alpha: IOMMU had better access to the free space bitmap at only one place
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/jiffies.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/pagevec.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/oom.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.h>
34 #include <linux/sysctl.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/memory_hotplug.h>
38 #include <linux/nodemask.h>
39 #include <linux/vmalloc.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/stop_machine.h>
42 #include <linux/sort.h>
43 #include <linux/pfn.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/fault-inject.h>
46 #include <linux/page-isolation.h>
47 #include <linux/memcontrol.h>
48
49 #include <asm/tlbflush.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include "internal.h"
52
53 /*
54  * Array of node states.
55  */
56 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
57         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
58         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
59 #ifndef CONFIG_NUMA
60         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
61 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
62         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
63 #endif
64         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
65 #endif  /* NUMA */
66 };
67 EXPORT_SYMBOL(node_states);
68
69 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
70 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
71 long nr_swap_pages;
72 int percpu_pagelist_fraction;
73
74 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
75 int pageblock_order __read_mostly;
76 #endif
77
78 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
79
80 /*
81  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
82  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
83  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
84  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
85  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
86  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
87  *
88  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
89  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
90  */
91 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
92 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
93          256,
94 #endif
95 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
96          256,
97 #endif
98 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
99          32,
100 #endif
101          32,
102 };
103
104 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
105
106 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
107 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
108          "DMA",
109 #endif
110 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
111          "DMA32",
112 #endif
113          "Normal",
114 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
115          "HighMem",
116 #endif
117          "Movable",
118 };
119
120 int min_free_kbytes = 1024;
121
122 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
123 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
124 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
125
126 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
127   /*
128    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
129    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
130    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
131    * so the number of times add_active_range() can be called is
132    * related to the number of nodes and the number of holes
133    */
134   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
135     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
136     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
137   #else
138     #if MAX_NUMNODES >= 32
139       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
140       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
141     #else
142       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
143       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
144     #endif
145   #endif
146
147   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
148   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
149   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
150   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
151 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
152   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
153   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
154 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
155   unsigned long __initdata required_kernelcore;
156   static unsigned long __initdata required_movablecore;
157   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
158
159   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
160   int movable_zone;
161   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
162 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
163
164 #if MAX_NUMNODES > 1
165 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
166 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
167 #endif
168
169 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
170
171 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
172 {
173         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
174                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
175 }
176
177 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
178 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
179 {
180         int ret = 0;
181         unsigned seq;
182         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
183
184         do {
185                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
186                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
187                         ret = 1;
188                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
189                         ret = 1;
190         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
191
192         return ret;
193 }
194
195 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
196 {
197         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
198                 return 0;
199         if (zone != page_zone(page))
200                 return 0;
201
202         return 1;
203 }
204 /*
205  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
206  */
207 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
208 {
209         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
210                 return 1;
211         if (!page_is_consistent(zone, page))
212                 return 1;
213
214         return 0;
215 }
216 #else
217 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
218 {
219         return 0;
220 }
221 #endif
222
223 static void bad_page(struct page *page)
224 {
225         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
226                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
227                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
228                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
229                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
230                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
231                 page_mapcount(page), page_count(page));
232         dump_stack();
233         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
234                         1 << PG_private |
235                         1 << PG_locked  |
236                         1 << PG_active  |
237                         1 << PG_dirty   |
238                         1 << PG_reclaim |
239                         1 << PG_slab    |
240                         1 << PG_swapcache |
241                         1 << PG_writeback |
242                         1 << PG_buddy );
243         set_page_count(page, 0);
244         reset_page_mapcount(page);
245         page->mapping = NULL;
246         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
247 }
248
249 /*
250  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
251  *
252  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
253  *
254  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
255  *
256  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
257  * the head page (even the head page has this).
258  *
259  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
260  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
261  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
262  */
263
264 static void free_compound_page(struct page *page)
265 {
266         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
267 }
268
269 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
270 {
271         int i;
272         int nr_pages = 1 << order;
273
274         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
275         set_compound_order(page, order);
276         __SetPageHead(page);
277         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
278                 struct page *p = page + i;
279
280                 __SetPageTail(p);
281                 p->first_page = page;
282         }
283 }
284
285 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
286 {
287         int i;
288         int nr_pages = 1 << order;
289
290         if (unlikely(compound_order(page) != order))
291                 bad_page(page);
292
293         if (unlikely(!PageHead(page)))
294                         bad_page(page);
295         __ClearPageHead(page);
296         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
297                 struct page *p = page + i;
298
299                 if (unlikely(!PageTail(p) |
300                                 (p->first_page != page)))
301                         bad_page(page);
302                 __ClearPageTail(p);
303         }
304 }
305
306 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
307 {
308         int i;
309
310         /*
311          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
312          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
313          */
314         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
315         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
316                 clear_highpage(page + i);
317 }
318
319 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
320 {
321         set_page_private(page, order);
322         __SetPageBuddy(page);
323 }
324
325 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
326 {
327         __ClearPageBuddy(page);
328         set_page_private(page, 0);
329 }
330
331 /*
332  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
333  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
334  *
335  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
336  * the following equation:
337  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
338  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
339  * 1 buddy is #10:
340  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
341  *
342  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
343  * satisfies the following equation:
344  *     P = B & ~(1 << O)
345  *
346  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
347  */
348 static inline struct page *
349 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
350 {
351         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
352
353         return page + (buddy_idx - page_idx);
354 }
355
356 static inline unsigned long
357 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
358 {
359         return (page_idx & ~(1 << order));
360 }
361
362 /*
363  * This function checks whether a page is free && is the buddy
364  * we can do coalesce a page and its buddy if
365  * (a) the buddy is not in a hole &&
366  * (b) the buddy is in the buddy system &&
367  * (c) a page and its buddy have the same order &&
368  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
369  *
370  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
371  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
372  *
373  * For recording page's order, we use page_private(page).
374  */
375 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
376                                                                 int order)
377 {
378         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
379                 return 0;
380
381         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
382                 return 0;
383
384         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
385                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
386                 return 1;
387         }
388         return 0;
389 }
390
391 /*
392  * Freeing function for a buddy system allocator.
393  *
394  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
395  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
396  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
397  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
398  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
399  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
400  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
401  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
402  * parts of the VM system.
403  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
404  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
405  * order is recorded in page_private(page) field.
406  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
407  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
408  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
409  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
410  * triggers coalescing into a block of larger size.            
411  *
412  * -- wli
413  */
414
415 static inline void __free_one_page(struct page *page,
416                 struct zone *zone, unsigned int order)
417 {
418         unsigned long page_idx;
419         int order_size = 1 << order;
420         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
421
422         if (unlikely(PageCompound(page)))
423                 destroy_compound_page(page, order);
424
425         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
426
427         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
428         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
429
430         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
431         while (order < MAX_ORDER-1) {
432                 unsigned long combined_idx;
433                 struct page *buddy;
434
435                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
436                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
437                         break;          /* Move the buddy up one level. */
438
439                 list_del(&buddy->lru);
440                 zone->free_area[order].nr_free--;
441                 rmv_page_order(buddy);
442                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
443                 page = page + (combined_idx - page_idx);
444                 page_idx = combined_idx;
445                 order++;
446         }
447         set_page_order(page, order);
448         list_add(&page->lru,
449                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
450         zone->free_area[order].nr_free++;
451 }
452
453 static inline int free_pages_check(struct page *page)
454 {
455         if (unlikely(page_mapcount(page) |
456                 (page->mapping != NULL)  |
457                 (page_count(page) != 0)  |
458                 (page->flags & (
459                         1 << PG_lru     |
460                         1 << PG_private |
461                         1 << PG_locked  |
462                         1 << PG_active  |
463                         1 << PG_slab    |
464                         1 << PG_swapcache |
465                         1 << PG_writeback |
466                         1 << PG_reserved |
467                         1 << PG_buddy ))))
468                 bad_page(page);
469         if (PageDirty(page))
470                 __ClearPageDirty(page);
471         /*
472          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
473          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
474          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
475          */
476         return PageReserved(page);
477 }
478
479 /*
480  * Frees a list of pages. 
481  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
482  * count is the number of pages to free.
483  *
484  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
485  * see if this freeing clears that state.
486  *
487  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
488  * pinned" detection logic.
489  */
490 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
491                                         struct list_head *list, int order)
492 {
493         spin_lock(&zone->lock);
494         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
495         zone->pages_scanned = 0;
496         while (count--) {
497                 struct page *page;
498
499                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
500                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
501                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
502                 list_del(&page->lru);
503                 __free_one_page(page, zone, order);
504         }
505         spin_unlock(&zone->lock);
506 }
507
508 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
509 {
510         spin_lock(&zone->lock);
511         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
512         zone->pages_scanned = 0;
513         __free_one_page(page, zone, order);
514         spin_unlock(&zone->lock);
515 }
516
517 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
518 {
519         unsigned long flags;
520         int i;
521         int reserved = 0;
522
523         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
524                 reserved += free_pages_check(page + i);
525         if (reserved)
526                 return;
527
528         if (!PageHighMem(page))
529                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
530         arch_free_page(page, order);
531         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
532
533         local_irq_save(flags);
534         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
535         free_one_page(page_zone(page), page, order);
536         local_irq_restore(flags);
537 }
538
539 /*
540  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
541  */
542 void __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
543 {
544         if (order == 0) {
545                 __ClearPageReserved(page);
546                 set_page_count(page, 0);
547                 set_page_refcounted(page);
548                 __free_page(page);
549         } else {
550                 int loop;
551
552                 prefetchw(page);
553                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
554                         struct page *p = &page[loop];
555
556                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
557                                 prefetchw(p + 1);
558                         __ClearPageReserved(p);
559                         set_page_count(p, 0);
560                 }
561
562                 set_page_refcounted(page);
563                 __free_pages(page, order);
564         }
565 }
566
567
568 /*
569  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
570  * Please do not alter this order without good reasons and regression
571  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
572  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
573  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
574  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
575  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
576  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
577  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
578  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
579  *
580  * -- wli
581  */
582 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
583         int low, int high, struct free_area *area,
584         int migratetype)
585 {
586         unsigned long size = 1 << high;
587
588         while (high > low) {
589                 area--;
590                 high--;
591                 size >>= 1;
592                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
593                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
594                 area->nr_free++;
595                 set_page_order(&page[size], high);
596         }
597 }
598
599 /*
600  * This page is about to be returned from the page allocator
601  */
602 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
603 {
604         if (unlikely(page_mapcount(page) |
605                 (page->mapping != NULL)  |
606                 (page_count(page) != 0)  |
607                 (page->flags & (
608                         1 << PG_lru     |
609                         1 << PG_private |
610                         1 << PG_locked  |
611                         1 << PG_active  |
612                         1 << PG_dirty   |
613                         1 << PG_slab    |
614                         1 << PG_swapcache |
615                         1 << PG_writeback |
616                         1 << PG_reserved |
617                         1 << PG_buddy ))))
618                 bad_page(page);
619
620         /*
621          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
622          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
623          */
624         if (PageReserved(page))
625                 return 1;
626
627         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_readahead |
628                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
629                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
630         set_page_private(page, 0);
631         set_page_refcounted(page);
632
633         arch_alloc_page(page, order);
634         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
635
636         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
637                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
638
639         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
640                 prep_compound_page(page, order);
641
642         return 0;
643 }
644
645 /*
646  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
647  * the smallest available page from the freelists
648  */
649 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
650                                                 int migratetype)
651 {
652         unsigned int current_order;
653         struct free_area * area;
654         struct page *page;
655
656         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
657         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
658                 area = &(zone->free_area[current_order]);
659                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
660                         continue;
661
662                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
663                                                         struct page, lru);
664                 list_del(&page->lru);
665                 rmv_page_order(page);
666                 area->nr_free--;
667                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
668                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
669                 return page;
670         }
671
672         return NULL;
673 }
674
675
676 /*
677  * This array describes the order lists are fallen back to when
678  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
679  */
680 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
681         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
682         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
683         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
684         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
685 };
686
687 /*
688  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
689  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
690  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
691  */
692 int move_freepages(struct zone *zone,
693                         struct page *start_page, struct page *end_page,
694                         int migratetype)
695 {
696         struct page *page;
697         unsigned long order;
698         int pages_moved = 0;
699
700 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
701         /*
702          * page_zone is not safe to call in this context when
703          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
704          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
705          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
706          * grouping pages by mobility
707          */
708         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
709 #endif
710
711         for (page = start_page; page <= end_page;) {
712                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
713                         page++;
714                         continue;
715                 }
716
717                 if (!PageBuddy(page)) {
718                         page++;
719                         continue;
720                 }
721
722                 order = page_order(page);
723                 list_del(&page->lru);
724                 list_add(&page->lru,
725                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
726                 page += 1 << order;
727                 pages_moved += 1 << order;
728         }
729
730         return pages_moved;
731 }
732
733 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
734 {
735         unsigned long start_pfn, end_pfn;
736         struct page *start_page, *end_page;
737
738         start_pfn = page_to_pfn(page);
739         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
740         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
741         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
742         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
743
744         /* Do not cross zone boundaries */
745         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
746                 start_page = page;
747         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
748                 return 0;
749
750         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
751 }
752
753 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
754 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
755                                                 int start_migratetype)
756 {
757         struct free_area * area;
758         int current_order;
759         struct page *page;
760         int migratetype, i;
761
762         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
763         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
764                                                 --current_order) {
765                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
766                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
767
768                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
769                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
770                                 continue;
771
772                         area = &(zone->free_area[current_order]);
773                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
774                                 continue;
775
776                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
777                                         struct page, lru);
778                         area->nr_free--;
779
780                         /*
781                          * If breaking a large block of pages, move all free
782                          * pages to the preferred allocation list. If falling
783                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
784                          * agressive about taking ownership of free pages
785                          */
786                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
787                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
788                                 unsigned long pages;
789                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
790                                                                 start_migratetype);
791
792                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
793                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
794                                         set_pageblock_migratetype(page,
795                                                                 start_migratetype);
796
797                                 migratetype = start_migratetype;
798                         }
799
800                         /* Remove the page from the freelists */
801                         list_del(&page->lru);
802                         rmv_page_order(page);
803                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
804                                                         -(1UL << order));
805
806                         if (current_order == pageblock_order)
807                                 set_pageblock_migratetype(page,
808                                                         start_migratetype);
809
810                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
811                         return page;
812                 }
813         }
814
815         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
816         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
817 }
818
819 /*
820  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
821  * Call me with the zone->lock already held.
822  */
823 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
824                                                 int migratetype)
825 {
826         struct page *page;
827
828         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
829
830         if (unlikely(!page))
831                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
832
833         return page;
834 }
835
836 /* 
837  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
838  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
839  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
840  */
841 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
842                         unsigned long count, struct list_head *list,
843                         int migratetype)
844 {
845         int i;
846         
847         spin_lock(&zone->lock);
848         for (i = 0; i < count; ++i) {
849                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
850                 if (unlikely(page == NULL))
851                         break;
852
853                 /*
854                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
855                  * in physical page order. The page is added to the callers and
856                  * list and the list head then moves forward. From the callers
857                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
858                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
859                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
860                  * properly.
861                  */
862                 list_add(&page->lru, list);
863                 set_page_private(page, migratetype);
864                 list = &page->lru;
865         }
866         spin_unlock(&zone->lock);
867         return i;
868 }
869
870 #ifdef CONFIG_NUMA
871 /*
872  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
873  * currently executing processor on remote nodes after they have
874  * expired.
875  *
876  * Note that this function must be called with the thread pinned to
877  * a single processor.
878  */
879 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
880 {
881         unsigned long flags;
882         int to_drain;
883
884         local_irq_save(flags);
885         if (pcp->count >= pcp->batch)
886                 to_drain = pcp->batch;
887         else
888                 to_drain = pcp->count;
889         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
890         pcp->count -= to_drain;
891         local_irq_restore(flags);
892 }
893 #endif
894
895 /*
896  * Drain pages of the indicated processor.
897  *
898  * The processor must either be the current processor and the
899  * thread pinned to the current processor or a processor that
900  * is not online.
901  */
902 static void drain_pages(unsigned int cpu)
903 {
904         unsigned long flags;
905         struct zone *zone;
906
907         for_each_zone(zone) {
908                 struct per_cpu_pageset *pset;
909                 struct per_cpu_pages *pcp;
910
911                 if (!populated_zone(zone))
912                         continue;
913
914                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
915
916                 pcp = &pset->pcp;
917                 local_irq_save(flags);
918                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
919                 pcp->count = 0;
920                 local_irq_restore(flags);
921         }
922 }
923
924 /*
925  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
926  */
927 void drain_local_pages(void *arg)
928 {
929         drain_pages(smp_processor_id());
930 }
931
932 /*
933  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
934  */
935 void drain_all_pages(void)
936 {
937         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 0, 1);
938 }
939
940 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
941
942 void mark_free_pages(struct zone *zone)
943 {
944         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
945         unsigned long flags;
946         int order, t;
947         struct list_head *curr;
948
949         if (!zone->spanned_pages)
950                 return;
951
952         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
953
954         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
955         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
956                 if (pfn_valid(pfn)) {
957                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
958
959                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
960                                 swsusp_unset_page_free(page);
961                 }
962
963         for_each_migratetype_order(order, t) {
964                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
965                         unsigned long i;
966
967                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
968                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
969                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
970                 }
971         }
972         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
973 }
974 #endif /* CONFIG_PM */
975
976 /*
977  * Free a 0-order page
978  */
979 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
980 {
981         struct zone *zone = page_zone(page);
982         struct per_cpu_pages *pcp;
983         unsigned long flags;
984
985         if (PageAnon(page))
986                 page->mapping = NULL;
987         if (free_pages_check(page))
988                 return;
989
990         if (!PageHighMem(page))
991                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
992         VM_BUG_ON(page_get_page_cgroup(page));
993         arch_free_page(page, 0);
994         kernel_map_pages(page, 1, 0);
995
996         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
997         local_irq_save(flags);
998         __count_vm_event(PGFREE);
999         if (cold)
1000                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
1001         else
1002                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
1003         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1004         pcp->count++;
1005         if (pcp->count >= pcp->high) {
1006                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1007                 pcp->count -= pcp->batch;
1008         }
1009         local_irq_restore(flags);
1010         put_cpu();
1011 }
1012
1013 void free_hot_page(struct page *page)
1014 {
1015         free_hot_cold_page(page, 0);
1016 }
1017         
1018 void free_cold_page(struct page *page)
1019 {
1020         free_hot_cold_page(page, 1);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1025  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1026  * Each sub-page must be freed individually.
1027  *
1028  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1029  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1030  */
1031 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1032 {
1033         int i;
1034
1035         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1036         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1037         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1038                 set_page_refcounted(page + i);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1043  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1044  * or two.
1045  */
1046 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
1047                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1048 {
1049         unsigned long flags;
1050         struct page *page;
1051         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1052         int cpu;
1053         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1054
1055 again:
1056         cpu  = get_cpu();
1057         if (likely(order == 0)) {
1058                 struct per_cpu_pages *pcp;
1059
1060                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1061                 local_irq_save(flags);
1062                 if (!pcp->count) {
1063                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1064                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1065                         if (unlikely(!pcp->count))
1066                                 goto failed;
1067                 }
1068
1069                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1070                 if (cold) {
1071                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1072                                 if (page_private(page) == migratetype)
1073                                         break;
1074                 } else {
1075                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1076                                 if (page_private(page) == migratetype)
1077                                         break;
1078                 }
1079
1080                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1081                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1082                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1083                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1084                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1085                 }
1086
1087                 list_del(&page->lru);
1088                 pcp->count--;
1089         } else {
1090                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1091                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1092                 spin_unlock(&zone->lock);
1093                 if (!page)
1094                         goto failed;
1095         }
1096
1097         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1098         zone_statistics(zonelist, zone);
1099         local_irq_restore(flags);
1100         put_cpu();
1101
1102         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1103         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1104                 goto again;
1105         return page;
1106
1107 failed:
1108         local_irq_restore(flags);
1109         put_cpu();
1110         return NULL;
1111 }
1112
1113 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1114 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1115 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1116 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1117 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1118 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1119 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1120
1121 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1122
1123 static struct fail_page_alloc_attr {
1124         struct fault_attr attr;
1125
1126         u32 ignore_gfp_highmem;
1127         u32 ignore_gfp_wait;
1128         u32 min_order;
1129
1130 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1131
1132         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1133         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1134         struct dentry *min_order_file;
1135
1136 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1137
1138 } fail_page_alloc = {
1139         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1140         .ignore_gfp_wait = 1,
1141         .ignore_gfp_highmem = 1,
1142         .min_order = 1,
1143 };
1144
1145 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1146 {
1147         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1148 }
1149 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1150
1151 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1152 {
1153         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1154                 return 0;
1155         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1156                 return 0;
1157         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1158                 return 0;
1159         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1160                 return 0;
1161
1162         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1163 }
1164
1165 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1166
1167 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1168 {
1169         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1170         struct dentry *dir;
1171         int err;
1172
1173         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1174                                        "fail_page_alloc");
1175         if (err)
1176                 return err;
1177         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1178
1179         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1180                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1181                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1182
1183         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1184                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1185                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1186         fail_page_alloc.min_order_file =
1187                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1188                                    &fail_page_alloc.min_order);
1189
1190         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1191             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1192             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1193                 err = -ENOMEM;
1194                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1195                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1196                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1197                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1198         }
1199
1200         return err;
1201 }
1202
1203 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1204
1205 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1206
1207 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1208
1209 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1210 {
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1215
1216 /*
1217  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1218  * of the allocation.
1219  */
1220 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1221                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1222 {
1223         /* free_pages my go negative - that's OK */
1224         long min = mark;
1225         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1226         int o;
1227
1228         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1229                 min -= min / 2;
1230         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1231                 min -= min / 4;
1232
1233         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1234                 return 0;
1235         for (o = 0; o < order; o++) {
1236                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1237                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1238
1239                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1240                 min >>= 1;
1241
1242                 if (free_pages <= min)
1243                         return 0;
1244         }
1245         return 1;
1246 }
1247
1248 #ifdef CONFIG_NUMA
1249 /*
1250  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1251  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1252  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1253  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1254  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1255  *
1256  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1257  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1258  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1259  *
1260  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1261  * nothing and returns NULL.
1262  *
1263  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1264  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1265  *
1266  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1267  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1268  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1269  * quickly as we can.
1270  */
1271 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1272 {
1273         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1274         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1275
1276         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1277         if (!zlc)
1278                 return NULL;
1279
1280        if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1281                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1282                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1283         }
1284
1285         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1286                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1287                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1288         return allowednodes;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1293  * if it is worth looking at further for free memory:
1294  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1295  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1296  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1297  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1298  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1299  * else return false (zero) if it is not.
1300  *
1301  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1302  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1303  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1304  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1305  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1306  * into the second scan of the zonelist.
1307  *
1308  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1309  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1310  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1311  * unturned looking for a free page.
1312  */
1313 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1314                                                 nodemask_t *allowednodes)
1315 {
1316         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1317         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1318         int n;                          /* node that zone *z is on */
1319
1320         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1321         if (!zlc)
1322                 return 1;
1323
1324         i = z - zonelist->zones;
1325         n = zlc->z_to_n[i];
1326
1327         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1328         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1333  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1334  * from that zone don't waste time re-examining it.
1335  */
1336 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1337 {
1338         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1339         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1340
1341         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1342         if (!zlc)
1343                 return;
1344
1345         i = z - zonelist->zones;
1346
1347         set_bit(i, zlc->fullzones);
1348 }
1349
1350 #else   /* CONFIG_NUMA */
1351
1352 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1353 {
1354         return NULL;
1355 }
1356
1357 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1358                                 nodemask_t *allowednodes)
1359 {
1360         return 1;
1361 }
1362
1363 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1364 {
1365 }
1366 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1367
1368 /*
1369  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1370  * a page.
1371  */
1372 static struct page *
1373 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1374                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1375 {
1376         struct zone **z;
1377         struct page *page = NULL;
1378         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1379         struct zone *zone;
1380         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1381         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1382         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1383         enum zone_type highest_zoneidx = -1; /* Gets set for policy zonelists */
1384
1385 zonelist_scan:
1386         /*
1387          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1388          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1389          */
1390         z = zonelist->zones;
1391
1392         do {
1393                 /*
1394                  * In NUMA, this could be a policy zonelist which contains
1395                  * zones that may not be allowed by the current gfp_mask.
1396                  * Check the zone is allowed by the current flags
1397                  */
1398                 if (unlikely(alloc_should_filter_zonelist(zonelist))) {
1399                         if (highest_zoneidx == -1)
1400                                 highest_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1401                         if (zone_idx(*z) > highest_zoneidx)
1402                                 continue;
1403                 }
1404
1405                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1406                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1407                                 continue;
1408                 zone = *z;
1409                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1410                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1411                                 goto try_next_zone;
1412
1413                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1414                         unsigned long mark;
1415                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1416                                 mark = zone->pages_min;
1417                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1418                                 mark = zone->pages_low;
1419                         else
1420                                 mark = zone->pages_high;
1421                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1422                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1423                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1424                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1425                                         goto this_zone_full;
1426                         }
1427                 }
1428
1429                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1430                 if (page)
1431                         break;
1432 this_zone_full:
1433                 if (NUMA_BUILD)
1434                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1435 try_next_zone:
1436                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1437                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1438                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1439                         zlc_active = 1;
1440                         did_zlc_setup = 1;
1441                 }
1442         } while (*(++z) != NULL);
1443
1444         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1445                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1446                 zlc_active = 0;
1447                 goto zonelist_scan;
1448         }
1449         return page;
1450 }
1451
1452 /*
1453  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1454  */
1455 struct page *
1456 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1457                 struct zonelist *zonelist)
1458 {
1459         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1460         struct zone **z;
1461         struct page *page;
1462         struct reclaim_state reclaim_state;
1463         struct task_struct *p = current;
1464         int do_retry;
1465         int alloc_flags;
1466         int did_some_progress;
1467
1468         might_sleep_if(wait);
1469
1470         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1471                 return NULL;
1472
1473 restart:
1474         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1475
1476         if (unlikely(*z == NULL)) {
1477                 /*
1478                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1479                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1480                  */
1481                 return NULL;
1482         }
1483
1484         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1485                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1486         if (page)
1487                 goto got_pg;
1488
1489         /*
1490          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1491          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1492          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1493          * using a larger set of nodes after it has established that the
1494          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1495          * over allocated.
1496          */
1497         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1498                 goto nopage;
1499
1500         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1501                 wakeup_kswapd(*z, order);
1502
1503         /*
1504          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1505          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1506          * to how we want to proceed.
1507          *
1508          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1509          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1510          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1511          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1512          */
1513         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1514         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1515                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1516         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1517                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1518         if (wait)
1519                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1520
1521         /*
1522          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1523          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1524          *
1525          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1526          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1527          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1528          */
1529         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1530         if (page)
1531                 goto got_pg;
1532
1533         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1534
1535 rebalance:
1536         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1537                         && !in_interrupt()) {
1538                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1539 nofail_alloc:
1540                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1541                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1542                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1543                         if (page)
1544                                 goto got_pg;
1545                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1546                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1547                                 goto nofail_alloc;
1548                         }
1549                 }
1550                 goto nopage;
1551         }
1552
1553         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1554         if (!wait)
1555                 goto nopage;
1556
1557         cond_resched();
1558
1559         /* We now go into synchronous reclaim */
1560         cpuset_memory_pressure_bump();
1561         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1562         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1563         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1564
1565         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1566
1567         p->reclaim_state = NULL;
1568         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1569
1570         cond_resched();
1571
1572         if (order != 0)
1573                 drain_all_pages();
1574
1575         if (likely(did_some_progress)) {
1576                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1577                                                 zonelist, alloc_flags);
1578                 if (page)
1579                         goto got_pg;
1580         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1581                 if (!try_set_zone_oom(zonelist)) {
1582                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1583                         goto restart;
1584                 }
1585
1586                 /*
1587                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1588                  * very high watermark here, this is only to catch
1589                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1590                  * under heavy pressure.
1591                  */
1592                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1593                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1594                 if (page) {
1595                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1596                         goto got_pg;
1597                 }
1598
1599                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1600                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1601                         clear_zonelist_oom(zonelist);
1602                         goto nopage;
1603                 }
1604
1605                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1606                 clear_zonelist_oom(zonelist);
1607                 goto restart;
1608         }
1609
1610         /*
1611          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1612          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1613          *
1614          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1615          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1616          */
1617         do_retry = 0;
1618         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1619                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1620                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1621                         do_retry = 1;
1622                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1623                         do_retry = 1;
1624         }
1625         if (do_retry) {
1626                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1627                 goto rebalance;
1628         }
1629
1630 nopage:
1631         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1632                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1633                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1634                         p->comm, order, gfp_mask);
1635                 dump_stack();
1636                 show_mem();
1637         }
1638 got_pg:
1639         return page;
1640 }
1641
1642 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1643
1644 /*
1645  * Common helper functions.
1646  */
1647 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1648 {
1649         struct page * page;
1650         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1651         if (!page)
1652                 return 0;
1653         return (unsigned long) page_address(page);
1654 }
1655
1656 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1657
1658 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1659 {
1660         struct page * page;
1661
1662         /*
1663          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1664          * a highmem page
1665          */
1666         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1667
1668         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1669         if (page)
1670                 return (unsigned long) page_address(page);
1671         return 0;
1672 }
1673
1674 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1675
1676 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1677 {
1678         int i = pagevec_count(pvec);
1679
1680         while (--i >= 0)
1681                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1682 }
1683
1684 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1685 {
1686         if (put_page_testzero(page)) {
1687                 if (order == 0)
1688                         free_hot_page(page);
1689                 else
1690                         __free_pages_ok(page, order);
1691         }
1692 }
1693
1694 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1695
1696 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1697 {
1698         if (addr != 0) {
1699                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1700                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1701         }
1702 }
1703
1704 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1705
1706 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1707 {
1708         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1709         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1710         unsigned int sum = 0;
1711
1712         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1713         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1714         struct zone *zone;
1715
1716         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1717                 unsigned long size = zone->present_pages;
1718                 unsigned long high = zone->pages_high;
1719                 if (size > high)
1720                         sum += size - high;
1721         }
1722
1723         return sum;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1728  */
1729 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1730 {
1731         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1732 }
1733 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1734
1735 /*
1736  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1737  */
1738 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1739 {
1740         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1741 }
1742
1743 static inline void show_node(struct zone *zone)
1744 {
1745         if (NUMA_BUILD)
1746                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1747 }
1748
1749 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1750 {
1751         val->totalram = totalram_pages;
1752         val->sharedram = 0;
1753         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1754         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1755         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1756         val->freehigh = nr_free_highpages();
1757         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1758 }
1759
1760 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1761
1762 #ifdef CONFIG_NUMA
1763 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1764 {
1765         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1766
1767         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1768         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1769 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1770         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1771         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1772                         NR_FREE_PAGES);
1773 #else
1774         val->totalhigh = 0;
1775         val->freehigh = 0;
1776 #endif
1777         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1778 }
1779 #endif
1780
1781 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1782
1783 /*
1784  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1785  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1786  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1787  */
1788 void show_free_areas(void)
1789 {
1790         int cpu;
1791         struct zone *zone;
1792
1793         for_each_zone(zone) {
1794                 if (!populated_zone(zone))
1795                         continue;
1796
1797                 show_node(zone);
1798                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1799
1800                 for_each_online_cpu(cpu) {
1801                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1802
1803                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1804
1805                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1806                                cpu, pageset->pcp.high,
1807                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1808                 }
1809         }
1810
1811         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1812                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1813                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1814                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1815                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1816                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1817                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1818                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1819                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1820                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1821                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1822                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1823                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1824
1825         for_each_zone(zone) {
1826                 int i;
1827
1828                 if (!populated_zone(zone))
1829                         continue;
1830
1831                 show_node(zone);
1832                 printk("%s"
1833                         " free:%lukB"
1834                         " min:%lukB"
1835                         " low:%lukB"
1836                         " high:%lukB"
1837                         " active:%lukB"
1838                         " inactive:%lukB"
1839                         " present:%lukB"
1840                         " pages_scanned:%lu"
1841                         " all_unreclaimable? %s"
1842                         "\n",
1843                         zone->name,
1844                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1845                         K(zone->pages_min),
1846                         K(zone->pages_low),
1847                         K(zone->pages_high),
1848                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1849                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1850                         K(zone->present_pages),
1851                         zone->pages_scanned,
1852                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1853                         );
1854                 printk("lowmem_reserve[]:");
1855                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1856                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1857                 printk("\n");
1858         }
1859
1860         for_each_zone(zone) {
1861                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1862
1863                 if (!populated_zone(zone))
1864                         continue;
1865
1866                 show_node(zone);
1867                 printk("%s: ", zone->name);
1868
1869                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1870                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1871                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1872                         total += nr[order] << order;
1873                 }
1874                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1875                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1876                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1877                 printk("= %lukB\n", K(total));
1878         }
1879
1880         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1881
1882         show_swap_cache_info();
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Builds allocation fallback zone lists.
1887  *
1888  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1889  */
1890 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1891                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1892 {
1893         struct zone *zone;
1894
1895         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1896         zone_type++;
1897
1898         do {
1899                 zone_type--;
1900                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1901                 if (populated_zone(zone)) {
1902                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1903                         check_highest_zone(zone_type);
1904                 }
1905
1906         } while (zone_type);
1907         return nr_zones;
1908 }
1909
1910
1911 /*
1912  *  zonelist_order:
1913  *  0 = automatic detection of better ordering.
1914  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1915  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1916  *
1917  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1918  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1919  */
1920 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1921 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1922 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1923
1924 /* zonelist order in the kernel.
1925  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1926  */
1927 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1928 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1929
1930
1931 #ifdef CONFIG_NUMA
1932 /* The value user specified ....changed by config */
1933 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1934 /* string for sysctl */
1935 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1936 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1937
1938 /*
1939  * interface for configure zonelist ordering.
1940  * command line option "numa_zonelist_order"
1941  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1942  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1943  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1944  */
1945
1946 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1947 {
1948         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1949                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1950         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1951                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1952         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1953                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1954         } else {
1955                 printk(KERN_WARNING
1956                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1957                         "%s\n", s);
1958                 return -EINVAL;
1959         }
1960         return 0;
1961 }
1962
1963 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1964 {
1965         if (s)
1966                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1967         return 0;
1968 }
1969 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1970
1971 /*
1972  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1973  */
1974 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1975                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1976                 loff_t *ppos)
1977 {
1978         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1979         int ret;
1980
1981         if (write)
1982                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1983                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1984         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1985         if (ret)
1986                 return ret;
1987         if (write) {
1988                 int oldval = user_zonelist_order;
1989                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1990                         /*
1991                          * bogus value.  restore saved string
1992                          */
1993                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1994                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1995                         user_zonelist_order = oldval;
1996                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1997                         build_all_zonelists();
1998         }
1999         return 0;
2000 }
2001
2002
2003 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2004 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2005
2006 /**
2007  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2008  * @node: node whose fallback list we're appending
2009  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2010  *
2011  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2012  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2013  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2014  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2015  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2016  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2017  * on them otherwise.
2018  * It returns -1 if no node is found.
2019  */
2020 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2021 {
2022         int n, val;
2023         int min_val = INT_MAX;
2024         int best_node = -1;
2025
2026         /* Use the local node if we haven't already */
2027         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2028                 node_set(node, *used_node_mask);
2029                 return node;
2030         }
2031
2032         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2033                 cpumask_t tmp;
2034
2035                 /* Don't want a node to appear more than once */
2036                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2037                         continue;
2038
2039                 /* Use the distance array to find the distance */
2040                 val = node_distance(node, n);
2041
2042                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2043                 val += (n < node);
2044
2045                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2046                 tmp = node_to_cpumask(n);
2047                 if (!cpus_empty(tmp))
2048                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2049
2050                 /* Slight preference for less loaded node */
2051                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2052                 val += node_load[n];
2053
2054                 if (val < min_val) {
2055                         min_val = val;
2056                         best_node = n;
2057                 }
2058         }
2059
2060         if (best_node >= 0)
2061                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2062
2063         return best_node;
2064 }
2065
2066
2067 /*
2068  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2069  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2070  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2071  */
2072 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2073 {
2074         enum zone_type i;
2075         int j;
2076         struct zonelist *zonelist;
2077
2078         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2079                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2080                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
2081                         ;
2082                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2083                 zonelist->zones[j] = NULL;
2084         }
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Build gfp_thisnode zonelists
2089  */
2090 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2091 {
2092         enum zone_type i;
2093         int j;
2094         struct zonelist *zonelist;
2095
2096         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2097                 zonelist = pgdat->node_zonelists + MAX_NR_ZONES + i;
2098                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2099                 zonelist->zones[j] = NULL;
2100         }
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2105  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2106  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2107  * may still exist in local DMA zone.
2108  */
2109 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2110
2111 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2112 {
2113         enum zone_type i;
2114         int pos, j, node;
2115         int zone_type;          /* needs to be signed */
2116         struct zone *z;
2117         struct zonelist *zonelist;
2118
2119         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2120                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2121                 pos = 0;
2122                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
2123                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2124                                 node = node_order[j];
2125                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2126                                 if (populated_zone(z)) {
2127                                         zonelist->zones[pos++] = z;
2128                                         check_highest_zone(zone_type);
2129                                 }
2130                         }
2131                 }
2132                 zonelist->zones[pos] = NULL;
2133         }
2134 }
2135
2136 static int default_zonelist_order(void)
2137 {
2138         int nid, zone_type;
2139         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2140         struct zone *z;
2141         int average_size;
2142         /*
2143          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2144          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2145          * into OOM very easily.
2146          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2147          */
2148         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2149         low_kmem_size = 0;
2150         total_size = 0;
2151         for_each_online_node(nid) {
2152                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2153                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2154                         if (populated_zone(z)) {
2155                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2156                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2157                                 total_size += z->present_pages;
2158                         }
2159                 }
2160         }
2161         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2162             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2163                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2164         /*
2165          * look into each node's config.
2166          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2167          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2168          */
2169         average_size = total_size /
2170                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2171         for_each_online_node(nid) {
2172                 low_kmem_size = 0;
2173                 total_size = 0;
2174                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2175                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2176                         if (populated_zone(z)) {
2177                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2178                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2179                                 total_size += z->present_pages;
2180                         }
2181                 }
2182                 if (low_kmem_size &&
2183                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2184                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2185                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2186         }
2187         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2188 }
2189
2190 static void set_zonelist_order(void)
2191 {
2192         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2193                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2194         else
2195                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2196 }
2197
2198 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2199 {
2200         int j, node, load;
2201         enum zone_type i;
2202         nodemask_t used_mask;
2203         int local_node, prev_node;
2204         struct zonelist *zonelist;
2205         int order = current_zonelist_order;
2206
2207         /* initialize zonelists */
2208         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2209                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2210                 zonelist->zones[0] = NULL;
2211         }
2212
2213         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2214         local_node = pgdat->node_id;
2215         load = num_online_nodes();
2216         prev_node = local_node;
2217         nodes_clear(used_mask);
2218
2219         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2220         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2221         j = 0;
2222
2223         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2224                 int distance = node_distance(local_node, node);
2225
2226                 /*
2227                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2228                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2229                  */
2230                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2231                         zone_reclaim_mode = 1;
2232
2233                 /*
2234                  * We don't want to pressure a particular node.
2235                  * So adding penalty to the first node in same
2236                  * distance group to make it round-robin.
2237                  */
2238                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2239                         node_load[node] = load;
2240
2241                 prev_node = node;
2242                 load--;
2243                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2244                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2245                 else
2246                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2247         }
2248
2249         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2250                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2251                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2252         }
2253
2254         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2255 }
2256
2257 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2258 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2259 {
2260         int i;
2261
2262         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2263                 struct zonelist *zonelist;
2264                 struct zonelist_cache *zlc;
2265                 struct zone **z;
2266
2267                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2268                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2269                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2270                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2271                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2272         }
2273 }
2274
2275
2276 #else   /* CONFIG_NUMA */
2277
2278 static void set_zonelist_order(void)
2279 {
2280         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2281 }
2282
2283 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2284 {
2285         int node, local_node;
2286         enum zone_type i,j;
2287
2288         local_node = pgdat->node_id;
2289         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2290                 struct zonelist *zonelist;
2291
2292                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2293
2294                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2295                 /*
2296                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2297                  * of all the other nodes.
2298                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2299                  * building the zones for node N, we make sure that the
2300                  * zones coming right after the local ones are those from
2301                  * node N+1 (modulo N)
2302                  */
2303                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2304                         if (!node_online(node))
2305                                 continue;
2306                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2307                 }
2308                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2309                         if (!node_online(node))
2310                                 continue;
2311                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2312                 }
2313
2314                 zonelist->zones[j] = NULL;
2315         }
2316 }
2317
2318 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2319 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2320 {
2321         int i;
2322
2323         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2324                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2325 }
2326
2327 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2328
2329 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2330 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2331 {
2332         int nid;
2333
2334         for_each_online_node(nid) {
2335                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2336
2337                 build_zonelists(pgdat);
2338                 build_zonelist_cache(pgdat);
2339         }
2340         return 0;
2341 }
2342
2343 void build_all_zonelists(void)
2344 {
2345         set_zonelist_order();
2346
2347         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2348                 __build_all_zonelists(NULL);
2349                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2350         } else {
2351                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2352                    of zonelist */
2353                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2354                 /* cpuset refresh routine should be here */
2355         }
2356         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2357         /*
2358          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2359          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2360          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2361          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2362          * disabled and enable it later
2363          */
2364         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2365                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2366         else
2367                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2368
2369         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2370                 "Total pages: %ld\n",
2371                         num_online_nodes(),
2372                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2373                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2374                         vm_total_pages);
2375 #ifdef CONFIG_NUMA
2376         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2377 #endif
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2382  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2383  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2384  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2385  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2386  * conservative, even though it seems large.
2387  *
2388  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2389  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2390  */
2391 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2392
2393 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2394 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2395 {
2396         unsigned long size = 1;
2397
2398         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2399
2400         while (size < pages)
2401                 size <<= 1;
2402
2403         /*
2404          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2405          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2406          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2407          */
2408         size = min(size, 4096UL);
2409
2410         return max(size, 4UL);
2411 }
2412 #else
2413 /*
2414  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2415  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2416  *
2417  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2418  *
2419  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2420  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2421  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2422  *
2423  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2424  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2425  *
2426  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2427  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2428  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2429  */
2430 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2431 {
2432         return 4096UL;
2433 }
2434 #endif
2435
2436 /*
2437  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2438  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2439  * hash function before the remainder is taken.
2440  */
2441 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2442 {
2443         return ffz(~size);
2444 }
2445
2446 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2447
2448 /*
2449  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2450  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2451  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2452  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2453  * blocks as reclaim kicks in
2454  */
2455 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2456 {
2457         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2458         struct page *page;
2459         unsigned long reserve, block_migratetype;
2460
2461         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2462         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2463         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2464         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2465                                                         pageblock_order;
2466
2467         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2468                 if (!pfn_valid(pfn))
2469                         continue;
2470                 page = pfn_to_page(pfn);
2471
2472                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2473                 if (PageReserved(page))
2474                         continue;
2475
2476                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2477
2478                 /* If this block is reserved, account for it */
2479                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2480                         reserve--;
2481                         continue;
2482                 }
2483
2484                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2485                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2486                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2487                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2488                         reserve--;
2489                         continue;
2490                 }
2491
2492                 /*
2493                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2494                  * take it back
2495                  */
2496                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2497                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2498                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2499                 }
2500         }
2501 }
2502
2503 /*
2504  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2505  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2506  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2507  */
2508 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2509                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2510 {
2511         struct page *page;
2512         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2513         unsigned long pfn;
2514
2515         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2516                 /*
2517                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2518                  * handed to this function.  They do not
2519                  * exist on hotplugged memory.
2520                  */
2521                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2522                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2523                                 continue;
2524                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2525                                 continue;
2526                 }
2527                 page = pfn_to_page(pfn);
2528                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2529                 init_page_count(page);
2530                 reset_page_mapcount(page);
2531                 page_assign_page_cgroup(page, NULL);
2532                 SetPageReserved(page);
2533
2534                 /*
2535                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2536                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2537                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2538                  * the address space during boot when many long-lived
2539                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2540                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2541                  * setup_zone_migrate_reserve()
2542                  */
2543                 if ((pfn & (pageblock_nr_pages-1)))
2544                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2545
2546                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2547 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2548                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2549                 if (!is_highmem_idx(zone))
2550                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2551 #endif
2552         }
2553 }
2554
2555 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2556 {
2557         int order, t;
2558         for_each_migratetype_order(order, t) {
2559                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2560                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2561         }
2562 }
2563
2564 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2565 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2566         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2567 #endif
2568
2569 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2570 {
2571         int batch;
2572
2573         /*
2574          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2575          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2576          *
2577          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2578          */
2579         batch = zone->present_pages / 1024;
2580         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2581                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2582         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2583         if (batch < 1)
2584                 batch = 1;
2585
2586         /*
2587          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2588          * of 2 value was found to be more likely to have
2589          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2590          *
2591          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2592          * batches of pages, one task can end up with a lot
2593          * of pages of one half of the possible page colors
2594          * and the other with pages of the other colors.
2595          */
2596         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2597
2598         return batch;
2599 }
2600
2601 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2602 {
2603         struct per_cpu_pages *pcp;
2604
2605         memset(p, 0, sizeof(*p));
2606
2607         pcp = &p->pcp;
2608         pcp->count = 0;
2609         pcp->high = 6 * batch;
2610         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2611         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2616  * to the value high for the pageset p.
2617  */
2618
2619 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2620                                 unsigned long high)
2621 {
2622         struct per_cpu_pages *pcp;
2623
2624         pcp = &p->pcp;
2625         pcp->high = high;
2626         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2627         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2628                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2629 }
2630
2631
2632 #ifdef CONFIG_NUMA
2633 /*
2634  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2635  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2636  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2637  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2638  * with interrupts disabled.
2639  *
2640  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2641  *
2642  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2643  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2644  * hotplugged processors.
2645  *
2646  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2647  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2648  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2649  */
2650 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2651
2652 /*
2653  * Dynamically allocate memory for the
2654  * per cpu pageset array in struct zone.
2655  */
2656 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2657 {
2658         struct zone *zone, *dzone;
2659         int node = cpu_to_node(cpu);
2660
2661         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2662
2663         for_each_zone(zone) {
2664
2665                 if (!populated_zone(zone))
2666                         continue;
2667
2668                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2669                                          GFP_KERNEL, node);
2670                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2671                         goto bad;
2672
2673                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2674
2675                 if (percpu_pagelist_fraction)
2676                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2677                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2678         }
2679
2680         return 0;
2681 bad:
2682         for_each_zone(dzone) {
2683                 if (!populated_zone(dzone))
2684                         continue;
2685                 if (dzone == zone)
2686                         break;
2687                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2688                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2689         }
2690         return -ENOMEM;
2691 }
2692
2693 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2694 {
2695         struct zone *zone;
2696
2697         for_each_zone(zone) {
2698                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2699
2700                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2701                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2702                         kfree(pset);
2703                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2704         }
2705 }
2706
2707 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2708                 unsigned long action,
2709                 void *hcpu)
2710 {
2711         int cpu = (long)hcpu;
2712         int ret = NOTIFY_OK;
2713
2714         switch (action) {
2715         case CPU_UP_PREPARE:
2716         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2717                 if (process_zones(cpu))
2718                         ret = NOTIFY_BAD;
2719                 break;
2720         case CPU_UP_CANCELED:
2721         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2722         case CPU_DEAD:
2723         case CPU_DEAD_FROZEN:
2724                 free_zone_pagesets(cpu);
2725                 break;
2726         default:
2727                 break;
2728         }
2729         return ret;
2730 }
2731
2732 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2733         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2734
2735 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2736 {
2737         int err;
2738
2739         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2740          * A cpuup callback will do this for every cpu
2741          * as it comes online
2742          */
2743         err = process_zones(smp_processor_id());
2744         BUG_ON(err);
2745         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2746 }
2747
2748 #endif
2749
2750 static noinline __init_refok
2751 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2752 {
2753         int i;
2754         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2755         size_t alloc_size;
2756
2757         /*
2758          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2759          * per zone.
2760          */
2761         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2762                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2763         zone->wait_table_bits =
2764                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2765         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2766                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2767
2768         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2769                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2770                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2771         } else {
2772                 /*
2773                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2774                  * via memory hot-add.
2775                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2776                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2777                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2778                  * node itself as well.
2779                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2780                  * necessary.
2781                  */
2782                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2783         }
2784         if (!zone->wait_table)
2785                 return -ENOMEM;
2786
2787         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2788                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2789
2790         return 0;
2791 }
2792
2793 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2794 {
2795         int cpu;
2796         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2797
2798         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2799 #ifdef CONFIG_NUMA
2800                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2801                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2802                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2803 #else
2804                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2805 #endif
2806         }
2807         if (zone->present_pages)
2808                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2809                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2810 }
2811
2812 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2813                                         unsigned long zone_start_pfn,
2814                                         unsigned long size,
2815                                         enum memmap_context context)
2816 {
2817         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2818         int ret;
2819         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2820         if (ret)
2821                 return ret;
2822         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2823
2824         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2825
2826         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2827
2828         zone_init_free_lists(zone);
2829
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2834 /*
2835  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2836  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2837  */
2838 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2839 {
2840         int i;
2841
2842         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2843                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2844                         return i;
2845
2846         return -1;
2847 }
2848
2849 /*
2850  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2851  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2852  */
2853 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2854 {
2855         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2856                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2857                         return index;
2858
2859         return -1;
2860 }
2861
2862 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2863 /*
2864  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2865  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2866  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2867  * alternative
2868  */
2869 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2870 {
2871         int i;
2872
2873         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2874                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2875                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2876
2877                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2878                         return early_node_map[i].nid;
2879         }
2880
2881         return 0;
2882 }
2883 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2884
2885 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2886 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2887         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2888                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2889
2890 /**
2891  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2892  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2893  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2894  *
2895  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2896  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2897  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2898  */
2899 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2900                                                 unsigned long max_low_pfn)
2901 {
2902         int i;
2903
2904         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2905                 unsigned long size_pages = 0;
2906                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2907
2908                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2909                         continue;
2910
2911                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2912                         end_pfn = max_low_pfn;
2913
2914                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2915                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2916                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2917                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2918         }
2919 }
2920
2921 /**
2922  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2923  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2924  *
2925  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2926  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2927  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2928  */
2929 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2930 {
2931         int i;
2932
2933         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2934                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2935                                 early_node_map[i].start_pfn,
2936                                 early_node_map[i].end_pfn);
2937 }
2938
2939 /**
2940  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2941  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2942  * @start_pfn: The start pfn of the node
2943  * @end_pfn: The end pfn of the node
2944  *
2945  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2946  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2947  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2948  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2949  * be used later.
2950  */
2951 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2952 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2953                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2954 {
2955         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2956                         nid, start_pfn, end_pfn);
2957
2958         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2959         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2960                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2961
2962         /* Update the boundaries */
2963         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2964                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2965         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2966                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2967 }
2968
2969 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2970 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2971                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2972 {
2973         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2974                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2975
2976         /* Return if boundary information has not been provided */
2977         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2978                 return;
2979
2980         /* Check the boundaries and update if necessary */
2981         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2982                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2983         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2984                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2985 }
2986 #else
2987 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2988                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2989
2990 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2991                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2992 #endif
2993
2994
2995 /**
2996  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2997  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2998  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2999  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3000  *
3001  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3002  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3003  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3004  * PFNs will be 0.
3005  */
3006 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3007                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3008 {
3009         int i;
3010         *start_pfn = -1UL;
3011         *end_pfn = 0;
3012
3013         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3014                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3015                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3016         }
3017
3018         if (*start_pfn == -1UL)
3019                 *start_pfn = 0;
3020
3021         /* Push the node boundaries out if requested */
3022         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3023 }
3024
3025 /*
3026  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3027  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3028  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3029  */
3030 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3031 {
3032         int zone_index;
3033         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3034                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3035                         continue;
3036
3037                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3038                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3039                         break;
3040         }
3041
3042         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3043         movable_zone = zone_index;
3044 }
3045
3046 /*
3047  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3048  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3049  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3050  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3051  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3052  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3053  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3054  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3055  */
3056 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3057                                         unsigned long zone_type,
3058                                         unsigned long node_start_pfn,
3059                                         unsigned long node_end_pfn,
3060                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3061                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3062 {
3063         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3064         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3065                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3066                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3067                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3068                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3069                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3070
3071                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3072                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3073                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3074                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3075
3076                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3077                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3078                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3079         }
3080 }
3081
3082 /*
3083  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3084  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3085  */
3086 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3087                                         unsigned long zone_type,
3088                                         unsigned long *ignored)
3089 {
3090         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3091         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3092
3093         /* Get the start and end of the node and zone */
3094         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3095         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3096         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3097         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3098                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3099                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3100
3101         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3102         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3103                 return 0;
3104
3105         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3106         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3107         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3108
3109         /* Return the spanned pages */
3110         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3111 }
3112
3113 /*
3114  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3115  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3116  */
3117 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3118                                 unsigned long range_start_pfn,
3119                                 unsigned long range_end_pfn)
3120 {
3121         int i = 0;
3122         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3123         unsigned long start_pfn;
3124
3125         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3126         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3127         if (i == -1)
3128                 return 0;
3129
3130         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3131
3132         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3133         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3134                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3135
3136         /* Find all holes for the zone within the node */
3137         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3138
3139                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3140                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3141                         break;
3142
3143                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3144                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3145                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3146
3147                 /* Update the hole size cound and move on */
3148                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3149                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3150                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3151                 }
3152                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3153         }
3154
3155         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3156         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3157                 hole_pages += range_end_pfn -
3158                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3159
3160         return hole_pages;
3161 }
3162
3163 /**
3164  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3165  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3166  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3167  *
3168  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3169  */
3170 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3171                                                         unsigned long end_pfn)
3172 {
3173         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3174 }
3175
3176 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3177 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3178                                         unsigned long zone_type,
3179                                         unsigned long *ignored)
3180 {
3181         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3182         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3183
3184         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3185         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3186                                                         node_start_pfn);
3187         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3188                                                         node_end_pfn);
3189
3190         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3191                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3192                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3193         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3194 }
3195
3196 #else
3197 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3198                                         unsigned long zone_type,
3199                                         unsigned long *zones_size)
3200 {
3201         return zones_size[zone_type];
3202 }
3203
3204 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3205                                                 unsigned long zone_type,
3206                                                 unsigned long *zholes_size)
3207 {
3208         if (!zholes_size)
3209                 return 0;
3210
3211         return zholes_size[zone_type];
3212 }
3213
3214 #endif
3215
3216 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3217                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3218 {
3219         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3220         enum zone_type i;
3221
3222         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3223                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3224                                                                 zones_size);
3225         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3226
3227         realtotalpages = totalpages;
3228         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3229                 realtotalpages -=
3230                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3231                                                                 zholes_size);
3232         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3233         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3234                                                         realtotalpages);
3235 }
3236
3237 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3238 /*
3239  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3240  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3241  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3242  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3243  * bytes.
3244  */
3245 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3246 {
3247         unsigned long usemapsize;
3248
3249         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3250         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3251         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3252         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3253
3254         return usemapsize / 8;
3255 }
3256
3257 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3258                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3259 {
3260         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3261         zone->pageblock_flags = NULL;
3262         if (usemapsize) {
3263                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3264                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3265         }
3266 }
3267 #else
3268 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3269                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3270 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3271
3272 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3273
3274 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3275 static inline int pageblock_default_order(void)
3276 {
3277         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3278                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3279
3280         return MAX_ORDER-1;
3281 }
3282
3283 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3284 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3285 {
3286         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3287         if (pageblock_order)
3288                 return;
3289
3290         /*
3291          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3292          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3293          */
3294         pageblock_order = order;
3295 }
3296 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3297
3298 /*
3299  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3300  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3301  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3302  * pageblock_order based on the kernel config
3303  */
3304 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3305 {
3306         return MAX_ORDER-1;
3307 }
3308 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3309
3310 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3311
3312 /*
3313  * Set up the zone data structures:
3314  *   - mark all pages reserved
3315  *   - mark all memory queues empty
3316  *   - clear the memory bitmaps
3317  */
3318 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3319                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3320 {
3321         enum zone_type j;
3322         int nid = pgdat->node_id;
3323         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3324         int ret;
3325
3326         pgdat_resize_init(pgdat);
3327         pgdat->nr_zones = 0;
3328         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3329         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3330         
3331         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3332                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3333                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3334
3335                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3336                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3337                                                                 zholes_size);
3338
3339                 /*
3340                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3341                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3342                  * and per-cpu initialisations
3343                  */
3344                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3345                 if (realsize >= memmap_pages) {
3346                         realsize -= memmap_pages;
3347                         printk(KERN_DEBUG
3348                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3349                                 zone_names[j], memmap_pages);
3350                 } else
3351                         printk(KERN_WARNING
3352                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3353                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3354
3355                 /* Account for reserved pages */
3356                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3357                         realsize -= dma_reserve;
3358                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3359                                         zone_names[0], dma_reserve);
3360                 }
3361
3362                 if (!is_highmem_idx(j))
3363                         nr_kernel_pages += realsize;
3364                 nr_all_pages += realsize;
3365
3366                 zone->spanned_pages = size;
3367                 zone->present_pages = realsize;
3368 #ifdef CONFIG_NUMA
3369                 zone->node = nid;
3370                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3371                                                 / 100;
3372                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3373 #endif
3374                 zone->name = zone_names[j];
3375                 spin_lock_init(&zone->lock);
3376                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3377                 zone_seqlock_init(zone);
3378                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3379
3380                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3381
3382                 zone_pcp_init(zone);
3383                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3384                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3385                 zone->nr_scan_active = 0;
3386                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3387                 zap_zone_vm_stats(zone);
3388                 zone->flags = 0;
3389                 if (!size)
3390                         continue;
3391
3392                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3393                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3394                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3395                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3396                 BUG_ON(ret);
3397                 zone_start_pfn += size;
3398         }
3399 }
3400
3401 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3402 {
3403         /* Skip empty nodes */
3404         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3405                 return;
3406
3407 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3408         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3409         if (!pgdat->node_mem_map) {
3410                 unsigned long size, start, end;
3411                 struct page *map;
3412
3413                 /*
3414                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3415                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3416                  * for the buddy allocator to function correctly.
3417                  */
3418                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3419                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3420                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3421                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3422                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3423                 if (!map)
3424                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3425                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3426         }
3427 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3428         /*
3429          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3430          */
3431         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3432                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3433 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3434                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3435                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3436 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3437         }
3438 #endif
3439 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3440 }
3441
3442 void __paginginit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3443                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3444                 unsigned long *zholes_size)
3445 {
3446         pgdat->node_id = nid;
3447         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3448         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3449
3450         alloc_node_mem_map(pgdat);
3451
3452         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3453 }
3454
3455 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3456
3457 #if MAX_NUMNODES > 1
3458 /*
3459  * Figure out the number of possible node ids.
3460  */
3461 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3462 {
3463         unsigned int node;
3464         unsigned int highest = 0;
3465
3466         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3467                 highest = node;
3468         nr_node_ids = highest + 1;
3469 }
3470 #else
3471 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3472 {
3473 }
3474 #endif
3475
3476 /**
3477  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3478  * @nid: The node ID the range resides on
3479  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3480  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3481  *
3482  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3483  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3484  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3485  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3486  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3487  */
3488 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3489                                                 unsigned long end_pfn)
3490 {
3491         int i;
3492
3493         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3494                           "%d entries of %d used\n",
3495                           nid, start_pfn, end_pfn,
3496                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3497
3498         /* Merge with existing active regions if possible */
3499         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3500                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3501                         continue;
3502
3503                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3504                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3505                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3506                         return;
3507
3508                 /* Merge forward if suitable */
3509                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3510                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3511                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3512                         return;
3513                 }
3514
3515                 /* Merge backward if suitable */
3516                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3517                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3518                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3519                         return;
3520                 }
3521         }
3522
3523         /* Check that early_node_map is large enough */
3524         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3525                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3526                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3527                 return;
3528         }
3529
3530         early_node_map[i].nid = nid;
3531         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3532         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3533         nr_nodemap_entries = i + 1;
3534 }
3535
3536 /**
3537  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3538  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3539  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3540  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3541  *
3542  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3543  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3544  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3545  * an existing registered range.
3546  */
3547 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3548                                                 unsigned long new_end_pfn)
3549 {
3550         int i;
3551
3552         /* Find the old active region end and shrink */
3553         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3554                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3555                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3556                         break;
3557                 }
3558 }
3559
3560 /**
3561  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3562  *
3563  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3564  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3565  * all currently registered regions.
3566  */
3567 void __init remove_all_active_ranges(void)
3568 {
3569         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3570         nr_nodemap_entries = 0;
3571 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3572         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3573         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3574 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3575 }
3576
3577 /* Compare two active node_active_regions */
3578 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3579 {
3580         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3581         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3582
3583         /* Done this way to avoid overflows */
3584         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3585                 return 1;
3586         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3587                 return -1;
3588
3589         return 0;
3590 }
3591
3592 /* sort the node_map by start_pfn */
3593 static void __init sort_node_map(void)
3594 {
3595         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3596                         sizeof(struct node_active_region),
3597                         cmp_node_active_region, NULL);
3598 }
3599
3600 /* Find the lowest pfn for a node */
3601 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3602 {
3603         int i;
3604         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3605
3606         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3607         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3608                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3609
3610         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3611                 printk(KERN_WARNING
3612                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3613                 return 0;
3614         }
3615
3616         return min_pfn;
3617 }
3618
3619 /**
3620  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3621  *
3622  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3623  * add_active_range().
3624  */
3625 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3626 {
3627         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3628 }
3629
3630 /**
3631  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3632  *
3633  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3634  * add_active_range().
3635  */
3636 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3637 {
3638         int i;
3639         unsigned long max_pfn = 0;
3640
3641         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3642                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3643
3644         return max_pfn;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * early_calculate_totalpages()
3649  * Sum pages in active regions for movable zone.
3650  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3651  */
3652 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3653 {
3654         int i;
3655         unsigned long totalpages = 0;
3656
3657         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3658                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3659                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3660                 totalpages += pages;
3661                 if (pages)
3662                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3663         }
3664         return totalpages;
3665 }
3666
3667 /*
3668  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3669  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3670  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3671  * others
3672  */
3673 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3674 {
3675         int i, nid;
3676         unsigned long usable_startpfn;
3677         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3678         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3679         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3680
3681         /*
3682          * If movablecore was specified, calculate what size of
3683          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3684          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3685          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3686          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3687          * what movablecore would have allowed.
3688          */
3689         if (required_movablecore) {
3690                 unsigned long corepages;
3691
3692                 /*
3693                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3694                  * was requested by the user
3695                  */
3696                 required_movablecore =
3697                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3698                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3699
3700                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3701         }
3702
3703         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3704         if (!required_kernelcore)
3705                 return;
3706
3707         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3708         find_usable_zone_for_movable();
3709         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3710
3711 restart:
3712         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3713         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3714         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3715                 /*
3716                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3717                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3718                  * amount of memory for the kernel
3719                  */
3720                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3721                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3722
3723                 /*
3724                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3725                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3726                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3727                  */
3728                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3729
3730                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3731                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3732                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3733                         unsigned long size_pages;
3734
3735                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3736                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3737                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3738                         if (start_pfn >= end_pfn)
3739                                 continue;
3740
3741                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3742                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3743                                 unsigned long kernel_pages;
3744                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3745                                                                 - start_pfn;
3746
3747                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3748                                                         kernelcore_remaining);
3749                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3750                                                         required_kernelcore);
3751
3752                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3753                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3754
3755                                         /*
3756                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3757                                          * that if we have to rebalance
3758                                          * kernelcore across nodes, we will
3759                                          * not double account here
3760                                          */
3761                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3762                                         continue;
3763                                 }
3764                                 start_pfn = usable_startpfn;
3765                         }
3766
3767                         /*
3768                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3769                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3770                          * number of pages used as kernelcore
3771                          */
3772                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3773                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3774                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3775                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3776
3777                         /*
3778                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3779                          * break if the kernelcore for this node has been
3780                          * satisified
3781                          */
3782                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3783                                                                 size_pages);
3784                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3785                         if (!kernelcore_remaining)
3786                                 break;
3787                 }
3788         }
3789
3790         /*
3791          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3792          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3793          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3794          * satisified
3795          */
3796         usable_nodes--;
3797         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3798                 goto restart;
3799
3800         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3801         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3802                 zone_movable_pfn[nid] =
3803                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3804 }
3805
3806 /* Any regular memory on that node ? */
3807 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3808 {
3809 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3810         enum zone_type zone_type;
3811
3812         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3813                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3814                 if (zone->present_pages)
3815                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3816         }
3817 #endif
3818 }
3819
3820 /**
3821  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3822  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3823  *
3824  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3825  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3826  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3827  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3828  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3829  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3830  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3831  * at arch_max_dma_pfn.
3832  */
3833 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3834 {
3835         unsigned long nid;
3836         enum zone_type i;
3837
3838         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3839         sort_node_map();
3840
3841         /* Record where the zone boundaries are */
3842         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3843                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3844         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3845                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3846         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3847         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3848         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3849                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3850                         continue;
3851                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3852                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3853                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3854                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3855         }
3856         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3857         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3858
3859         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3860         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3861         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3862
3863         /* Print out the zone ranges */
3864         printk("Zone PFN ranges:\n");
3865         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3866                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3867                         continue;
3868                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3869                                 zone_names[i],
3870                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3871                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3872         }
3873
3874         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3875         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3876         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3877                 if (zone_movable_pfn[i])
3878                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3879         }
3880
3881         /* Print out the early_node_map[] */
3882         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3883         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3884                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3885                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3886                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3887
3888         /* Initialise every node */
3889         setup_nr_node_ids();
3890         for_each_online_node(nid) {
3891                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3892                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3893                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3894
3895                 /* Any memory on that node */
3896                 if (pgdat->node_present_pages)
3897                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3898                 check_for_regular_memory(pgdat);
3899         }
3900 }
3901
3902 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3903 {
3904         unsigned long long coremem;
3905         if (!p)
3906                 return -EINVAL;
3907
3908         coremem = memparse(p, &p);
3909         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3910
3911         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3912         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3913
3914         return 0;
3915 }
3916
3917 /*
3918  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3919  * cannot be reclaimed or migrated.
3920  */
3921 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3922 {
3923         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3924 }
3925
3926 /*
3927  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3928  * can be reclaimed or migrated.
3929  */
3930 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3931 {
3932         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3933 }
3934
3935 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3936 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3937
3938 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3939
3940 /**
3941  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3942  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3943  *
3944  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3945  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3946  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3947  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3948  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3949  * smaller per-cpu batchsize.
3950  */
3951 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3952 {
3953         dma_reserve = new_dma_reserve;
3954 }
3955
3956 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3957 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3958 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3959
3960 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3961 #endif
3962
3963 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3964 {
3965         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3966                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3967 }
3968
3969 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3970                                  unsigned long action, void *hcpu)
3971 {
3972         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3973
3974         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3975                 drain_pages(cpu);
3976
3977                 /*
3978                  * Spill the event counters of the dead processor
3979                  * into the current processors event counters.
3980                  * This artificially elevates the count of the current
3981                  * processor.
3982                  */
3983                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3984
3985                 /*
3986                  * Zero the differential counters of the dead processor
3987                  * so that the vm statistics are consistent.
3988                  *
3989                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
3990                  * race with what we are doing.
3991                  */
3992                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3993         }
3994         return NOTIFY_OK;
3995 }
3996
3997 void __init page_alloc_init(void)
3998 {
3999         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4000 }
4001
4002 /*
4003  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4004  *      or min_free_kbytes changes.
4005  */
4006 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4007 {
4008         struct pglist_data *pgdat;
4009         unsigned long reserve_pages = 0;
4010         enum zone_type i, j;
4011
4012         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4013                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4014                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4015                         unsigned long max = 0;
4016
4017                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4018                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4019                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4020                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4021                         }
4022
4023                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4024                         max += zone->pages_high;
4025
4026                         if (max > zone->present_pages)
4027                                 max = zone->present_pages;
4028                         reserve_pages += max;
4029                 }
4030         }
4031         totalreserve_pages = reserve_pages;
4032 }
4033
4034 /*
4035  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4036  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4037  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4038  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4039  */
4040 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4041 {
4042         struct pglist_data *pgdat;
4043         enum zone_type j, idx;
4044
4045         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4046                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4047                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4048                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4049
4050                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4051
4052                         idx = j;
4053                         while (idx) {
4054                                 struct zone *lower_zone;
4055
4056                                 idx--;
4057
4058                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4059                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4060
4061                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4062                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4063                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4064                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4065                         }
4066                 }
4067         }
4068
4069         /* update totalreserve_pages */
4070         calculate_totalreserve_pages();
4071 }
4072
4073 /**
4074  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4075  *
4076  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4077  * with respect to min_free_kbytes.
4078  */
4079 void setup_per_zone_pages_min(void)
4080 {
4081         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4082         unsigned long lowmem_pages = 0;
4083         struct zone *zone;
4084         unsigned long flags;
4085
4086         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4087         for_each_zone(zone) {
4088                 if (!is_highmem(zone))
4089                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4090         }
4091
4092         for_each_zone(zone) {
4093                 u64 tmp;
4094
4095                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4096                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4097                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4098                 if (is_highmem(zone)) {
4099                         /*
4100                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4101                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4102                          * value here.
4103                          *
4104                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4105                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4106                          * not be capped for highmem.
4107                          */
4108                         int min_pages;
4109
4110                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4111                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4112                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4113                         if (min_pages > 128)
4114                                 min_pages = 128;
4115                         zone->pages_min = min_pages;
4116                 } else {
4117                         /*
4118                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4119                          * proportionate to the zone's size.
4120                          */
4121                         zone->pages_min = tmp;
4122                 }
4123
4124                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4125                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4126                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4127                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4128         }
4129
4130         /* update totalreserve_pages */
4131         calculate_totalreserve_pages();
4132 }
4133
4134 /*
4135  * Initialise min_free_kbytes.
4136  *
4137  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4138  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4139  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4140  *
4141  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4142  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4143  *
4144  * which yields
4145  *
4146  * 16MB:        512k
4147  * 32MB:        724k
4148  * 64MB:        1024k
4149  * 128MB:       1448k
4150  * 256MB:       2048k
4151  * 512MB:       2896k
4152  * 1024MB:      4096k
4153  * 2048MB:      5792k
4154  * 4096MB:      8192k
4155  * 8192MB:      11584k
4156  * 16384MB:     16384k
4157  */
4158 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4159 {
4160         unsigned long lowmem_kbytes;
4161
4162         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4163
4164         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4165         if (min_free_kbytes < 128)
4166                 min_free_kbytes = 128;
4167         if (min_free_kbytes > 65536)
4168                 min_free_kbytes = 65536;
4169         setup_per_zone_pages_min();
4170         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4171         return 0;
4172 }
4173 module_init(init_per_zone_pages_min)
4174
4175 /*
4176  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4177  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4178  *      changes.
4179  */
4180 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4181         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4182 {
4183         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4184         if (write)
4185                 setup_per_zone_pages_min();
4186         return 0;
4187 }
4188
4189 #ifdef CONFIG_NUMA
4190 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4191         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4192 {
4193         struct zone *zone;
4194         int rc;
4195
4196         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4197         if (rc)
4198                 return rc;
4199
4200         for_each_zone(zone)
4201                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4202                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4207         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4208 {
4209         struct zone *zone;
4210         int rc;
4211
4212         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4213         if (rc)
4214                 return rc;
4215
4216         for_each_zone(zone)
4217                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4218                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4219         return 0;
4220 }
4221 #endif
4222
4223 /*
4224  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4225  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4226  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4227  *
4228  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4229  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4230  * if in function of the boot time zone sizes.
4231  */
4232 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4233         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4234 {
4235         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4236         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4237         return 0;
4238 }
4239
4240 /*
4241  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4242  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4243  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4244  */
4245
4246 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4247         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4248 {
4249         struct zone *zone;
4250         unsigned int cpu;
4251         int ret;
4252
4253         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4254         if (!write || (ret == -EINVAL))
4255                 return ret;
4256         for_each_zone(zone) {
4257                 for_each_online_cpu(cpu) {
4258                         unsigned long  high;
4259                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4260                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4261                 }
4262         }
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4267
4268 #ifdef CONFIG_NUMA
4269 static int __init set_hashdist(char *str)
4270 {
4271         if (!str)
4272                 return 0;
4273         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4274         return 1;
4275 }
4276 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4277 #endif
4278
4279 /*
4280  * allocate a large system hash table from bootmem
4281  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4282  *   quantity of entries
4283  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4284  */
4285 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4286                                      unsigned long bucketsize,
4287                                      unsigned long numentries,
4288                                      int scale,
4289                                      int flags,
4290                                      unsigned int *_hash_shift,
4291                                      unsigned int *_hash_mask,
4292                                      unsigned long limit)
4293 {
4294         unsigned long long max = limit;
4295         unsigned long log2qty, size;
4296         void *table = NULL;
4297
4298         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4299         if (!numentries) {
4300                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4301                 numentries = nr_kernel_pages;
4302                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4303                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4304                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4305
4306                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4307                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4308                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4309                 else
4310                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4311
4312                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4313                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4314                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4315         }
4316         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4317
4318         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4319         if (max == 0) {
4320                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4321                 do_div(max, bucketsize);
4322         }
4323
4324         if (numentries > max)
4325                 numentries = max;
4326
4327         log2qty = ilog2(numentries);
4328
4329         do {
4330                 size = bucketsize << log2qty;
4331                 if (flags & HASH_EARLY)
4332                         table = alloc_bootmem(size);
4333                 else if (hashdist)
4334                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4335                 else {
4336                         unsigned long order;
4337                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
4338                                 ;
4339                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4340                         /*
4341                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4342                          * some pages at the end of hash table.
4343                          */
4344                         if (table) {
4345                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4346                                                 (PAGE_SIZE << order);
4347                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4348                                                 PAGE_ALIGN(size);
4349                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4350                                 while (used < alloc_end) {
4351                                         free_page(used);
4352                                         used += PAGE_SIZE;
4353                                 }
4354                         }
4355                 }
4356         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4357
4358         if (!table)
4359                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4360
4361         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4362                tablename,
4363                (1U << log2qty),
4364                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4365                size);
4366
4367         if (_hash_shift)
4368                 *_hash_shift = log2qty;
4369         if (_hash_mask)
4370                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4371
4372         return table;
4373 }
4374
4375 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4376 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4377 {
4378         return __pfn_to_page(pfn);
4379 }
4380 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4381 {
4382         return __page_to_pfn(page);
4383 }
4384 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4385 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4386 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4387
4388 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4389 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4390                                                         unsigned long pfn)
4391 {
4392 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4393         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4394 #else
4395         return zone->pageblock_flags;
4396 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4397 }
4398
4399 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4400 {
4401 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4402         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4403         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4404 #else
4405         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4406         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4407 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4408 }
4409
4410 /**
4411  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4412  * @page: The page within the block of interest
4413  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4414  * @end_bitidx: The last bit of interest
4415  * returns pageblock_bits flags
4416  */
4417 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4418                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4419 {
4420         struct zone *zone;
4421         unsigned long *bitmap;
4422         unsigned long pfn, bitidx;
4423         unsigned long flags = 0;
4424         unsigned long value = 1;
4425
4426         zone = page_zone(page);
4427         pfn = page_to_pfn(page);
4428         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4429         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4430
4431         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4432                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4433                         flags |= value;
4434
4435         return flags;
4436 }
4437
4438 /**
4439  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4440  * @page: The page within the block of interest
4441  * @start_bitidx: The first bit of interest
4442  * @end_bitidx: The last bit of interest
4443  * @flags: The flags to set
4444  */
4445 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4446                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4447 {
4448         struct zone *zone;
4449         unsigned long *bitmap;
4450         unsigned long pfn, bitidx;
4451         unsigned long value = 1;
4452
4453         zone = page_zone(page);
4454         pfn = page_to_pfn(page);
4455         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4456         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4457
4458         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4459                 if (flags & value)
4460                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4461                 else
4462                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4463 }
4464
4465 /*
4466  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4467  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4468  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4469  */
4470
4471 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4472 {
4473         struct zone *zone;
4474         unsigned long flags;
4475         int ret = -EBUSY;
4476
4477         zone = page_zone(page);
4478         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4479         /*
4480          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4481          */
4482         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4483                 goto out;
4484         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4485         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4486         ret = 0;
4487 out:
4488         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4489         if (!ret)
4490                 drain_all_pages();
4491         return ret;
4492 }
4493
4494 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4495 {
4496         struct zone *zone;
4497         unsigned long flags;
4498         zone = page_zone(page);
4499         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4500         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4501                 goto out;
4502         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4503         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4504 out:
4505         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4506 }
4507
4508 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4509 /*
4510  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4511  */
4512 void
4513 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4514 {
4515         struct page *page;
4516         struct zone *zone;
4517         int order, i;
4518         unsigned long pfn;
4519         unsigned long flags;
4520         /* find the first valid pfn */
4521         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4522                 if (pfn_valid(pfn))
4523                         break;
4524         if (pfn == end_pfn)
4525                 return;
4526         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4527         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4528         pfn = start_pfn;
4529         while (pfn < end_pfn) {
4530                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4531                         pfn++;
4532                         continue;
4533                 }
4534                 page = pfn_to_page(pfn);
4535                 BUG_ON(page_count(page));
4536                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4537                 order = page_order(page);
4538 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4539                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4540                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4541 #endif
4542                 list_del(&page->lru);
4543                 rmv_page_order(page);
4544                 zone->free_area[order].nr_free--;
4545                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4546                                       - (1UL << order));
4547                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4548                         SetPageReserved((page+i));
4549                 pfn += (1 << order);
4550         }
4551         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4552 }
4553 #endif