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