigned long end_pfn)
3186 {
3187         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3188 }
3189
3190 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3191 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3192                                         unsigned long zone_type,
3193                                         unsigned long *ignored)
3194 {
3195         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3196         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3197
3198         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3199         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3200                                                         node_start_pfn);
3201         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3202                                                         node_end_pfn);
3203
3204         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3205                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3206                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3207         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3208 }
3209
3210 #else
3211 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3212                                         unsigned long zone_type,
3213                                         unsigned long *zones_size)
3214 {
3215         return zones_size[zone_type];
3216 }
3217
3218 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3219                                                 unsigned long zone_type,
3220                                                 unsigned long *zholes_size)
3221 {
3222         if (!zholes_size)
3223                 return 0;
3224
3225         return zholes_size[zone_type];
3226 }
3227
3228 #endif
3229
3230 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3231                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3232 {
3233         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3234         enum zone_type i;
3235
3236         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3237                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3238                                                                 zones_size);
3239         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3240
3241         realtotalpages = totalpages;
3242         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3243                 realtotalpages -=
3244                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3245                                                                 zholes_size);
3246         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3247         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3248                                                         realtotalpages);
3249 }
3250
3251 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3252 /*
3253  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3254  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3255  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3256  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3257  * bytes.
3258  */
3259 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3260 {
3261         unsigned long usemapsize;
3262
3263         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3264         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3265         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3266         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3267
3268         return usemapsize / 8;
3269 }
3270
3271 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3272                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3273 {
3274         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3275         zone->pageblock_flags = NULL;
3276         if (usemapsize) {
3277                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3278                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3279         }
3280 }
3281 #else
3282 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3283                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3284 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3285
3286 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3287 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3288 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3289 {
3290         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3291         if (pageblock_order)
3292                 return;
3293
3294         /*
3295          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3296          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3297          */
3298         pageblock_order = order;
3299 }
3300 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3301
3302 /* Defined this way to avoid accidently referencing HUGETLB_PAGE_ORDER */
3303 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3304
3305 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3306
3307 /*
3308  * Set up the zone data structures:
3309  *   - mark all pages reserved
3310  *   - mark all memory queues empty
3311  *   - clear the memory bitmaps
3312  */
3313 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3314                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3315 {
3316         enum zone_type j;
3317         int nid = pgdat->node_id;
3318         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3319         int ret;
3320
3321         pgdat_resize_init(pgdat);
3322         pgdat->nr_zones = 0;
3323         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3324         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3325         
3326         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3327                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3328                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3329
3330                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3331                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3332                                                                 zholes_size);
3333
3334                 /*
3335                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3336                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3337                  * and per-cpu initialisations
3338                  */
3339                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3340                 if (realsize >= memmap_pages) {
3341                         realsize -= memmap_pages;
3342                         printk(KERN_DEBUG
3343                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3344                                 zone_names[j], memmap_pages);
3345                 } else
3346                         printk(KERN_WARNING
3347                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3348                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3349
3350                 /* Account for reserved pages */
3351                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3352                         realsize -= dma_reserve;
3353                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3354                                         zone_names[0], dma_reserve);
3355                 }
3356
3357                 if (!is_highmem_idx(j))
3358                         nr_kernel_pages += realsize;
3359                 nr_all_pages += realsize;
3360
3361                 zone->spanned_pages = size;
3362                 zone->present_pages = realsize;
3363 #ifdef CONFIG_NUMA
3364                 zone->node = nid;
3365                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3366                                                 / 100;
3367                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3368 #endif
3369                 zone->name = zone_names[j];
3370                 spin_lock_init(&zone->lock);
3371                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3372                 zone_seqlock_init(zone);
3373                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3374
3375                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3376
3377                 zone_pcp_init(zone);
3378                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3379                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3380                 zone->nr_scan_active = 0;
3381                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3382                 zap_zone_vm_stats(zone);
3383                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
3384                 if (!size)
3385                         continue;
3386
3387                 set_pageblock_order(HUGETLB_PAGE_ORDER);
3388                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3389                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3390                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3391                 BUG_ON(ret);
3392                 zone_start_pfn += size;
3393         }
3394 }
3395
3396 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3397 {
3398         /* Skip empty nodes */
3399         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3400                 return;
3401
3402 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3403         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3404         if (!pgdat->node_mem_map) {
3405                 unsigned long size, start, end;
3406                 struct page *map;
3407
3408                 /*
3409                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3410                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3411                  * for the buddy allocator to function correctly.
3412                  */
3413                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3414                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3415                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3416                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3417                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3418                 if (!map)
3419                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3420                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3421         }
3422 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3423         /*
3424          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3425          */
3426         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3427                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3428 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3429                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3430                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
3431 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3432         }
3433 #endif
3434 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3435 }
3436
3437 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3438                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3439                 unsigned long *zholes_size)
3440 {
3441         pgdat->node_id = nid;
3442         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3443         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3444
3445         alloc_node_mem_map(pgdat);
3446
3447         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3448 }
3449
3450 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3451
3452 #if MAX_NUMNODES > 1
3453 /*
3454  * Figure out the number of possible node ids.
3455  */
3456 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3457 {
3458         unsigned int node;
3459         unsigned int highest = 0;
3460
3461         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3462                 highest = node;
3463         nr_node_ids = highest + 1;
3464 }
3465 #else
3466 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3467 {
3468 }
3469 #endif
3470
3471 /**
3472  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3473  * @nid: The node ID the range resides on
3474  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3475  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3476  *
3477  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3478  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3479  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3480  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3481  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3482  */
3483 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3484                                                 unsigned long end_pfn)
3485 {
3486         int i;
3487
3488         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3489                           "%d entries of %d used\n",
3490                           nid, start_pfn, end_pfn,
3491                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3492
3493         /* Merge with existing active regions if possible */
3494         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3495                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3496                         continue;
3497
3498                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3499                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3500                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3501                         return;
3502
3503                 /* Merge forward if suitable */
3504                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3505                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3506                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3507                         return;
3508                 }
3509
3510                 /* Merge backward if suitable */
3511                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3512                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3513                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3514                         return;
3515                 }
3516         }
3517
3518         /* Check that early_node_map is large enough */
3519         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3520                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3521                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3522                 return;
3523         }
3524
3525         early_node_map[i].nid = nid;
3526         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3527         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3528         nr_nodemap_entries = i + 1;
3529 }
3530
3531 /**
3532  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3533  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3534  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3535  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3536  *
3537  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3538  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3539  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3540  * an existing registered range.
3541  */
3542 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3543                                                 unsigned long new_end_pfn)
3544 {
3545         int i;
3546
3547         /* Find the old active region end and shrink */
3548         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3549                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3550                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3551                         break;
3552                 }
3553 }
3554
3555 /**
3556  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3557  *
3558  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3559  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3560  * all currently registered regions.
3561  */
3562 void __init remove_all_active_ranges(void)
3563 {
3564         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3565         nr_nodemap_entries = 0;
3566 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3567         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3568         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3569 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3570 }
3571
3572 /* Compare two active node_active_regions */
3573 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3574 {
3575         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3576         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3577
3578         /* Done this way to avoid overflows */
3579         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3580                 return 1;
3581         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3582                 return -1;
3583
3584         return 0;
3585 }
3586
3587 /* sort the node_map by start_pfn */
3588 static void __init sort_node_map(void)
3589 {
3590         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3591                         sizeof(struct node_active_region),
3592                         cmp_node_active_region, NULL);
3593 }
3594
3595 /* Find the lowest pfn for a node */
3596 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3597 {
3598         int i;
3599         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3600
3601         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3602         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3603                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3604
3605         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3606                 printk(KERN_WARNING
3607                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3608                 return 0;
3609         }
3610
3611         return min_pfn;
3612 }
3613
3614 /**
3615  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3616  *
3617  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3618  * add_active_range().
3619  */
3620 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3621 {
3622         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3623 }
3624
3625 /**
3626  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3627  *
3628  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3629  * add_active_range().
3630  */
3631 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3632 {
3633         int i;
3634         unsigned long max_pfn = 0;
3635
3636         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3637                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3638
3639         return max_pfn;
3640 }
3641
3642 /*
3643  * early_calculate_totalpages()
3644  * Sum pages in active regions for movable zone.
3645  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3646  */
3647 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3648 {
3649         int i;
3650         unsigned long totalpages = 0;
3651
3652         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3653                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3654                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3655                 totalpages += pages;
3656                 if (pages)
3657                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3658         }
3659         return totalpages;
3660 }
3661
3662 /*
3663  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3664  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3665  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3666  * others
3667  */
3668 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3669 {
3670         int i, nid;
3671         unsigned long usable_startpfn;
3672         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3673         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3674         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3675
3676         /*
3677          * If movablecore was specified, calculate what size of
3678          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3679          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3680          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3681          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3682          * what movablecore would have allowed.
3683          */
3684         if (required_movablecore) {
3685                 unsigned long corepages;
3686
3687                 /*
3688                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3689                  * was requested by the user
3690                  */
3691                 required_movablecore =
3692                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3693                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3694
3695                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3696         }
3697
3698         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3699         if (!required_kernelcore)
3700                 return;
3701
3702         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3703         find_usable_zone_for_movable();
3704         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3705
3706 restart:
3707         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3708         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3709         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3710                 /*
3711                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3712                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3713                  * amount of memory for the kernel
3714                  */
3715                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3716                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3717
3718                 /*
3719                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3720                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3721                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3722                  */
3723                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3724
3725                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3726                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3727                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3728                         unsigned long size_pages;
3729
3730                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3731                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3732                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3733                         if (start_pfn >= end_pfn)
3734                                 continue;
3735
3736                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3737                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3738                                 unsigned long kernel_pages;
3739                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3740                                                                 - start_pfn;
3741
3742                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3743                                                         kernelcore_remaining);
3744                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3745                                                         required_kernelcore);
3746
3747                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3748                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3749
3750                                         /*
3751                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3752                                          * that if we have to rebalance
3753                                          * kernelcore across nodes, we will
3754                                          * not double account here
3755                                          */
3756                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3757                                         continue;
3758                                 }
3759                                 start_pfn = usable_startpfn;
3760                         }
3761
3762                         /*
3763                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3764                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3765                          * number of pages used as kernelcore
3766                          */
3767                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3768                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3769                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3770                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3771
3772                         /*
3773                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3774                          * break if the kernelcore for this node has been
3775                          * satisified
3776                          */
3777                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3778                                                                 size_pages);
3779                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3780                         if (!kernelcore_remaining)
3781                                 break;
3782                 }
3783         }
3784
3785         /*
3786          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3787          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3788          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3789          * satisified
3790          */
3791         usable_nodes--;
3792         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3793                 goto restart;
3794
3795         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3796         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3797                 zone_movable_pfn[nid] =
3798                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3799 }
3800
3801 /* Any regular memory on that node ? */
3802 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3803 {
3804 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3805         enum zone_type zone_type;
3806
3807         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3808                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3809                 if (zone->present_pages)
3810                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3811         }
3812 #endif
3813 }
3814
3815 /**
3816  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3817  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3818  *
3819  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3820  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3821  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3822  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3823  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3824  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3825  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3826  * at arch_max_dma_pfn.
3827  */
3828 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3829 {
3830         unsigned long nid;
3831         enum zone_type i;
3832
3833         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3834         sort_node_map();
3835
3836         /* Record where the zone boundaries are */
3837         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3838                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3839         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3840                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3841         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3842         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3843         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3844                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3845                         continue;
3846                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3847                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3848                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3849                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3850         }
3851         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3852         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3853
3854         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3855         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3856         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3857
3858         /* Print out the zone ranges */
3859         printk("Zone PFN ranges:\n");
3860         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3861                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3862                         continue;
3863                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3864                                 zone_names[i],
3865                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3866                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3867         }
3868
3869         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3870         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3871         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3872                 if (zone_movable_pfn[i])
3873                         pr