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