e1d87ee1d9c6fac46de70ba00fe55980f3685349
[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 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
71
72 /*
73  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
74  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
75  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
76  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
77  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
78  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
79  *
80  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
81  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
82  */
83 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
84 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
85          256,
86 #endif
87 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
88          256,
89 #endif
90 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
91          32,
92 #endif
93          32,
94 };
95
96 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
97
98 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
99 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
100          "DMA",
101 #endif
102 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
103          "DMA32",
104 #endif
105          "Normal",
106 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
107          "HighMem",
108 #endif
109          "Movable",
110 };
111
112 int min_free_kbytes = 1024;
113
114 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
115 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
116 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
117
118 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
119   /*
120    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
121    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
122    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
123    * so the number of times add_active_range() can be called is
124    * related to the number of nodes and the number of holes
125    */
126   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
127     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
128     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
129   #else
130     #if MAX_NUMNODES >= 32
131       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
132       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
133     #else
134       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
135       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
136     #endif
137   #endif
138
139   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
140   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
141   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
142   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
143 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
144   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
145   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
146 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
147   unsigned long __initdata required_kernelcore;
148   unsigned long __initdata required_movablecore;
149   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
150
151   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
152   int movable_zone;
153   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
154 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
155
156 #if MAX_NUMNODES > 1
157 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
158 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
159 #endif
160
161 #ifdef CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
162 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
163
164 static inline int get_pageblock_migratetype(struct page *page)
165 {
166         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
167                 return MIGRATE_UNMOVABLE;
168
169         return get_pageblock_flags_group(page, PB_migrate, PB_migrate_end);
170 }
171
172 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
173 {
174         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
175                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
176 }
177
178 static inline int allocflags_to_migratetype(gfp_t gfp_flags, int order)
179 {
180         WARN_ON((gfp_flags & GFP_MOVABLE_MASK) == GFP_MOVABLE_MASK);
181
182         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
183                 return MIGRATE_UNMOVABLE;
184
185         /* Cluster high-order atomic allocations together */
186         if (unlikely(order > 0) &&
187                         (!(gfp_flags & __GFP_WAIT) || in_interrupt()))
188                 return MIGRATE_HIGHATOMIC;
189
190         /* Cluster based on mobility */
191         return (((gfp_flags & __GFP_MOVABLE) != 0) << 1) |
192                 ((gfp_flags & __GFP_RECLAIMABLE) != 0);
193 }
194
195 #else
196 static inline int get_pageblock_migratetype(struct page *page)
197 {
198         return MIGRATE_UNMOVABLE;
199 }
200
201 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
202 {
203 }
204
205 static inline int allocflags_to_migratetype(gfp_t gfp_flags, int order)
206 {
207         return MIGRATE_UNMOVABLE;
208 }
209 #endif /* CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY */
210
211 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
212 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
213 {
214         int ret = 0;
215         unsigned seq;
216         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
217
218         do {
219                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
220                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
221                         ret = 1;
222                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
223                         ret = 1;
224         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
225
226         return ret;
227 }
228
229 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
230 {
231         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
232                 return 0;
233         if (zone != page_zone(page))
234                 return 0;
235
236         return 1;
237 }
238 /*
239  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
240  */
241 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
242 {
243         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
244                 return 1;
245         if (!page_is_consistent(zone, page))
246                 return 1;
247
248         return 0;
249 }
250 #else
251 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
252 {
253         return 0;
254 }
255 #endif
256
257 static void bad_page(struct page *page)
258 {
259         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
260                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
261                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
262                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
263                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
264                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
265                 page_mapcount(page), page_count(page));
266         dump_stack();
267         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
268                         1 << PG_private |
269                         1 << PG_locked  |
270                         1 << PG_active  |
271                         1 << PG_dirty   |
272                         1 << PG_reclaim |
273                         1 << PG_slab    |
274                         1 << PG_swapcache |
275                         1 << PG_writeback |
276                         1 << PG_buddy );
277         set_page_count(page, 0);
278         reset_page_mapcount(page);
279         page->mapping = NULL;
280         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
281 }
282
283 /*
284  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
285  *
286  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
287  *
288  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
289  *
290  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
291  * the head page (even the head page has this).
292  *
293  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
294  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
295  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
296  */
297
298 static void free_compound_page(struct page *page)
299 {
300         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
301 }
302
303 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
304 {
305         int i;
306         int nr_pages = 1 << order;
307
308         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
309         set_compound_order(page, order);
310         __SetPageHead(page);
311         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
312                 struct page *p = page + i;
313
314                 __SetPageTail(p);
315                 p->first_page = page;
316         }
317 }
318
319 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
320 {
321         int i;
322         int nr_pages = 1 << order;
323
324         if (unlikely(compound_order(page) != order))
325                 bad_page(page);
326
327         if (unlikely(!PageHead(page)))
328                         bad_page(page);
329         __ClearPageHead(page);
330         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
331                 struct page *p = page + i;
332
333                 if (unlikely(!PageTail(p) |
334                                 (p->first_page != page)))
335                         bad_page(page);
336                 __ClearPageTail(p);
337         }
338 }
339
340 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
341 {
342         int i;
343
344         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
345         /*
346          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
347          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
348          */
349         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
350         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
351                 clear_highpage(page + i);
352 }
353
354 /*
355  * function for dealing with page's order in buddy system.
356  * zone->lock is already acquired when we use these.
357  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
358  */
359 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
360 {
361         return page_private(page);
362 }
363
364 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
365 {
366         set_page_private(page, order);
367         __SetPageBuddy(page);
368 }
369
370 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
371 {
372         __ClearPageBuddy(page);
373         set_page_private(page, 0);
374 }
375
376 /*
377  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
378  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
379  *
380  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
381  * the following equation:
382  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
383  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
384  * 1 buddy is #10:
385  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
386  *
387  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
388  * satisfies the following equation:
389  *     P = B & ~(1 << O)
390  *
391  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
392  */
393 static inline struct page *
394 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
395 {
396         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
397
398         return page + (buddy_idx - page_idx);
399 }
400
401 static inline unsigned long
402 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
403 {
404         return (page_idx & ~(1 << order));
405 }
406
407 /*
408  * This function checks whether a page is free && is the buddy
409  * we can do coalesce a page and its buddy if
410  * (a) the buddy is not in a hole &&
411  * (b) the buddy is in the buddy system &&
412  * (c) a page and its buddy have the same order &&
413  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
414  *
415  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
416  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
417  *
418  * For recording page's order, we use page_private(page).
419  */
420 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
421                                                                 int order)
422 {
423         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
424                 return 0;
425
426         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
427                 return 0;
428
429         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
430                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
431                 return 1;
432         }
433         return 0;
434 }
435
436 /*
437  * Freeing function for a buddy system allocator.
438  *
439  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
440  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
441  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
442  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
443  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
444  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
445  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
446  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
447  * parts of the VM system.
448  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
449  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
450  * order is recorded in page_private(page) field.
451  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
452  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
453  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
454  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
455  * triggers coalescing into a block of larger size.            
456  *
457  * -- wli
458  */
459
460 static inline void __free_one_page(struct page *page,
461                 struct zone *zone, unsigned int order)
462 {
463         unsigned long page_idx;
464         int order_size = 1 << order;
465         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
466
467         if (unlikely(PageCompound(page)))
468                 destroy_compound_page(page, order);
469
470         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
471
472         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
473         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
474
475         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
476         while (order < MAX_ORDER-1) {
477                 unsigned long combined_idx;
478                 struct page *buddy;
479
480                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
481                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
482                         break;          /* Move the buddy up one level. */
483
484                 list_del(&buddy->lru);
485                 zone->free_area[order].nr_free--;
486                 rmv_page_order(buddy);
487                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
488                 page = page + (combined_idx - page_idx);
489                 page_idx = combined_idx;
490                 order++;
491         }
492         set_page_order(page, order);
493         list_add(&page->lru,
494                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
495         zone->free_area[order].nr_free++;
496 }
497
498 static inline int free_pages_check(struct page *page)
499 {
500         if (unlikely(page_mapcount(page) |
501                 (page->mapping != NULL)  |
502                 (page_count(page) != 0)  |
503                 (page->flags & (
504                         1 << PG_lru     |
505                         1 << PG_private |
506                         1 << PG_locked  |
507                         1 << PG_active  |
508                         1 << PG_slab    |
509                         1 << PG_swapcache |
510                         1 << PG_writeback |
511                         1 << PG_reserved |
512                         1 << PG_buddy ))))
513                 bad_page(page);
514         if (PageDirty(page))
515                 __ClearPageDirty(page);
516         /*
517          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
518          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
519          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
520          */
521         return PageReserved(page);
522 }
523
524 /*
525  * Frees a list of pages. 
526  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
527  * count is the number of pages to free.
528  *
529  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
530  * see if this freeing clears that state.
531  *
532  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
533  * pinned" detection logic.
534  */
535 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
536                                         struct list_head *list, int order)
537 {
538         spin_lock(&zone->lock);
539         zone->all_unreclaimable = 0;
540         zone->pages_scanned = 0;
541         while (count--) {
542                 struct page *page;
543
544                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
545                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
546                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
547                 list_del(&page->lru);
548                 __free_one_page(page, zone, order);
549         }
550         spin_unlock(&zone->lock);
551 }
552
553 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
554 {
555         spin_lock(&zone->lock);
556         zone->all_unreclaimable = 0;
557         zone->pages_scanned = 0;
558         __free_one_page(page, zone, order);
559         spin_unlock(&zone->lock);
560 }
561
562 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
563 {
564         unsigned long flags;
565         int i;
566         int reserved = 0;
567
568         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
569                 reserved += free_pages_check(page + i);
570         if (reserved)
571                 return;
572
573         if (!PageHighMem(page))
574                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
575         arch_free_page(page, order);
576         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
577
578         local_irq_save(flags);
579         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
580         free_one_page(page_zone(page), page, order);
581         local_irq_restore(flags);
582 }
583
584 /*
585  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
586  */
587 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
588 {
589         if (order == 0) {
590                 __ClearPageReserved(page);
591                 set_page_count(page, 0);
592                 set_page_refcounted(page);
593                 __free_page(page);
594         } else {
595                 int loop;
596
597                 prefetchw(page);
598                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
599                         struct page *p = &page[loop];
600
601                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
602                                 prefetchw(p + 1);
603                         __ClearPageReserved(p);
604                         set_page_count(p, 0);
605                 }
606
607                 set_page_refcounted(page);
608                 __free_pages(page, order);
609         }
610 }
611
612
613 /*
614  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
615  * Please do not alter this order without good reasons and regression
616  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
617  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
618  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
619  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
620  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
621  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
622  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
623  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
624  *
625  * -- wli
626  */
627 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
628         int low, int high, struct free_area *area,
629         int migratetype)
630 {
631         unsigned long size = 1 << high;
632
633         while (high > low) {
634                 area--;
635                 high--;
636                 size >>= 1;
637                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
638                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
639                 area->nr_free++;
640                 set_page_order(&page[size], high);
641         }
642 }
643
644 /*
645  * This page is about to be returned from the page allocator
646  */
647 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
648 {
649         if (unlikely(page_mapcount(page) |
650                 (page->mapping != NULL)  |
651                 (page_count(page) != 0)  |
652                 (page->flags & (
653                         1 << PG_lru     |
654                         1 << PG_private |
655                         1 << PG_locked  |
656                         1 << PG_active  |
657                         1 << PG_dirty   |
658                         1 << PG_slab    |
659                         1 << PG_swapcache |
660                         1 << PG_writeback |
661                         1 << PG_reserved |
662                         1 << PG_buddy ))))
663                 bad_page(page);
664
665         /*
666          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
667          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
668          */
669         if (PageReserved(page))
670                 return 1;
671
672         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
673                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
674                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
675         set_page_private(page, 0);
676         set_page_refcounted(page);
677
678         arch_alloc_page(page, order);
679         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
680
681         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
682                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
683
684         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
685                 prep_compound_page(page, order);
686
687         return 0;
688 }
689
690 #ifdef CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
691 /*
692  * This array describes the order lists are fallen back to when
693  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
694  */
695 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
696         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,  MIGRATE_HIGHATOMIC },
697         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,  MIGRATE_HIGHATOMIC },
698         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE,MIGRATE_HIGHATOMIC },
699         [MIGRATE_HIGHATOMIC]  = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE,MIGRATE_MOVABLE},
700 };
701
702 /*
703  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
704  * Note that start_page and end_pages are not aligned in a MAX_ORDER_NR_PAGES
705  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
706  */
707 int move_freepages(struct zone *zone,
708                         struct page *start_page, struct page *end_page,
709                         int migratetype)
710 {
711         struct page *page;
712         unsigned long order;
713         int blocks_moved = 0;
714
715 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
716         /*
717          * page_zone is not safe to call in this context when
718          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
719          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
720          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
721          * CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
722          */
723         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
724 #endif
725
726         for (page = start_page; page <= end_page;) {
727                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
728                         page++;
729                         continue;
730                 }
731
732                 if (!PageBuddy(page)) {
733                         page++;
734                         continue;
735                 }
736
737                 order = page_order(page);
738                 list_del(&page->lru);
739                 list_add(&page->lru,
740                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
741                 page += 1 << order;
742                 blocks_moved++;
743         }
744
745         return blocks_moved;
746 }
747
748 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
749 {
750         unsigned long start_pfn, end_pfn;
751         struct page *start_page, *end_page;
752
753         start_pfn = page_to_pfn(page);
754         start_pfn = start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES-1);
755         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
756         end_page = start_page + MAX_ORDER_NR_PAGES - 1;
757         end_pfn = start_pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES - 1;
758
759         /* Do not cross zone boundaries */
760         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
761                 start_page = page;
762         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
763                 return 0;
764
765         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
766 }
767
768 /* Return the page with the lowest PFN in the list */
769 static struct page *min_page(struct list_head *list)
770 {
771         unsigned long min_pfn = -1UL;
772         struct page *min_page = NULL, *page;;
773
774         list_for_each_entry(page, list, lru) {
775                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
776                 if (pfn < min_pfn) {
777                         min_pfn = pfn;
778                         min_page = page;
779                 }
780         }
781
782         return min_page;
783 }
784
785 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
786 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
787                                                 int start_migratetype)
788 {
789         struct free_area * area;
790         int current_order;
791         struct page *page;
792         int migratetype, i;
793         int nonatomic_fallback_atomic = 0;
794
795 retry:
796         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
797         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
798                                                 --current_order) {
799                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
800                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
801
802                         /*
803                          * Make it hard to fallback to blocks used for
804                          * high-order atomic allocations
805                          */
806                         if (migratetype == MIGRATE_HIGHATOMIC &&
807                                 start_migratetype != MIGRATE_UNMOVABLE &&
808                                 !nonatomic_fallback_atomic)
809                                 continue;
810
811                         area = &(zone->free_area[current_order]);
812                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
813                                 continue;
814
815                         /* Bias kernel allocations towards low pfns */
816                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
817                                         struct page, lru);
818                         if (unlikely(start_migratetype != MIGRATE_MOVABLE))
819                                 page = min_page(&area->free_list[migratetype]);
820                         area->nr_free--;
821
822                         /*
823                          * If breaking a large block of pages, move all free
824                          * pages to the preferred allocation list
825                          */
826                         if (unlikely(current_order >= MAX_ORDER / 2)) {
827                                 migratetype = start_migratetype;
828                                 move_freepages_block(zone, page, migratetype);
829                         }
830
831                         /* Remove the page from the freelists */
832                         list_del(&page->lru);
833                         rmv_page_order(page);
834                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
835                                                         -(1UL << order));
836
837                         if (current_order == MAX_ORDER - 1)
838                                 set_pageblock_migratetype(page,
839                                                         start_migratetype);
840
841                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
842                         return page;
843                 }
844         }
845
846         /* Allow fallback to high-order atomic blocks if memory is that low */
847         if (!nonatomic_fallback_atomic) {
848                 nonatomic_fallback_atomic = 1;
849                 goto retry;
850         }
851
852         return NULL;
853 }
854 #else
855 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
856                                                 int start_migratetype)
857 {
858         return NULL;
859 }
860 #endif /* CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY */
861
862 /* 
863  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
864  * Call me with the zone->lock already held.
865  */
866 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
867                                                 int migratetype)
868 {
869         struct free_area * area;
870         unsigned int current_order;
871         struct page *page;
872
873         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
874         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
875                 area = &(zone->free_area[current_order]);
876                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
877                         continue;
878
879                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
880                                                         struct page, lru);
881                 list_del(&page->lru);
882                 rmv_page_order(page);
883                 area->nr_free--;
884                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
885                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
886                 goto got_page;
887         }
888
889         page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
890
891 got_page:
892
893         return page;
894 }
895
896 /* 
897  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
898  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
899  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
900  */
901 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
902                         unsigned long count, struct list_head *list,
903                         int migratetype)
904 {
905         int i;
906         
907         spin_lock(&zone->lock);
908         for (i = 0; i < count; ++i) {
909                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
910                 if (unlikely(page == NULL))
911                         break;
912                 list_add(&page->lru, list);
913                 set_page_private(page, migratetype);
914         }
915         spin_unlock(&zone->lock);
916         return i;
917 }
918
919 #ifdef CONFIG_NUMA
920 /*
921  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
922  * currently executing processor on remote nodes after they have
923  * expired.
924  *
925  * Note that this function must be called with the thread pinned to
926  * a single processor.
927  */
928 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
929 {
930         unsigned long flags;
931         int to_drain;
932
933         local_irq_save(flags);
934         if (pcp->count >= pcp->batch)
935                 to_drain = pcp->batch;
936         else
937                 to_drain = pcp->count;
938         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
939         pcp->count -= to_drain;
940         local_irq_restore(flags);
941 }
942 #endif
943
944 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
945 {
946         unsigned long flags;
947         struct zone *zone;
948         int i;
949
950         for_each_zone(zone) {
951                 struct per_cpu_pageset *pset;
952
953                 if (!populated_zone(zone))
954                         continue;
955
956                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
957                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
958                         struct per_cpu_pages *pcp;
959
960                         pcp = &pset->pcp[i];
961                         local_irq_save(flags);
962                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
963                         pcp->count = 0;
964                         local_irq_restore(flags);
965                 }
966         }
967 }
968
969 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
970
971 void mark_free_pages(struct zone *zone)
972 {
973         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
974         unsigned long flags;
975         int order, t;
976         struct list_head *curr;
977
978         if (!zone->spanned_pages)
979                 return;
980
981         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
982
983         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
984         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
985                 if (pfn_valid(pfn)) {
986                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
987
988                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
989                                 swsusp_unset_page_free(page);
990                 }
991
992         for_each_migratetype_order(order, t) {
993                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
994                         unsigned long i;
995
996                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
997                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
998                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
999                 }
1000         }
1001         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1002 }
1003 #endif /* CONFIG_PM */
1004
1005 #if defined(CONFIG_HIBERNATION) || defined(CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY)
1006 /*
1007  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
1008  */
1009 void drain_local_pages(void)
1010 {
1011         unsigned long flags;
1012
1013         local_irq_save(flags);  
1014         __drain_pages(smp_processor_id());
1015         local_irq_restore(flags);       
1016 }
1017
1018 void smp_drain_local_pages(void *arg)
1019 {
1020         drain_local_pages();
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
1025  */
1026 void drain_all_local_pages(void)
1027 {
1028         unsigned long flags;
1029
1030         local_irq_save(flags);
1031         __drain_pages(smp_processor_id());
1032         local_irq_restore(flags);
1033
1034         smp_call_function(smp_drain_local_pages, NULL, 0, 1);
1035 }
1036 #else
1037 void drain_all_local_pages(void) {}
1038 #endif /* CONFIG_HIBERNATION || CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY */
1039
1040 /*
1041  * Free a 0-order page
1042  */
1043 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
1044 {
1045         struct zone *zone = page_zone(page);
1046         struct per_cpu_pages *pcp;
1047         unsigned long flags;
1048
1049         if (PageAnon(page))
1050                 page->mapping = NULL;
1051         if (free_pages_check(page))
1052                 return;
1053
1054         if (!PageHighMem(page))
1055                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
1056         arch_free_page(page, 0);
1057         kernel_map_pages(page, 1, 0);
1058
1059         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
1060         local_irq_save(flags);
1061         __count_vm_event(PGFREE);
1062         list_add(&page->lru, &pcp->list);
1063         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1064         pcp->count++;
1065         if (pcp->count >= pcp->high) {
1066                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1067                 pcp->count -= pcp->batch;
1068         }
1069         local_irq_restore(flags);
1070         put_cpu();
1071 }
1072
1073 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
1074 {
1075         free_hot_cold_page(page, 0);
1076 }
1077         
1078 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
1079 {
1080         free_hot_cold_page(page, 1);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1085  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1086  * Each sub-page must be freed individually.
1087  *
1088  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1089  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1090  */
1091 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1092 {
1093         int i;
1094
1095         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1096         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1097         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1098                 set_page_refcounted(page + i);
1099 }
1100
1101 /*
1102  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1103  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1104  * or two.
1105  */
1106 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
1107                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1108 {
1109         unsigned long flags;
1110         struct page *page;
1111         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1112         int cpu;
1113         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags, order);
1114
1115 again:
1116         cpu  = get_cpu();
1117         if (likely(order == 0)) {
1118                 struct per_cpu_pages *pcp;
1119
1120                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
1121                 local_irq_save(flags);
1122                 if (!pcp->count) {
1123                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1124                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1125                         if (unlikely(!pcp->count))
1126                                 goto failed;
1127                 }
1128
1129 #ifdef CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY
1130                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1131                 list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1132                         if (page_private(page) == migratetype)
1133                                 break;
1134
1135                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1136                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1137                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1138                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1139                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1140                 }
1141 #else
1142                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1143 #endif /* CONFIG_PAGE_GROUP_BY_MOBILITY */
1144
1145                 list_del(&page->lru);
1146                 pcp->count--;
1147         } else {
1148                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1149                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1150                 spin_unlock(&zone->lock);
1151                 if (!page)
1152                         goto failed;
1153         }
1154
1155         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1156         zone_statistics(zonelist, zone);
1157         local_irq_restore(flags);
1158         put_cpu();
1159
1160         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1161         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1162                 goto again;
1163         return page;
1164
1165 failed:
1166         local_irq_restore(flags);
1167         put_cpu();
1168         return NULL;
1169 }
1170
1171 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1172 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1173 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1174 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1175 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1176 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1177 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1178
1179 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1180
1181 static struct fail_page_alloc_attr {
1182         struct fault_attr attr;
1183
1184         u32 ignore_gfp_highmem;
1185         u32 ignore_gfp_wait;
1186         u32 min_order;
1187
1188 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1189
1190         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1191         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1192         struct dentry *min_order_file;
1193
1194 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1195
1196 } fail_page_alloc = {
1197         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1198         .ignore_gfp_wait = 1,
1199         .ignore_gfp_highmem = 1,
1200         .min_order = 1,
1201 };
1202
1203 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1204 {
1205         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1206 }
1207 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1208
1209 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1210 {
1211         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1212                 return 0;
1213         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1214                 return 0;
1215         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1216                 return 0;
1217         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1218                 return 0;
1219
1220         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1221 }
1222
1223 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1224
1225 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1226 {
1227         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1228         struct dentry *dir;
1229         int err;
1230
1231         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1232                                        "fail_page_alloc");
1233         if (err)
1234                 return err;
1235         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1236
1237         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1238                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1239                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1240
1241         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1242                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1243                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1244         fail_page_alloc.min_order_file =
1245                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1246                                    &fail_page_alloc.min_order);
1247
1248         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1249             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1250             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1251                 err = -ENOMEM;
1252                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1253                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1254                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1255                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1256         }
1257
1258         return err;
1259 }
1260
1261 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1262
1263 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1264
1265 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1266
1267 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1268 {
1269         return 0;
1270 }
1271
1272 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1273
1274 /*
1275  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1276  * of the allocation.
1277  */
1278 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1279                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1280 {
1281         /* free_pages my go negative - that's OK */
1282         long min = mark;
1283         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1284         int o;
1285
1286         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1287                 min -= min / 2;
1288         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1289                 min -= min / 4;
1290
1291         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1292                 return 0;
1293         for (o = 0; o < order; o++) {
1294                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1295                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1296
1297                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1298                 min >>= 1;
1299
1300                 if (free_pages <= min)
1301                         return 0;
1302         }
1303         return 1;
1304 }
1305
1306 #ifdef CONFIG_NUMA
1307 /*
1308  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1309  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1310  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1311  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1312  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1313  *
1314  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1315  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1316  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1317  *
1318  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1319  * nothing and returns NULL.
1320  *
1321  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1322  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1323  *
1324  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1325  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1326  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1327  * quickly as we can.
1328  */
1329 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1330 {
1331         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1332         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1333
1334         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1335         if (!zlc)
1336                 return NULL;
1337
1338         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1339                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1340                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1341         }
1342
1343         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1344                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1345                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1346         return allowednodes;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1351  * if it is worth looking at further for free memory:
1352  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1353  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1354  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1355  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1356  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1357  * else return false (zero) if it is not.
1358  *
1359  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1360  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1361  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1362  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1363  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1364  * into the second scan of the zonelist.
1365  *
1366  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1367  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1368  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1369  * unturned looking for a free page.
1370  */
1371 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1372                                                 nodemask_t *allowednodes)
1373 {
1374         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1375         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1376         int n;                          /* node that zone *z is on */
1377
1378         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1379         if (!zlc)
1380                 return 1;
1381
1382         i = z - zonelist->zones;
1383         n = zlc->z_to_n[i];
1384
1385         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1386         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1391  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1392  * from that zone don't waste time re-examining it.
1393  */
1394 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1395 {
1396         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1397         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1398
1399         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1400         if (!zlc)
1401                 return;
1402
1403         i = z - zonelist->zones;
1404
1405         set_bit(i, zlc->fullzones);
1406 }
1407
1408 #else   /* CONFIG_NUMA */
1409
1410 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1411 {
1412         return NULL;
1413 }
1414
1415 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1416                                 nodemask_t *allowednodes)
1417 {
1418         return 1;
1419 }
1420
1421 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1422 {
1423 }
1424 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1425
1426 /*
1427  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1428  * a page.
1429  */
1430 static struct page *
1431 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1432                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1433 {
1434         struct zone **z;
1435         struct page *page = NULL;
1436         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1437         struct zone *zone;
1438         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1439         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1440         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1441         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1442
1443 zonelist_scan:
1444         /*
1445          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1446          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1447          */
1448         z = zonelist->zones;
1449
1450         do {
1451                 /*
1452                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1453                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1454                  * Check the zone is allowed by the current flags
1455                  */
1456                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1457                         if (highest_zoneidx == -1)
1458                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1459                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1460                                 continue;
1461                 }
1462
1463                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1464                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1465                                 continue;
1466                 zone = *z;
1467                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1468                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1469                                 goto try_next_zone;
1470
1471                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1472                         unsigned long mark;
1473                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1474                                 mark = zone->pages_min;
1475                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1476                                 mark = zone->pages_low;
1477                         else
1478                                 mark = zone->pages_high;
1479                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1480                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1481                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1482                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1483                                         goto this_zone_full;
1484                         }
1485                 }
1486
1487                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1488                 if (page)
1489                         break;
1490 this_zone_full:
1491                 if (NUMA_BUILD)
1492                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1493 try_next_zone:
1494                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1495                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1496                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1497                         zlc_active = 1;
1498                         did_zlc_setup = 1;
1499                 }
1500         } while (*(++z) != NULL);
1501
1502         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1503                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1504                 zlc_active = 0;
1505                 goto zonelist_scan;
1506         }
1507         return page;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1512  */
1513 struct page * fastcall
1514 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1515                 struct zonelist *zonelist)
1516 {
1517         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1518         struct zone **z;
1519         struct page *page;
1520         struct reclaim_state reclaim_state;
1521         struct task_struct *p = current;
1522         int do_retry;
1523         int alloc_flags;
1524         int did_some_progress;
1525
1526         might_sleep_if(wait);
1527
1528         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1529                 return NULL;
1530
1531 restart:
1532         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1533
1534         if (unlikely(*z == NULL)) {
1535                 /*
1536                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1537                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1538                  */
1539                 return NULL;
1540         }
1541
1542         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1543                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1544         if (page)
1545                 goto got_pg;
1546
1547         /*
1548          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1549          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1550          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1551          * using a larger set of nodes after it has established that the
1552          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1553          * over allocated.
1554          */
1555         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1556                 goto nopage;
1557
1558         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1559                 wakeup_kswapd(*z, order);
1560
1561         /*
1562          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1563          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1564          * to how we want to proceed.
1565          *
1566          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1567          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1568          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1569          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1570          */
1571         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1572         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1573                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1574         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1575                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1576         if (wait)
1577                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1578
1579         /*
1580          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1581          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1582          *
1583          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1584          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1585          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1586          */
1587         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1588         if (page)
1589                 goto got_pg;
1590
1591         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1592
1593 rebalance:
1594         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1595                         && !in_interrupt()) {
1596                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1597 nofail_alloc:
1598                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1599                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1600                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1601                         if (page)
1602                                 goto got_pg;
1603                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1604                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1605                                 goto nofail_alloc;
1606                         }
1607                 }
1608                 goto nopage;
1609         }
1610
1611         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1612         if (!wait)
1613                 goto nopage;
1614
1615         cond_resched();
1616
1617         /* We now go into synchronous reclaim */
1618         cpuset_memory_pressure_bump();
1619         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1620         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1621         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1622
1623         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1624
1625         p->reclaim_state = NULL;
1626         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1627
1628         cond_resched();
1629
1630         if (order != 0)
1631                 drain_all_local_pages();
1632
1633         if (likely(did_some_progress)) {
1634                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1635                                                 zonelist, alloc_flags);
1636                 if (page)
1637                         goto got_pg;
1638         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1639                 /*
1640                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1641                  * very high watermark here, this is only to catch
1642                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1643                  * under heavy pressure.
1644                  */
1645                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1646                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1647                 if (page)
1648                         goto got_pg;
1649
1650                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1651                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1652                         goto nopage;
1653
1654                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1655                 goto restart;
1656         }
1657
1658         /*
1659          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1660          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1661          *
1662          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1663          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1664          */
1665         do_retry = 0;
1666         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1667                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1668                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1669                         do_retry = 1;
1670                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1671                         do_retry = 1;
1672         }
1673         if (do_retry) {
1674                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1675                 goto rebalance;
1676         }
1677
1678 nopage:
1679         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1680                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1681                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1682                         p->comm, order, gfp_mask);
1683                 dump_stack();
1684                 show_mem();
1685         }
1686 got_pg:
1687         return page;
1688 }
1689
1690 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1691
1692 /*
1693  * Common helper functions.
1694  */
1695 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1696 {
1697         struct page * page;
1698         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1699         if (!page)
1700                 return 0;
1701         return (unsigned long) page_address(page);
1702 }
1703
1704 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1705
1706 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1707 {
1708         struct page * page;
1709
1710         /*
1711          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1712          * a highmem page
1713          */
1714         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1715
1716         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1717         if (page)
1718                 return (unsigned long) page_address(page);
1719         return 0;
1720 }
1721
1722 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1723
1724 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1725 {
1726         int i = pagevec_count(pvec);
1727
1728         while (--i >= 0)
1729                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1730 }
1731
1732 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1733 {
1734         if (put_page_testzero(page)) {
1735                 if (order == 0)
1736                         free_hot_page(page);
1737                 else
1738                         __free_pages_ok(page, order);
1739         }
1740 }
1741
1742 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1743
1744 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1745 {
1746         if (addr != 0) {
1747                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1748                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1749         }
1750 }
1751
1752 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1753
1754 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1755 {
1756         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1757         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1758         unsigned int sum = 0;
1759
1760         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1761         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1762         struct zone *zone;
1763
1764         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1765                 unsigned long size = zone->present_pages;
1766                 unsigned long high = zone->pages_high;
1767                 if (size > high)
1768                         sum += size - high;
1769         }
1770
1771         return sum;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1776  */
1777 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1778 {
1779         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1782
1783 /*
1784  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1785  */
1786 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1787 {
1788         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1789 }
1790
1791 static inline void show_node(struct zone *zone)
1792 {
1793         if (NUMA_BUILD)
1794                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1795 }
1796
1797 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1798 {
1799         val->totalram = totalram_pages;
1800         val->sharedram = 0;
1801         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1802         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1803         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1804         val->freehigh = nr_free_highpages();
1805         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1806 }
1807
1808 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1809
1810 #ifdef CONFIG_NUMA
1811 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1812 {
1813         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1814
1815         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1816         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1817 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1818         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1819         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1820                         NR_FREE_PAGES);
1821 #else
1822         val->totalhigh = 0;
1823         val->freehigh = 0;
1824 #endif
1825         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1826 }
1827 #endif
1828
1829 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1830
1831 /*
1832  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1833  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1834  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1835  */
1836 void show_free_areas(void)
1837 {
1838         int cpu;
1839         struct zone *zone;
1840
1841         for_each_zone(zone) {
1842                 if (!populated_zone(zone))
1843                         continue;
1844
1845                 show_node(zone);
1846                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1847
1848                 for_each_online_cpu(cpu) {
1849                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1850
1851                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1852
1853                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1854                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1855                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1856                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1857                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1858                                pageset->pcp[1].count);
1859                 }
1860         }
1861
1862         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1863                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1864                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1865                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1866                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1867                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1868                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1869                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1870                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1871                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1872                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1873                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1874                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1875
1876         for_each_zone(zone) {
1877                 int i;
1878
1879                 if (!populated_zone(zone))
1880                         continue;
1881
1882                 show_node(zone);
1883                 printk("%s"
1884                         " free:%lukB"
1885                         " min:%lukB"
1886                         " low:%lukB"
1887                         " high:%lukB"
1888                         " active:%lukB"
1889                         " inactive:%lukB"
1890                         " present:%lukB"
1891                         " pages_scanned:%lu"
1892                         " all_unreclaimable? %s"
1893                         "\n",
1894                         zone->name,
1895                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1896                         K(zone->pages_min),
1897                         K(zone->pages_low),
1898                         K(zone->pages_high),
1899                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1900                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1901                         K(zone->present_pages),
1902                         zone->pages_scanned,
1903                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1904                         );
1905                 printk("lowmem_reserve[]:");
1906                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1907                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1908                 printk("\n");
1909         }
1910
1911         for_each_zone(zone) {
1912                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1913
1914                 if (!populated_zone(zone))
1915                         continue;
1916
1917                 show_node(zone);
1918                 printk("%s: ", zone->name);
1919
1920                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1921                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1922                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1923                         total += nr[order] << order;
1924                 }
1925                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1926                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1927                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1928                 printk("= %lukB\n", K(total));
1929         }
1930
1931         show_swap_cache_info();
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Builds allocation fallback zone lists.
1936  *
1937  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1938  */
1939 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1940                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1941 {
1942         struct zone *zone;
1943
1944         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1945         zone_type++;
1946
1947         do {
1948                 zone_type--;
1949                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1950                 if (populated_zone(zone)) {
1951                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1952                         check_highest_zone(zone_type);
1953                 }
1954
1955         } while (zone_type);
1956         return nr_zones;
1957 }
1958
1959
1960 /*
1961  *  zonelist_order:
1962  *  0 = automatic detection of better ordering.
1963  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1964  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1965  *
1966  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1967  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1968  */
1969 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1970 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1971 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1972
1973 /* zonelist order in the kernel.
1974  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1975  */
1976 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1977 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1978
1979
1980 #ifdef CONFIG_NUMA
1981 /* The value user specified ....changed by config */
1982 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1983 /* string for sysctl */
1984 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1985 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1986
1987 /*
1988  * interface for configure zonelist ordering.
1989  * command line option "numa_zonelist_order"
1990  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1991  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1992  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1993  */
1994
1995 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1996 {
1997         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1998                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1999         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
2000                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
2001         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
2002                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2003         } else {
2004                 printk(KERN_WARNING
2005                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
2006                         "%s\n", s);
2007                 return -EINVAL;
2008         }
2009         return 0;
2010 }
2011
2012 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
2013 {
2014         if (s)
2015                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
2016         return 0;
2017 }
2018 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
2019
2020 /*
2021  * sysctl handler for numa_zonelist_order
2022  */
2023 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
2024                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
2025                 loff_t *ppos)
2026 {
2027         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
2028         int ret;
2029
2030         if (write)
2031                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
2032                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2033         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
2034         if (ret)
2035                 return ret;
2036         if (write) {
2037                 int oldval = user_zonelist_order;
2038                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
2039                         /*
2040                          * bogus value.  restore saved string
2041                          */
2042                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2043                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2044                         user_zonelist_order = oldval;
2045                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
2046                         build_all_zonelists();
2047         }
2048         return 0;
2049 }
2050
2051
2052 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2053 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2054
2055 /**
2056  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2057  * @node: node whose fallback list we're appending
2058  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2059  *
2060  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2061  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2062  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2063  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2064  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2065  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2066  * on them otherwise.
2067  * It returns -1 if no node is found.
2068  */
2069 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2070 {
2071         int n, val;
2072         int min_val = INT_MAX;
2073         int best_node = -1;
2074
2075         /* Use the local node if we haven't already */
2076         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2077                 node_set(node, *used_node_mask);
2078                 return node;
2079         }
2080
2081         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2082                 cpumask_t tmp;
2083
2084                 /* Don't want a node to appear more than once */
2085                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2086                         continue;
2087
2088                 /* Use the distance array to find the distance */
2089                 val = node_distance(node, n);
2090
2091                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2092                 val += (n < node);
2093
2094                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2095                 tmp = node_to_cpumask(n);
2096                 if (!cpus_empty(tmp))
2097                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2098
2099                 /* Slight preference for less loaded node */
2100                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2101                 val += node_load[n];
2102
2103                 if (val < min_val) {
2104                         min_val = val;
2105                         best_node = n;
2106                 }
2107         }
2108
2109         if (best_node >= 0)
2110                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2111
2112         return best_node;
2113 }
2114
2115
2116 /*
2117  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2118  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2119  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2120  */
2121 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2122 {
2123         enum zone_type i;
2124         int j;
2125         struct zonelist *zonelist;
2126
2127         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2128                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2129                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2130                         ;
2131                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2132                 zonelist->zones[j] = NULL;
2133         }
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Build gfp_thisnode zonelists
2138  */
2139 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2140 {
2141         enum zone_type i;
2142         int j;
2143         struct zonelist *zonelist;
2144
2145         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2146                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2147                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2148                 zonelist->zones[j] = NULL;
2149         }
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2154  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2155  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2156  * may still exist in local DMA zone.
2157  */
2158 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2159
2160 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2161 {
2162         enum zone_type i;
2163         int pos, j, node;
2164         int zone_type;          /* needs to be signed */
2165         struct zone *z;
2166         struct zonelist *zonelist;
2167
2168         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2169                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2170                 pos = 0;
2171                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2172                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2173                                 node = node_order[j];
2174                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2175                                 if (populated_zone(z)) {
2176                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2177                                         check_highest_zone(zone_type);
2178                                 }
2179                         }
2180                 }
2181                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2182         }
2183 }
2184
2185 static int default_zonelist_order(void)
2186 {
2187         int nid, zone_type;
2188         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2189         struct zone *z;
2190         int average_size;
2191         /*
2192          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2193          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2194          * into OOM very easily.
2195          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2196          */
2197         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2198         low_kmem_size = 0;
2199         total_size = 0;
2200         for_each_online_node(nid) {
2201                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2202                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2203                         if (populated_zone(z)) {
2204                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2205                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2206                                 total_size += z->present_pages;
2207                         }
2208                 }
2209         }
2210         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2211             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2212                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2213         /*
2214          * look into each node's config.
2215          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2216          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2217          */
2218         average_size = total_size /
2219                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2220         for_each_online_node(nid) {
2221                 low_kmem_size = 0;
2222                 total_size = 0;
2223                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2224                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2225                         if (populated_zone(z)) {
2226                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2227                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2228                                 total_size += z->present_pages;
2229                         }
2230                 }
2231                 if (low_kmem_size &&
2232                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2233                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2234                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2235         }
2236         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2237 }
2238
2239 static void set_zonelist_order(void)
2240 {
2241         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2242                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2243         else
2244                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2245 }
2246
2247 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2248 {
2249         int j, node, load;
2250         enum zone_type i;
2251         nodemask_t used_mask;
2252         int local_node, prev_node;
2253         struct zonelist *zonelist;
2254         int order = current_zonelist_order;
2255
2256         /* initialize zonelists */
2257         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2258                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2259                 zonelist->zones[0] = NULL;
2260         }
2261
2262         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2263         local_node = pgdat->node_id;
2264         load = num_online_nodes();
2265         prev_node = local_node;
2266         nodes_clear(used_mask);
2267
2268         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2269         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2270         j = 0;
2271
2272         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2273                 int distance = node_distance(local_node, node);
2274
2275                 /*
2276                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2277                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2278                  */
2279                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2280                         zone_reclaim_mode = 1;
2281
2282                 /*
2283                  * We don't want to pressure a particular node.
2284                  * So adding penalty to the first node in same
2285                  * distance group to make it round-robin.
2286                  */
2287                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2288                         node_load[node] = load;
2289
2290                 prev_node = node;
2291                 load--;
2292                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2293                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2294                 else
2295                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2296         }
2297
2298         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2299                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2300                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2301         }
2302
2303         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2304 }
2305
2306 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2307 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2308 {
2309         int i;
2310
2311         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2312                 struct zonelist *zonelist;
2313                 struct zonelist_cache *zlc;
2314                 struct zone **z;
2315
2316                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2317                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2318                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2319                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2320                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2321         }
2322 }
2323
2324
2325 #else   /* CONFIG_NUMA */
2326
2327 static void set_zonelist_order(void)
2328 {
2329         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2330 }
2331
2332 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2333 {
2334         int node, local_node;
2335         enum zone_type i,j;
2336
2337         local_node = pgdat->node_id;
2338         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2339                 struct zonelist *zonelist;
2340
2341                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2342
2343                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2344                 /*
2345                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2346                  * of all the other nodes.
2347                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2348                  * building the zones for node N, we make sure that the
2349                  * zones coming right after the local ones are those from
2350                  * node N+1 (modulo N)
2351                  */
2352                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2353                         if (!node_online(node))
2354                                 continue;
2355                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2356                 }
2357                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2358                         if (!node_online(node))
2359                                 continue;
2360                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2361                 }
2362
2363                 zonelist->zones[j] = NULL;
2364         }
2365 }
2366
2367 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2368 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2369 {
2370         int i;
2371
2372         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2373                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2374 }
2375
2376 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2377
2378 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2379 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2380 {
2381         int nid;
2382
2383         for_each_online_node(nid) {
2384                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2385
2386                 build_zonelists(pgdat);
2387                 build_zonelist_cache(pgdat);
2388         }
2389         return 0;
2390 }
2391
2392 void build_all_zonelists(void)
2393 {
2394         set_zonelist_order();
2395
2396         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2397                 __build_all_zonelists(NULL);
2398                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2399         } else {
2400                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
2401                    of zonelist */
2402                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2403                 /* cpuset refresh routine should be here */
2404         }
2405         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2406         /*
2407          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2408          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2409          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2410          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2411          * disabled and enable it later
2412          */
2413         if (vm_total_pages < (MAX_ORDER_NR_PAGES * MIGRATE_TYPES))
2414                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2415         else
2416                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2417
2418         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2419                 "Total pages: %ld\n",
2420                         num_online_nodes(),
2421                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2422                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2423                         vm_total_pages);
2424 #ifdef CONFIG_NUMA
2425         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2426 #endif
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2431  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2432  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2433  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2434  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2435  * conservative, even though it seems large.
2436  *
2437  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2438  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2439  */
2440 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2441
2442 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2443 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2444 {
2445         unsigned long size = 1;
2446
2447         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2448
2449         while (size < pages)
2450                 size <<= 1;
2451
2452         /*
2453          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2454          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2455          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2456          */
2457         size = min(size, 4096UL);
2458
2459         return max(size, 4UL);
2460 }
2461 #else
2462 /*
2463  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2464  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2465  *
2466  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2467  *
2468  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2469  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2470  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2471  *
2472  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2473  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2474  *
2475  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2476  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2477  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2478  */
2479 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2480 {
2481         return 4096UL;
2482 }
2483 #endif
2484
2485 /*
2486  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2487  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2488  * hash function before the remainder is taken.
2489  */
2490 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2491 {
2492         return ffz(~size);
2493 }
2494
2495 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2496
2497 /*
2498  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2499  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2500  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2501  */
2502 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2503                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2504 {
2505         struct page *page;
2506         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2507         unsigned long pfn;
2508
2509         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2510                 /*
2511                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2512                  * handed to this function.  They do not
2513                  * exist on hotplugged memory.
2514                  */
2515                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2516                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2517                                 continue;
2518                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2519                                 continue;
2520                 }
2521                 page = pfn_to_page(pfn);
2522                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2523                 init_page_count(page);
2524                 reset_page_mapcount(page);
2525                 SetPageReserved(page);
2526
2527                 /*
2528                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2529                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2530                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2531                  * the address space during boot when many long-lived
2532                  * kernel allocations are made
2533                  */
2534                 set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2535
2536                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2537 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2538                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2539                 if (!is_highmem_idx(zone))
2540                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2541 #endif
2542         }
2543 }
2544
2545 static void __meminit zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat,
2546                                 struct zone *zone, unsigned long size)
2547 {
2548         int order, t;
2549         for_each_migratetype_order(order, t) {
2550                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2551                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2552         }
2553 }
2554
2555 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2556 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2557         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2558 #endif
2559
2560 static int __devinit zone_batchsize(struct zone *zone)
2561 {
2562         int batch;
2563
2564         /*
2565          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2566          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2567          *
2568          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2569          */
2570         batch = zone->present_pages / 1024;
2571         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2572                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2573         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2574         if (batch < 1)
2575                 batch = 1;
2576
2577         /*
2578          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2579          * of 2 value was found to be more likely to have
2580          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2581          *
2582          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2583          * batches of pages, one task can end up with a lot
2584          * of pages of one half of the possible page colors
2585          * and the other with pages of the other colors.
2586          */
2587         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2588
2589         return batch;
2590 }
2591
2592 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2593 {
2594         struct per_cpu_pages *pcp;
2595
2596         memset(p, 0, sizeof(*p));
2597
2598         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2599         pcp->count = 0;
2600         pcp->high = 6 * batch;
2601         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2602         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2603
2604         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2605         pcp->count = 0;
2606         pcp->high = 2 * batch;
2607         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2608         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2609 }
2610
2611 /*
2612  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2613  * to the value high for the pageset p.
2614  */
2615
2616 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2617                                 unsigned long high)
2618 {
2619         struct per_cpu_pages *pcp;
2620
2621         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2622         pcp->high = high;
2623         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2624         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2625                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2626 }
2627
2628
2629 #ifdef CONFIG_NUMA
2630 /*
2631  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2632  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2633  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2634  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2635  * with interrupts disabled.
2636  *
2637  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2638  *
2639  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2640  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2641  * hotplugged processors.
2642  *
2643  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2644  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2645  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2646  */
2647 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2648
2649 /*
2650  * Dynamically allocate memory for the
2651  * per cpu pageset array in struct zone.
2652  */
2653 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2654 {
2655         struct zone *zone, *dzone;
2656         int node = cpu_to_node(cpu);
2657
2658         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2659
2660         for_each_zone(zone) {
2661
2662                 if (!populated_zone(zone))
2663                         continue;
2664
2665                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2666                                          GFP_KERNEL, node);
2667                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2668                         goto bad;
2669
2670                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2671
2672                 if (percpu_pagelist_fraction)
2673                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2674                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2675         }
2676
2677         return 0;
2678 bad:
2679         for_each_zone(dzone) {
2680                 if (!populated_zone(dzone))
2681                         continue;
2682                 if (dzone == zone)
2683                         break;
2684                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2685                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2686         }
2687         return -ENOMEM;
2688 }
2689
2690 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2691 {
2692         struct zone *zone;
2693
2694         for_each_zone(zone) {
2695                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2696
2697                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2698                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2699                         kfree(pset);
2700                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2701         }
2702 }
2703
2704 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2705                 unsigned long action,
2706                 void *hcpu)
2707 {
2708         int cpu = (long)hcpu;
2709         int ret = NOTIFY_OK;
2710
2711         switch (action) {
2712         case CPU_UP_PREPARE:
2713         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2714                 if (process_zones(cpu))
2715                         ret = NOTIFY_BAD;
2716                 break;
2717         case CPU_UP_CANCELED:
2718         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2719         case CPU_DEAD:
2720         case CPU_DEAD_FROZEN:
2721                 free_zone_pagesets(cpu);
2722                 break;
2723         default:
2724                 break;
2725         }
2726         return ret;
2727 }
2728
2729 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2730         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2731
2732 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2733 {
2734         int err;
2735
2736         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2737          * A cpuup callback will do this for every cpu
2738          * as it comes online
2739          */
2740         err = process_zones(smp_processor_id());
2741         BUG_ON(err);
2742         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2743 }
2744
2745 #endif
2746
2747 static noinline __init_refok
2748 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2749 {
2750         int i;
2751         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2752         size_t alloc_size;
2753
2754         /*
2755          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2756          * per zone.
2757          */
2758         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2759                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2760         zone->wait_table_bits =
2761                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2762         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2763                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2764
2765         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2766                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2767                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2768         } else {
2769                 /*
2770                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2771                  * via memory hot-add.
2772                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2773                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2774                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2775                  * node itself as well.
2776                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2777                  * necessary.
2778                  */
2779                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2780         }
2781         if (!zone->wait_table)
2782                 return -ENOMEM;
2783
2784         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2785                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2786
2787         return 0;
2788 }
2789
2790 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2791 {
2792         int cpu;
2793         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2794
2795         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2796 #ifdef CONFIG_NUMA
2797                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2798                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2799                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2800 #else
2801                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2802 #endif
2803         }
2804         if (zone->present_pages)
2805                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2806                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2807 }
2808
2809 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2810                                         unsigned long zone_start_pfn,
2811                                         unsigned long size,
2812                                         enum memmap_context context)
2813 {
2814         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2815         int ret;
2816         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2817         if (ret)
2818                 return ret;
2819         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2820
2821         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2822
2823         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2824
2825         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2826
2827         return 0;
2828 }
2829
2830 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2831 /*
2832  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2833  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2834  */
2835 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2836 {
2837         int i;
2838
2839         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2840                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2841                         return i;
2842
2843         return -1;
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2848  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2849  */
2850 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2851 {
2852         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2853                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2854                         return index;
2855
2856         return -1;
2857 }
2858
2859 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2860 /*
2861  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2862  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2863  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2864  * alternative
2865  */
2866 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2867 {
2868         int i;
2869
2870         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2871                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2872                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2873
2874                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2875                         return early_node_map[i].nid;
2876         }
2877
2878         return 0;
2879 }
2880 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2881
2882 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2883 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2884         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2885                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2886
2887 /**
2888  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2889  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2890  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2891  *
2892  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2893  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2894  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2895  */
2896 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2897                                                 unsigned long max_low_pfn)
2898 {
2899         int i;
2900
2901         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2902                 unsigned long size_pages = 0;
2903                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2904
2905                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2906                         continue;
2907
2908                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2909                         end_pfn = max_low_pfn;
2910
2911                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2912                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2913                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2914                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2915         }
2916 }
2917
2918 /**
2919  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2920  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2921  *
2922  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2923  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2924  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2925  */
2926 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2927 {
2928         int i;
2929
2930         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2931                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2932                                 early_node_map[i].start_pfn,
2933                                 early_node_map[i].end_pfn);
2934 }
2935
2936 /**
2937  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2938  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2939  * @start_pfn: The start pfn of the node
2940  * @end_pfn: The end pfn of the node
2941  *
2942  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2943  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2944  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2945  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2946  * be used later.
2947  */
2948 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2949 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2950                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2951 {
2952         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2953                         nid, start_pfn, end_pfn);
2954
2955         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2956         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2957                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2958
2959         /* Update the boundaries */
2960         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2961                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2962         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2963                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2964 }
2965
2966 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2967 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2968                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2969 {
2970         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2971                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2972
2973         /* Return if boundary information has not been provided */
2974         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2975                 return;
2976
2977         /* Check the boundaries and update if necessary */
2978         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2979                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2980         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2981                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2982 }
2983 #else
2984 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2985                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2986
2987 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2988                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2989 #endif
2990
2991
2992 /**
2993  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2994  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2995  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2996  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2997  *
2998  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2999  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3000  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3001  * PFNs will be 0.
3002  */
3003 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3004                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3005 {
3006         int i;
3007         *start_pfn = -1UL;
3008         *end_pfn = 0;
3009
3010         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3011                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3012                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3013         }
3014
3015         if (*start_pfn == -1UL)
3016                 *start_pfn = 0;
3017
3018         /* Push the node boundaries out if requested */
3019         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3020 }
3021
3022 /*
3023  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3024  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3025  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3026  */
3027 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3028 {
3029         int zone_index;
3030         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3031                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3032                         continue;
3033
3034                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3035                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3036                         break;
3037         }
3038
3039         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3040         movable_zone = zone_index;
3041 }
3042
3043 /*
3044  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3045  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3046  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3047  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3048  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3049  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3050  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3051  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3052  */
3053 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3054                                         unsigned long zone_type,
3055                                         unsigned long node_start_pfn,
3056                                         unsigned long node_end_pfn,
3057                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3058                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3059 {
3060         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3061         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3062                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3063                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3064                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3065                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3066                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3067
3068                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3069                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3070                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3071                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3072
3073                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3074                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3075                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3076         }
3077 }
3078
3079 /*
3080  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3081  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3082  */
3083 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3084                                         unsigned long zone_type,
3085                                         unsigned long *ignored)
3086 {
3087         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3088         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3089
3090         /* Get the start and end of the node and zone */
3091         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3092         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3093         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3094         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3095                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3096                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3097
3098         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3099         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3100                 return 0;
3101
3102         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3103         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3104         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3105
3106         /* Return the spanned pages */
3107         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3108 }
3109
3110 /*
3111  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3112  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3113  */
3114 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3115                                 unsigned long range_start_pfn,
3116                                 unsigned long range_end_pfn)
3117 {
3118         int i = 0;
3119         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3120         unsigned long start_pfn;
3121
3122         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3123         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3124         if (i == -1)
3125                 return 0;
3126
3127         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3128
3129         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3130         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3131                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3132
3133         /* Find all holes for the zone within the node */
3134         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3135
3136                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3137                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3138                         break;
3139
3140                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3141                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3142                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3143
3144                 /* Update the hole size cound and move on */
3145                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3146                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3147                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3148                 }
3149                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3150         }
3151
3152         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3153         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3154                 hole_pages += range_end_pfn -
3155                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3156
3157         return hole_pages;
3158 }
3159
3160 /**
3161  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3162  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3163  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3164  *
3165  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3166  */
3167 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3168                                                         unsigned long end_pfn)
3169 {
3170         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3171 }
3172
3173 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3174 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3175                                         unsigned long zone_type,
3176                                         unsigned long *ignored)
3177 {
3178         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3179         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3180
3181         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3182         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3183                                                         node_start_pfn);
3184         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3185                                                         node_end_pfn);
3186
3187         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3188                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3189                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3190         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3191 }
3192
3193 #else
3194 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3195                                         unsigned long zone_type,
3196                                         unsigned long *zones_size)
3197 {
3198         return zones_size[zone_type];
3199 }
3200
3201 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3202                                                 unsigned long zone_type,
3203                                                 unsigned long *zholes_size)
3204 {
3205         if (!zholes_size)
3206                 return 0;
3207
3208         return zholes_size[zone_type];
3209 }
3210
3211 #endif
3212
3213 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3214                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3215 {
3216         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3217         enum zone_type i;
3218
3219         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3220                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3221                                                                 zones_size);
3222         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3223
3224         realtotalpages = totalpages;
3225         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3226                 realtotalpages -=
3227                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3228                                                                 zholes_size);
3229         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3230         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3231                                                         realtotalpages);
3232 }
3233
3234 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3235 /*
3236  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3237  * Start by making sure zonesize is a multiple of MAX_ORDER-1 by rounding up
3238  * Then figure 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per MAX_ORDER-1, finally
3239  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3240  * bytes.
3241  */
3242 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3243 {
3244         unsigned long usemapsize;
3245
3246         usemapsize = roundup(zonesize, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3247         usemapsize = usemapsize >> (MAX_ORDER-1);
3248         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3249         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3250
3251         return usemapsize / 8;
3252 }
3253
3254 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3255                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3256 {
3257         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3258         zone->pageblock_flags = NULL;
3259         if (usemapsize) {
3260                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3261                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3262         }
3263 }
3264 #else
3265 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3266                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3267 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3268
3269 /*
3270  * Set up the zone data structures:
3271  *   - mark all pages reserved
3272  *   - mark all memory queues empty
3273  *   - clear the memory bitmaps
3274  */
3275 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3276                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3277 {
3278         enum zone_type j;
3279         int nid = pgdat->node_id;
3280         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3281         int ret;
3282
3283         pgdat_resize_init(pgdat);
3284         pgdat->nr_zones = 0;
3285         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3286         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3287         
3288         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3289                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3290                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3291
3292                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3293                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3294                                                                 zholes_size);
3295
3296                 /*
3297                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3298                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3299                  * and per-cpu initialisations
3300                  */
3301                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3302                 if (realsize >= memmap_pages) {
3303                         realsize -= memmap_pages;
3304                         printk(KERN_DEBUG
3305                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3306                                 zone_names[j], memmap_pages);
3307                 } else
3308                         printk(KERN_WARNING
3309                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3310                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3311
3312                 /* Account for reserved pages */
3313                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3314                         realsize -= dma_reserve;
3315                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3316                                         zone_names[0], dma_reserve);
3317                 }
3318
3319                 if (!is_highmem_idx(j))
3320                         nr_kernel_pages += realsize;
3321                 nr_all_pages += realsize;
3322
3323                 zone->spanned_pages = size;
3324                 zone->present_pages = realsize;
3325 #ifdef CONFIG_NUMA
3326                 zone->node = nid;
3327                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3328                                                 / 100;
3329                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3330 #endif
3331                 zone->name = zone_names[j];
3332                 spin_lock_init(&zone->lock);
3333                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3334                 zone_seqlock_init(zone);
3335                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3336
3337                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3338
3339                 zone_pcp_init(zone);
3340                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3341                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3342                 zone->nr_scan_active = 0;
3343                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3344                 zap_zone_vm_stats(zone);
3345                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
3346                 if (!size)
3347                         continue;
3348
3349                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3350                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3351                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3352                 BUG_ON(ret);
3353                 zone_start_pfn += size;
3354         }
3355 }
3356
3357 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3358 {
3359         /* Skip empty nodes */
3360         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3361                 return;
3362
3363 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3364         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3365         if (!pgdat->node_mem_map) {
3366                 unsigned long size, start, end;
3367                 struct page *map;
3368
3369                 /*
3370                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3371                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3372                  * for the buddy allocator to function correctly.
3373                  */
3374                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3375                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3376                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3377                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3378                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3379                 if (!map)
3380                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3381                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3382         }
3383 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3384         /*
3385          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3386          */
3387         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3388                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3389 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3390                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3391                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
3392 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3393         }
3394 #endif
3395 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3396 }
3397
3398 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3399                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3400                 unsigned long *zholes_size)
3401 {
3402         pgdat->node_id = nid;
3403         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3404         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3405
3406         alloc_node_mem_map(pgdat);
3407
3408         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3409 }
3410
3411 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3412
3413 #if MAX_NUMNODES > 1
3414 /*
3415  * Figure out the number of possible node ids.
3416  */
3417 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3418 {
3419         unsigned int node;
3420         unsigned int highest = 0;
3421
3422         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3423                 highest = node;
3424         nr_node_ids = highest + 1;
3425 }
3426 #else
3427 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3428 {
3429 }
3430 #endif
3431
3432 /**
3433  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3434  * @nid: The node ID the range resides on
3435  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3436  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3437  *
3438  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3439  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3440  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3441  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3442  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3443  */
3444 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3445                                                 unsigned long end_pfn)
3446 {
3447         int i;
3448
3449         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3450                           "%d entries of %d used\n",
3451                           nid, start_pfn, end_pfn,
3452                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3453
3454         /* Merge with existing active regions if possible */
3455         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3456                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3457                         continue;
3458
3459                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3460                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3461                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3462                         return;
3463
3464                 /* Merge forward if suitable */
3465                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3466                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3467                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3468                         return;
3469                 }
3470
3471                 /* Merge backward if suitable */
3472                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3473                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3474                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3475                         return;
3476                 }
3477         }
3478
3479         /* Check that early_node_map is large enough */
3480         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3481                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3482                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3483                 return;
3484         }
3485
3486         early_node_map[i].nid = nid;
3487         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3488         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3489         nr_nodemap_entries = i + 1;
3490 }
3491
3492 /**
3493  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3494  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3495  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3496  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3497  *
3498  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3499  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3500  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3501  * an existing registered range.
3502  */
3503 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3504                                                 unsigned long new_end_pfn)
3505 {
3506         int i;
3507
3508         /* Find the old active region end and shrink */
3509         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3510                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3511                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3512                         break;
3513                 }
3514 }
3515
3516 /**
3517  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3518  *
3519  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3520  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3521  * all currently registered regions.
3522  */
3523 void __init remove_all_active_ranges(void)
3524 {
3525         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3526         nr_nodemap_entries = 0;
3527 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3528         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3529         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3530 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3531 }
3532
3533 /* Compare two active node_active_regions */
3534 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3535 {
3536         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3537         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3538
3539         /* Done this way to avoid overflows */
3540         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3541                 return 1;
3542         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3543                 return -1;
3544
3545         return 0;
3546 }
3547
3548 /* sort the node_map by start_pfn */
3549 static void __init sort_node_map(void)
3550 {
3551         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3552                         sizeof(struct node_active_region),
3553                         cmp_node_active_region, NULL);
3554 }
3555
3556 /* Find the lowest pfn for a node */
3557 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3558 {
3559         int i;
3560         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3561
3562         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3563         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3564                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3565
3566         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3567                 printk(KERN_WARNING
3568                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3569                 return 0;
3570         }
3571
3572         return min_pfn;
3573 }
3574
3575 /**
3576  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3577  *
3578  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3579  * add_active_range().
3580  */
3581 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3582 {
3583         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3584 }
3585
3586 /**
3587  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3588  *
3589  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3590  * add_active_range().
3591  */
3592 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3593 {
3594         int i;
3595         unsigned long max_pfn = 0;
3596
3597         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3598                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3599
3600         return max_pfn;
3601 }
3602
3603 /*
3604  * early_calculate_totalpages()
3605  * Sum pages in active regions for movable zone.
3606  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3607  */
3608 unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3609 {
3610         int i;
3611         unsigned long totalpages = 0;
3612
3613         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3614                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3615                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3616                 totalpages += pages;
3617                 if (pages)
3618                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3619         }
3620         return totalpages;
3621 }
3622
3623 /*
3624  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3625  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3626  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3627  * others
3628  */
3629 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3630 {
3631         int i, nid;
3632         unsigned long usable_startpfn;
3633         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3634         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3635         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3636
3637         /*
3638          * If movablecore was specified, calculate what size of
3639          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3640          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3641          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3642          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3643          * what movablecore would have allowed.
3644          */
3645         if (required_movablecore) {
3646                 unsigned long corepages;
3647
3648                 /*
3649                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3650                  * was requested by the user
3651                  */
3652                 required_movablecore =
3653                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3654                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3655
3656                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3657         }
3658
3659         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3660         if (!required_kernelcore)
3661                 return;
3662
3663         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3664         find_usable_zone_for_movable();
3665         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3666
3667 restart:
3668         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3669         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3670         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3671                 /*
3672                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3673                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3674                  * amount of memory for the kernel
3675                  */
3676                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3677                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3678
3679                 /*
3680                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3681                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3682                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3683                  */
3684                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3685
3686                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3687                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3688                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3689                         unsigned long size_pages;
3690
3691                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3692                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3693                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3694                         if (start_pfn >= end_pfn)
3695                                 continue;
3696
3697                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3698                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3699                                 unsigned long kernel_pages;
3700                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3701                                                                 - start_pfn;
3702
3703                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3704                                                         kernelcore_remaining);
3705                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3706                                                         required_kernelcore);
3707
3708                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3709                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3710
3711                                         /*
3712                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3713                                          * that if we have to rebalance
3714                                          * kernelcore across nodes, we will
3715                                          * not double account here
3716                                          */
3717                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3718                                         continue;
3719                                 }
3720                                 start_pfn = usable_startpfn;
3721                         }
3722
3723                         /*
3724                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3725                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3726                          * number of pages used as kernelcore
3727                          */
3728                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3729                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3730                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3731                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3732
3733                         /*
3734                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3735                          * break if the kernelcore for this node has been
3736                          * satisified
3737                          */
3738                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3739                                                                 size_pages);
3740                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3741                         if (!kernelcore_remaining)
3742                                 break;
3743                 }
3744         }
3745
3746         /*
3747          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3748          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3749          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3750          * satisified
3751          */
3752         usable_nodes--;
3753         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3754                 goto restart;
3755
3756         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3757         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3758                 zone_movable_pfn[nid] =
3759                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3760 }
3761
3762 /* Any regular memory on that node ? */
3763 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3764 {
3765 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3766         enum zone_type zone_type;
3767
3768         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3769                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3770                 if (zone->present_pages)
3771                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3772         }
3773 #endif
3774 }
3775
3776 /**
3777  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3778  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3779  *
3780  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3781  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3782  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3783  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3784  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3785  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3786  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3787  * at arch_max_dma_pfn.
3788  */
3789 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3790 {
3791         unsigned long nid;
3792         enum zone_type i;
3793
3794         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3795         sort_node_map();
3796
3797         /* Record where the zone boundaries are */
3798         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3799                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3800         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3801                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3802         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3803         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3804         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3805                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3806                         continue;
3807                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3808                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3809                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3810                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3811         }
3812         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3813         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3814
3815         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3816         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3817         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3818
3819         /* Print out the zone ranges */
3820         printk("Zone PFN ranges:\n");
3821         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3822                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3823                         continue;
3824                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3825                                 zone_names[i],
3826                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3827                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3828         }
3829
3830         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3831         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3832         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3833                 if (zone_movable_pfn[i])
3834                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3835         }
3836
3837         /* Print out the early_node_map[] */
3838         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3839         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3840                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3841                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3842                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3843
3844         /* Initialise every node */
3845         setup_nr_node_ids();
3846         for_each_online_node(nid) {
3847                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3848                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3849                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3850
3851                 /* Any memory on that node */
3852                 if (pgdat->node_present_pages)
3853                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3854                 check_for_regular_memory(pgdat);
3855         }
3856 }
3857
3858 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3859 {
3860         unsigned long long coremem;
3861         if (!p)
3862                 return -EINVAL;
3863
3864         coremem = memparse(p, &p);
3865         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3866
3867         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3868         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3869
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 /*
3874  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3875  * cannot be reclaimed or migrated.
3876  */
3877 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3878 {
3879         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3880 }
3881
3882 /*
3883  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3884  * can be reclaimed or migrated.
3885  */
3886 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3887 {
3888         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3889 }