[PATCH] Drop get_zone_counts()
[pandora-kernel.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/memory_hotplug.h>
36 #include <linux/nodemask.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/stop_machine.h>
40 #include <linux/sort.h>
41 #include <linux/pfn.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/fault-inject.h>
44
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/div64.h>
47 #include "internal.h"
48
49 /*
50  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
51  * initializer cleaner
52  */
53 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
54 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
55 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
56 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
57 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
58 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
59 long nr_swap_pages;
60 int percpu_pagelist_fraction;
61
62 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
63
64 /*
65  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
66  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
67  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
68  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
69  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
70  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
71  *
72  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
73  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
74  */
75 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
76          256,
77 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
78          256,
79 #endif
80 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
81          32
82 #endif
83 };
84
85 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
86
87 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
88          "DMA",
89 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
90          "DMA32",
91 #endif
92          "Normal",
93 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
94          "HighMem"
95 #endif
96 };
97
98 int min_free_kbytes = 1024;
99
100 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
101 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
102 static unsigned long __initdata dma_reserve;
103
104 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
105   /*
106    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
107    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
108    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
109    * so the number of times add_active_range() can be called is
110    * related to the number of nodes and the number of holes
111    */
112   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
113     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
114     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
115   #else
116     #if MAX_NUMNODES >= 32
117       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
118       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
119     #else
120       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
121       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
122     #endif
123   #endif
124
125   struct node_active_region __initdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
126   int __initdata nr_nodemap_entries;
127   unsigned long __initdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
128   unsigned long __initdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
129 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
130   unsigned long __initdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
131   unsigned long __initdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
132 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
133 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
134
135 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
136 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
137 {
138         int ret = 0;
139         unsigned seq;
140         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
141
142         do {
143                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
144                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
145                         ret = 1;
146                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
147                         ret = 1;
148         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
149
150         return ret;
151 }
152
153 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
154 {
155 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
156         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
157                 return 0;
158 #endif
159         if (zone != page_zone(page))
160                 return 0;
161
162         return 1;
163 }
164 /*
165  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
166  */
167 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
168 {
169         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
170                 return 1;
171         if (!page_is_consistent(zone, page))
172                 return 1;
173
174         return 0;
175 }
176 #else
177 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
178 {
179         return 0;
180 }
181 #endif
182
183 static void bad_page(struct page *page)
184 {
185         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
186                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
187                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
188                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
189                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
190                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
191                 page_mapcount(page), page_count(page));
192         dump_stack();
193         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
194                         1 << PG_private |
195                         1 << PG_locked  |
196                         1 << PG_active  |
197                         1 << PG_dirty   |
198                         1 << PG_reclaim |
199                         1 << PG_slab    |
200                         1 << PG_swapcache |
201                         1 << PG_writeback |
202                         1 << PG_buddy );
203         set_page_count(page, 0);
204         reset_page_mapcount(page);
205         page->mapping = NULL;
206         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
207 }
208
209 /*
210  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
211  *
212  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
213  *
214  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
215  *
216  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
217  * the head page (even the head page has this).
218  *
219  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
220  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
221  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
222  */
223
224 static void free_compound_page(struct page *page)
225 {
226         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
227 }
228
229 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
230 {
231         int i;
232         int nr_pages = 1 << order;
233
234         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
235         page[1].lru.prev = (void *)order;
236         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
237                 struct page *p = page + i;
238
239                 __SetPageCompound(p);
240                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
241         }
242 }
243
244 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
245 {
246         int i;
247         int nr_pages = 1 << order;
248
249         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
250                 bad_page(page);
251
252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
253                 struct page *p = page + i;
254
255                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
256                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
257                         bad_page(page);
258                 __ClearPageCompound(p);
259         }
260 }
261
262 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
263 {
264         int i;
265
266         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
267         /*
268          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
269          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
270          */
271         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
272         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
273                 clear_highpage(page + i);
274 }
275
276 /*
277  * function for dealing with page's order in buddy system.
278  * zone->lock is already acquired when we use these.
279  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
280  */
281 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
282 {
283         return page_private(page);
284 }
285
286 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
287 {
288         set_page_private(page, order);
289         __SetPageBuddy(page);
290 }
291
292 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
293 {
294         __ClearPageBuddy(page);
295         set_page_private(page, 0);
296 }
297
298 /*
299  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
300  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
301  *
302  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
303  * the following equation:
304  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
305  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
306  * 1 buddy is #10:
307  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
308  *
309  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
310  * satisfies the following equation:
311  *     P = B & ~(1 << O)
312  *
313  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
314  */
315 static inline struct page *
316 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
317 {
318         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
319
320         return page + (buddy_idx - page_idx);
321 }
322
323 static inline unsigned long
324 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
325 {
326         return (page_idx & ~(1 << order));
327 }
328
329 /*
330  * This function checks whether a page is free && is the buddy
331  * we can do coalesce a page and its buddy if
332  * (a) the buddy is not in a hole &&
333  * (b) the buddy is in the buddy system &&
334  * (c) a page and its buddy have the same order &&
335  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
336  *
337  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
338  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
339  *
340  * For recording page's order, we use page_private(page).
341  */
342 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
343                                                                 int order)
344 {
345 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
346         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
347                 return 0;
348 #endif
349
350         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
351                 return 0;
352
353         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
354                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
355                 return 1;
356         }
357         return 0;
358 }
359
360 /*
361  * Freeing function for a buddy system allocator.
362  *
363  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
364  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
365  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
366  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
367  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
368  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
369  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
370  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
371  * parts of the VM system.
372  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
373  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
374  * order is recorded in page_private(page) field.
375  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
376  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
377  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
378  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
379  * triggers coalescing into a block of larger size.            
380  *
381  * -- wli
382  */
383
384 static inline void __free_one_page(struct page *page,
385                 struct zone *zone, unsigned int order)
386 {
387         unsigned long page_idx;
388         int order_size = 1 << order;
389
390         if (unlikely(PageCompound(page)))
391                 destroy_compound_page(page, order);
392
393         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
394
395         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
396         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
397
398         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
399         while (order < MAX_ORDER-1) {
400                 unsigned long combined_idx;
401                 struct free_area *area;
402                 struct page *buddy;
403
404                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
405                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
406                         break;          /* Move the buddy up one level. */
407
408                 list_del(&buddy->lru);
409                 area = zone->free_area + order;
410                 area->nr_free--;
411                 rmv_page_order(buddy);
412                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
413                 page = page + (combined_idx - page_idx);
414                 page_idx = combined_idx;
415                 order++;
416         }
417         set_page_order(page, order);
418         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
419         zone->free_area[order].nr_free++;
420 }
421
422 static inline int free_pages_check(struct page *page)
423 {
424         if (unlikely(page_mapcount(page) |
425                 (page->mapping != NULL)  |
426                 (page_count(page) != 0)  |
427                 (page->flags & (
428                         1 << PG_lru     |
429                         1 << PG_private |
430                         1 << PG_locked  |
431                         1 << PG_active  |
432                         1 << PG_reclaim |
433                         1 << PG_slab    |
434                         1 << PG_swapcache |
435                         1 << PG_writeback |
436                         1 << PG_reserved |
437                         1 << PG_buddy ))))
438                 bad_page(page);
439         if (PageDirty(page))
440                 __ClearPageDirty(page);
441         /*
442          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
443          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
444          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
445          */
446         return PageReserved(page);
447 }
448
449 /*
450  * Frees a list of pages. 
451  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
452  * count is the number of pages to free.
453  *
454  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
455  * see if this freeing clears that state.
456  *
457  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
458  * pinned" detection logic.
459  */
460 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
461                                         struct list_head *list, int order)
462 {
463         spin_lock(&zone->lock);
464         zone->all_unreclaimable = 0;
465         zone->pages_scanned = 0;
466         while (count--) {
467                 struct page *page;
468
469                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
470                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
471                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
472                 list_del(&page->lru);
473                 __free_one_page(page, zone, order);
474         }
475         spin_unlock(&zone->lock);
476 }
477
478 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
479 {
480         spin_lock(&zone->lock);
481         zone->all_unreclaimable = 0;
482         zone->pages_scanned = 0;
483         __free_one_page(page, zone, order);
484         spin_unlock(&zone->lock);
485 }
486
487 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
488 {
489         unsigned long flags;
490         int i;
491         int reserved = 0;
492
493         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
494                 reserved += free_pages_check(page + i);
495         if (reserved)
496                 return;
497
498         if (!PageHighMem(page))
499                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
500         arch_free_page(page, order);
501         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
502
503         local_irq_save(flags);
504         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
505         free_one_page(page_zone(page), page, order);
506         local_irq_restore(flags);
507 }
508
509 /*
510  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
511  */
512 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
513 {
514         if (order == 0) {
515                 __ClearPageReserved(page);
516                 set_page_count(page, 0);
517                 set_page_refcounted(page);
518                 __free_page(page);
519         } else {
520                 int loop;
521
522                 prefetchw(page);
523                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
524                         struct page *p = &page[loop];
525
526                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
527                                 prefetchw(p + 1);
528                         __ClearPageReserved(p);
529                         set_page_count(p, 0);
530                 }
531
532                 set_page_refcounted(page);
533                 __free_pages(page, order);
534         }
535 }
536
537
538 /*
539  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
540  * Please do not alter this order without good reasons and regression
541  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
542  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
543  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
544  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
545  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
546  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
547  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
548  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
549  *
550  * -- wli
551  */
552 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
553         int low, int high, struct free_area *area)
554 {
555         unsigned long size = 1 << high;
556
557         while (high > low) {
558                 area--;
559                 high--;
560                 size >>= 1;
561                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
562                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
563                 area->nr_free++;
564                 set_page_order(&page[size], high);
565         }
566 }
567
568 /*
569  * This page is about to be returned from the page allocator
570  */
571 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
572 {
573         if (unlikely(page_mapcount(page) |
574                 (page->mapping != NULL)  |
575                 (page_count(page) != 0)  |
576                 (page->flags & (
577                         1 << PG_lru     |
578                         1 << PG_private |
579                         1 << PG_locked  |
580                         1 << PG_active  |
581                         1 << PG_dirty   |
582                         1 << PG_reclaim |
583                         1 << PG_slab    |
584                         1 << PG_swapcache |
585                         1 << PG_writeback |
586                         1 << PG_reserved |
587                         1 << PG_buddy ))))
588                 bad_page(page);
589
590         /*
591          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
592          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
593          */
594         if (PageReserved(page))
595                 return 1;
596
597         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
598                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
599                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
600         set_page_private(page, 0);
601         set_page_refcounted(page);
602
603         arch_alloc_page(page, order);
604         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
605
606         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
607                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
608
609         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
610                 prep_compound_page(page, order);
611
612         return 0;
613 }
614
615 /* 
616  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
617  * Call me with the zone->lock already held.
618  */
619 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
620 {
621         struct free_area * area;
622         unsigned int current_order;
623         struct page *page;
624
625         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
626                 area = zone->free_area + current_order;
627                 if (list_empty(&area->free_list))
628                         continue;
629
630                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
631                 list_del(&page->lru);
632                 rmv_page_order(page);
633                 area->nr_free--;
634                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
635                 expand(zone, page, order, current_order, area);
636                 return page;
637         }
638
639         return NULL;
640 }
641
642 /* 
643  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
644  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
645  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
646  */
647 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
648                         unsigned long count, struct list_head *list)
649 {
650         int i;
651         
652         spin_lock(&zone->lock);
653         for (i = 0; i < count; ++i) {
654                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
655                 if (unlikely(page == NULL))
656                         break;
657                 list_add_tail(&page->lru, list);
658         }
659         spin_unlock(&zone->lock);
660         return i;
661 }
662
663 #ifdef CONFIG_NUMA
664 /*
665  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
666  * belongs to the currently executing processor.
667  * Note that this function must be called with the thread pinned to
668  * a single processor.
669  */
670 void drain_node_pages(int nodeid)
671 {
672         int i;
673         enum zone_type z;
674         unsigned long flags;
675
676         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
677                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
678                 struct per_cpu_pageset *pset;
679
680                 if (!populated_zone(zone))
681                         continue;
682
683                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
684                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
685                         struct per_cpu_pages *pcp;
686
687                         pcp = &pset->pcp[i];
688                         if (pcp->count) {
689                                 int to_drain;
690
691                                 local_irq_save(flags);
692                                 if (pcp->count >= pcp->batch)
693                                         to_drain = pcp->batch;
694                                 else
695                                         to_drain = pcp->count;
696                                 free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
697                                 pcp->count -= to_drain;
698                                 local_irq_restore(flags);
699                         }
700                 }
701         }
702 }
703 #endif
704
705 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
706 {
707         unsigned long flags;
708         struct zone *zone;
709         int i;
710
711         for_each_zone(zone) {
712                 struct per_cpu_pageset *pset;
713
714                 if (!populated_zone(zone))
715                         continue;
716
717                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
718                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
719                         struct per_cpu_pages *pcp;
720
721                         pcp = &pset->pcp[i];
722                         local_irq_save(flags);
723                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
724                         pcp->count = 0;
725                         local_irq_restore(flags);
726                 }
727         }
728 }
729
730 #ifdef CONFIG_PM
731
732 void mark_free_pages(struct zone *zone)
733 {
734         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
735         unsigned long flags;
736         int order;
737         struct list_head *curr;
738
739         if (!zone->spanned_pages)
740                 return;
741
742         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
743
744         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
745         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
746                 if (pfn_valid(pfn)) {
747                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
748
749                         if (!PageNosave(page))
750                                 ClearPageNosaveFree(page);
751                 }
752
753         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
754                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
755                         unsigned long i;
756
757                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
758                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
759                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(pfn + i));
760                 }
761
762         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
763 }
764
765 /*
766  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
767  */
768 void drain_local_pages(void)
769 {
770         unsigned long flags;
771
772         local_irq_save(flags);  
773         __drain_pages(smp_processor_id());
774         local_irq_restore(flags);       
775 }
776 #endif /* CONFIG_PM */
777
778 /*
779  * Free a 0-order page
780  */
781 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
782 {
783         struct zone *zone = page_zone(page);
784         struct per_cpu_pages *pcp;
785         unsigned long flags;
786
787         if (PageAnon(page))
788                 page->mapping = NULL;
789         if (free_pages_check(page))
790                 return;
791
792         if (!PageHighMem(page))
793                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
794         arch_free_page(page, 0);
795         kernel_map_pages(page, 1, 0);
796
797         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
798         local_irq_save(flags);
799         __count_vm_event(PGFREE);
800         list_add(&page->lru, &pcp->list);
801         pcp->count++;
802         if (pcp->count >= pcp->high) {
803                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
804                 pcp->count -= pcp->batch;
805         }
806         local_irq_restore(flags);
807         put_cpu();
808 }
809
810 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
811 {
812         free_hot_cold_page(page, 0);
813 }
814         
815 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
816 {
817         free_hot_cold_page(page, 1);
818 }
819
820 /*
821  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
822  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
823  * Each sub-page must be freed individually.
824  *
825  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
826  * Please consult with lkml before using this in your driver.
827  */
828 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
829 {
830         int i;
831
832         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
833         VM_BUG_ON(!page_count(page));
834         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
835                 set_page_refcounted(page + i);
836 }
837
838 /*
839  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
840  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
841  * or two.
842  */
843 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
844                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
845 {
846         unsigned long flags;
847         struct page *page;
848         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
849         int cpu;
850
851 again:
852         cpu  = get_cpu();
853         if (likely(order == 0)) {
854                 struct per_cpu_pages *pcp;
855
856                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
857                 local_irq_save(flags);
858                 if (!pcp->count) {
859                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
860                                                 pcp->batch, &pcp->list);
861                         if (unlikely(!pcp->count))
862                                 goto failed;
863                 }
864                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
865                 list_del(&page->lru);
866                 pcp->count--;
867         } else {
868                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
869                 page = __rmqueue(zone, order);
870                 spin_unlock(&zone->lock);
871                 if (!page)
872                         goto failed;
873         }
874
875         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
876         zone_statistics(zonelist, zone);
877         local_irq_restore(flags);
878         put_cpu();
879
880         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
881         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
882                 goto again;
883         return page;
884
885 failed:
886         local_irq_restore(flags);
887         put_cpu();
888         return NULL;
889 }
890
891 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
892 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
893 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
894 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
895 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
896 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
897 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
898
899 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
900
901 static struct fail_page_alloc_attr {
902         struct fault_attr attr;
903
904         u32 ignore_gfp_highmem;
905         u32 ignore_gfp_wait;
906
907 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
908
909         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
910         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
911
912 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
913
914 } fail_page_alloc = {
915         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
916         .ignore_gfp_wait = 1,
917         .ignore_gfp_highmem = 1,
918 };
919
920 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
921 {
922         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
923 }
924 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
925
926 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
927 {
928         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
929                 return 0;
930         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
931                 return 0;
932         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
933                 return 0;
934
935         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
936 }
937
938 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
939
940 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
941 {
942         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
943         struct dentry *dir;
944         int err;
945
946         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
947                                        "fail_page_alloc");
948         if (err)
949                 return err;
950         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
951
952         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
953                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
954                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
955
956         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
957                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
958                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
959
960         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
961                         !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file) {
962                 err = -ENOMEM;
963                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
964                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
965                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
966         }
967
968         return err;
969 }
970
971 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
972
973 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
974
975 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
976
977 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
978 {
979         return 0;
980 }
981
982 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
983
984 /*
985  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
986  * of the allocation.
987  */
988 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
989                       int classzone_idx, int alloc_flags)
990 {
991         /* free_pages my go negative - that's OK */
992         long min = mark;
993         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
994         int o;
995
996         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
997                 min -= min / 2;
998         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
999                 min -= min / 4;
1000
1001         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1002                 return 0;
1003         for (o = 0; o < order; o++) {
1004                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1005                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1006
1007                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1008                 min >>= 1;
1009
1010                 if (free_pages <= min)
1011                         return 0;
1012         }
1013         return 1;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_NUMA
1017 /*
1018  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1019  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1020  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1021  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1022  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1023  *
1024  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1025  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1026  * tasks mems_allowed, or node_online_map.)
1027  *
1028  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1029  * nothing and returns NULL.
1030  *
1031  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1032  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1033  *
1034  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1035  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1036  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1037  * quickly as we can.
1038  */
1039 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1040 {
1041         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1042         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1043
1044         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1045         if (!zlc)
1046                 return NULL;
1047
1048         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1049                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1050                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1051         }
1052
1053         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1054                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1055                                         &node_online_map;
1056         return allowednodes;
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1061  * if it is worth looking at further for free memory:
1062  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1063  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1064  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1065  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1066  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1067  * else return false (zero) if it is not.
1068  *
1069  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1070  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1071  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1072  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1073  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1074  * into the second scan of the zonelist.
1075  *
1076  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1077  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1078  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1079  * unturned looking for a free page.
1080  */
1081 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1082                                                 nodemask_t *allowednodes)
1083 {
1084         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1085         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1086         int n;                          /* node that zone *z is on */
1087
1088         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1089         if (!zlc)
1090                 return 1;
1091
1092         i = z - zonelist->zones;
1093         n = zlc->z_to_n[i];
1094
1095         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1096         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1101  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1102  * from that zone don't waste time re-examining it.
1103  */
1104 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1105 {
1106         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1107         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1108
1109         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1110         if (!zlc)
1111                 return;
1112
1113         i = z - zonelist->zones;
1114
1115         set_bit(i, zlc->fullzones);
1116 }
1117
1118 #else   /* CONFIG_NUMA */
1119
1120 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1121 {
1122         return NULL;
1123 }
1124
1125 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1126                                 nodemask_t *allowednodes)
1127 {
1128         return 1;
1129 }
1130
1131 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1132 {
1133 }
1134 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1135
1136 /*
1137  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1138  * a page.
1139  */
1140 static struct page *
1141 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1142                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1143 {
1144         struct zone **z;
1145         struct page *page = NULL;
1146         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1147         struct zone *zone;
1148         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1149         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1150         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1151
1152 zonelist_scan:
1153         /*
1154          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1155          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1156          */
1157         z = zonelist->zones;
1158
1159         do {
1160                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1161                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1162                                 continue;
1163                 zone = *z;
1164                 if (unlikely(NUMA_BUILD && (gfp_mask & __GFP_THISNODE) &&
1165                         zone->zone_pgdat != zonelist->zones[0]->zone_pgdat))
1166                                 break;
1167                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1168                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1169                                 goto try_next_zone;
1170
1171                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1172                         unsigned long mark;
1173                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1174                                 mark = zone->pages_min;
1175                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1176                                 mark = zone->pages_low;
1177                         else
1178                                 mark = zone->pages_high;
1179                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1180                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1181                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1182                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1183                                         goto this_zone_full;
1184                         }
1185                 }
1186
1187                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1188                 if (page)
1189                         break;
1190 this_zone_full:
1191                 if (NUMA_BUILD)
1192                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1193 try_next_zone:
1194                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1195                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1196                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1197                         zlc_active = 1;
1198                         did_zlc_setup = 1;
1199                 }
1200         } while (*(++z) != NULL);
1201
1202         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1203                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1204                 zlc_active = 0;
1205                 goto zonelist_scan;
1206         }
1207         return page;
1208 }
1209
1210 /*
1211  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1212  */
1213 struct page * fastcall
1214 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1215                 struct zonelist *zonelist)
1216 {
1217         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1218         struct zone **z;
1219         struct page *page;
1220         struct reclaim_state reclaim_state;
1221         struct task_struct *p = current;
1222         int do_retry;
1223         int alloc_flags;
1224         int did_some_progress;
1225
1226         might_sleep_if(wait);
1227
1228         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1229                 return NULL;
1230
1231 restart:
1232         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1233
1234         if (unlikely(*z == NULL)) {
1235                 /* Should this ever happen?? */
1236                 return NULL;
1237         }
1238
1239         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1240                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1241         if (page)
1242                 goto got_pg;
1243
1244         /*
1245          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1246          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1247          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1248          * using a larger set of nodes after it has established that the
1249          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1250          * over allocated.
1251          */
1252         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1253                 goto nopage;
1254
1255         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1256                 wakeup_kswapd(*z, order);
1257
1258         /*
1259          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1260          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1261          * to how we want to proceed.
1262          *
1263          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1264          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1265          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1266          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1267          */
1268         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1269         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1270                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1271         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1272                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1273         if (wait)
1274                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1275
1276         /*
1277          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1278          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1279          *
1280          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1281          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1282          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1283          */
1284         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1285         if (page)
1286                 goto got_pg;
1287
1288         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1289
1290 rebalance:
1291         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1292                         && !in_interrupt()) {
1293                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1294 nofail_alloc:
1295                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1296                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1297                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1298                         if (page)
1299                                 goto got_pg;
1300                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1301                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1302                                 goto nofail_alloc;
1303                         }
1304                 }
1305                 goto nopage;
1306         }
1307
1308         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1309         if (!wait)
1310                 goto nopage;
1311
1312         cond_resched();
1313
1314         /* We now go into synchronous reclaim */
1315         cpuset_memory_pressure_bump();
1316         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1317         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1318         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1319
1320         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1321
1322         p->reclaim_state = NULL;
1323         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1324
1325         cond_resched();
1326
1327         if (likely(did_some_progress)) {
1328                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1329                                                 zonelist, alloc_flags);
1330                 if (page)
1331                         goto got_pg;
1332         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1333                 /*
1334                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1335                  * very high watermark here, this is only to catch
1336                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1337                  * under heavy pressure.
1338                  */
1339                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1340                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1341                 if (page)
1342                         goto got_pg;
1343
1344                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1345                 goto restart;
1346         }
1347
1348         /*
1349          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1350          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1351          *
1352          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1353          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1354          */
1355         do_retry = 0;
1356         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1357                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1358                         do_retry = 1;
1359                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1360                         do_retry = 1;
1361         }
1362         if (do_retry) {
1363                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1364                 goto rebalance;
1365         }
1366
1367 nopage:
1368         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1369                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1370                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1371                         p->comm, order, gfp_mask);
1372                 dump_stack();
1373                 show_mem();
1374         }
1375 got_pg:
1376         return page;
1377 }
1378
1379 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1380
1381 /*
1382  * Common helper functions.
1383  */
1384 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1385 {
1386         struct page * page;
1387         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1388         if (!page)
1389                 return 0;
1390         return (unsigned long) page_address(page);
1391 }
1392
1393 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1394
1395 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1396 {
1397         struct page * page;
1398
1399         /*
1400          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1401          * a highmem page
1402          */
1403         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1404
1405         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1406         if (page)
1407                 return (unsigned long) page_address(page);
1408         return 0;
1409 }
1410
1411 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1412
1413 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1414 {
1415         int i = pagevec_count(pvec);
1416
1417         while (--i >= 0)
1418                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1419 }
1420
1421 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1422 {
1423         if (put_page_testzero(page)) {
1424                 if (order == 0)
1425                         free_hot_page(page);
1426                 else
1427                         __free_pages_ok(page, order);
1428         }
1429 }
1430
1431 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1432
1433 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1434 {
1435         if (addr != 0) {
1436                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1437                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1438         }
1439 }
1440
1441 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1442
1443 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1444 {
1445         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1446         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1447         unsigned int sum = 0;
1448
1449         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1450         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1451         struct zone *zone;
1452
1453         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1454                 unsigned long size = zone->present_pages;
1455                 unsigned long high = zone->pages_high;
1456                 if (size > high)
1457                         sum += size - high;
1458         }
1459
1460         return sum;
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1465  */
1466 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1467 {
1468         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1473  */
1474 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1475 {
1476         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1477 }
1478
1479 static inline void show_node(struct zone *zone)
1480 {
1481         if (NUMA_BUILD)
1482                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1483 }
1484
1485 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1486 {
1487         val->totalram = totalram_pages;
1488         val->sharedram = 0;
1489         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1490         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1491         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1492         val->freehigh = nr_free_highpages();
1493         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1494 }
1495
1496 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1497
1498 #ifdef CONFIG_NUMA
1499 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1500 {
1501         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1502
1503         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1504         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1505 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1506         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1507         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1508                         NR_FREE_PAGES);
1509 #else
1510         val->totalhigh = 0;
1511         val->freehigh = 0;
1512 #endif
1513         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1514 }
1515 #endif
1516
1517 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1518
1519 /*
1520  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1521  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1522  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1523  */
1524 void show_free_areas(void)
1525 {
1526         int cpu;
1527         struct zone *zone;
1528
1529         for_each_zone(zone) {
1530                 if (!populated_zone(zone))
1531                         continue;
1532
1533                 show_node(zone);
1534                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1535
1536                 for_each_online_cpu(cpu) {
1537                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1538
1539                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1540
1541                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1542                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1543                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1544                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1545                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1546                                pageset->pcp[1].count);
1547                 }
1548         }
1549
1550         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1551                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1552                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1553                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1554                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1555                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1556                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1557                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1558                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1559                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1560                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1561                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1562                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1563
1564         for_each_zone(zone) {
1565                 int i;
1566
1567                 if (!populated_zone(zone))
1568                         continue;
1569
1570                 show_node(zone);
1571                 printk("%s"
1572                         " free:%lukB"
1573                         " min:%lukB"
1574                         " low:%lukB"
1575                         " high:%lukB"
1576                         " active:%lukB"
1577                         " inactive:%lukB"
1578                         " present:%lukB"
1579                         " pages_scanned:%lu"
1580                         " all_unreclaimable? %s"
1581                         "\n",
1582                         zone->name,
1583                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1584                         K(zone->pages_min),
1585                         K(zone->pages_low),
1586                         K(zone->pages_high),
1587                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1588                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1589                         K(zone->present_pages),
1590                         zone->pages_scanned,
1591                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1592                         );
1593                 printk("lowmem_reserve[]:");
1594                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1595                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1596                 printk("\n");
1597         }
1598
1599         for_each_zone(zone) {
1600                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1601
1602                 if (!populated_zone(zone))
1603                         continue;
1604
1605                 show_node(zone);
1606                 printk("%s: ", zone->name);
1607
1608                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1609                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1610                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1611                         total += nr[order] << order;
1612                 }
1613                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1614                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1615                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1616                 printk("= %lukB\n", K(total));
1617         }
1618
1619         show_swap_cache_info();
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Builds allocation fallback zone lists.
1624  *
1625  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1626  */
1627 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1628                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1629 {
1630         struct zone *zone;
1631
1632         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1633         zone_type++;
1634
1635         do {
1636                 zone_type--;
1637                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1638                 if (populated_zone(zone)) {
1639                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1640                         check_highest_zone(zone_type);
1641                 }
1642
1643         } while (zone_type);
1644         return nr_zones;
1645 }
1646
1647 #ifdef CONFIG_NUMA
1648 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1649 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1650 /**
1651  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1652  * @node: node whose fallback list we're appending
1653  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1654  *
1655  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1656  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1657  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1658  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1659  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1660  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1661  * on them otherwise.
1662  * It returns -1 if no node is found.
1663  */
1664 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1665 {
1666         int n, val;
1667         int min_val = INT_MAX;
1668         int best_node = -1;
1669
1670         /* Use the local node if we haven't already */
1671         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1672                 node_set(node, *used_node_mask);
1673                 return node;
1674         }
1675
1676         for_each_online_node(n) {
1677                 cpumask_t tmp;
1678
1679                 /* Don't want a node to appear more than once */
1680                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1681                         continue;
1682
1683                 /* Use the distance array to find the distance */
1684                 val = node_distance(node, n);
1685
1686                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1687                 val += (n < node);
1688
1689                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1690                 tmp = node_to_cpumask(n);
1691                 if (!cpus_empty(tmp))
1692                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1693
1694                 /* Slight preference for less loaded node */
1695                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1696                 val += node_load[n];
1697
1698                 if (val < min_val) {
1699                         min_val = val;
1700                         best_node = n;
1701                 }
1702         }
1703
1704         if (best_node >= 0)
1705                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1706
1707         return best_node;
1708 }
1709
1710 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1711 {
1712         int j, node, local_node;
1713         enum zone_type i;
1714         int prev_node, load;
1715         struct zonelist *zonelist;
1716         nodemask_t used_mask;
1717
1718         /* initialize zonelists */
1719         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1720                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1721                 zonelist->zones[0] = NULL;
1722         }
1723
1724         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1725         local_node = pgdat->node_id;
1726         load = num_online_nodes();
1727         prev_node = local_node;
1728         nodes_clear(used_mask);
1729         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1730                 int distance = node_distance(local_node, node);
1731
1732                 /*
1733                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1734                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1735                  */
1736                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1737                         zone_reclaim_mode = 1;
1738
1739                 /*
1740                  * We don't want to pressure a particular node.
1741                  * So adding penalty to the first node in same
1742                  * distance group to make it round-robin.
1743                  */
1744
1745                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1746                         node_load[node] += load;
1747                 prev_node = node;
1748                 load--;
1749                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1750                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1751                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1752
1753                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1754                         zonelist->zones[j] = NULL;
1755                 }
1756         }
1757 }
1758
1759 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
1760 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1761 {
1762         int i;
1763
1764         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1765                 struct zonelist *zonelist;
1766                 struct zonelist_cache *zlc;
1767                 struct zone **z;
1768
1769                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1770                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
1771                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1772                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1773                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
1774         }
1775 }
1776
1777 #else   /* CONFIG_NUMA */
1778
1779 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1780 {
1781         int node, local_node;
1782         enum zone_type i,j;
1783
1784         local_node = pgdat->node_id;
1785         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1786                 struct zonelist *zonelist;
1787
1788                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1789
1790                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
1791                 /*
1792                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1793                  * of all the other nodes.
1794                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1795                  * building the zones for node N, we make sure that the
1796                  * zones coming right after the local ones are those from
1797                  * node N+1 (modulo N)
1798                  */
1799                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1800                         if (!node_online(node))
1801                                 continue;
1802                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1803                 }
1804                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1805                         if (!node_online(node))
1806                                 continue;
1807                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1808                 }
1809
1810                 zonelist->zones[j] = NULL;
1811         }
1812 }
1813
1814 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
1815 static void __meminit build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1816 {
1817         int i;
1818
1819         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1820                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
1821 }
1822
1823 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1824
1825 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
1826 static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1827 {
1828         int nid;
1829
1830         for_each_online_node(nid) {
1831                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1832                 build_zonelist_cache(NODE_DATA(nid));
1833         }
1834         return 0;
1835 }
1836
1837 void __meminit build_all_zonelists(void)
1838 {
1839         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1840                 __build_all_zonelists(NULL);
1841                 cpuset_init_current_mems_allowed();
1842         } else {
1843                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1844                    of zonelist */
1845                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1846                 /* cpuset refresh routine should be here */
1847         }
1848         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1849         printk("Built %i zonelists.  Total pages: %ld\n",
1850                         num_online_nodes(), vm_total_pages);
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1855  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1856  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1857  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1858  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1859  * conservative, even though it seems large.
1860  *
1861  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1862  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1863  */
1864 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1865
1866 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1867 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1868 {
1869         unsigned long size = 1;
1870
1871         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1872
1873         while (size < pages)
1874                 size <<= 1;
1875
1876         /*
1877          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1878          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1879          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1880          */
1881         size = min(size, 4096UL);
1882
1883         return max(size, 4UL);
1884 }
1885 #else
1886 /*
1887  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1888  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1889  *
1890  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1891  *
1892  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1893  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1894  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1895  *
1896  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1897  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1898  *
1899  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1900  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1901  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1902  */
1903 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1904 {
1905         return 4096UL;
1906 }
1907 #endif
1908
1909 /*
1910  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1911  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1912  * hash function before the remainder is taken.
1913  */
1914 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1915 {
1916         return ffz(~size);
1917 }
1918
1919 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1920
1921 /*
1922  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1923  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1924  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1925  */
1926 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1927                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
1928 {
1929         struct page *page;
1930         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1931         unsigned long pfn;
1932
1933         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1934                 /*
1935                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
1936                  * handed to this function.  They do not
1937                  * exist on hotplugged memory.
1938                  */
1939                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
1940                         if (!early_pfn_valid(pfn))
1941                                 continue;
1942                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
1943                                 continue;
1944                 }
1945                 page = pfn_to_page(pfn);
1946                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1947                 init_page_count(page);
1948                 reset_page_mapcount(page);
1949                 SetPageReserved(page);
1950                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1951 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1952                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1953                 if (!is_highmem_idx(zone))
1954                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1955 #endif
1956         }
1957 }
1958
1959 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1960                                 unsigned long size)
1961 {
1962         int order;
1963         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1964                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1965                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1966         }
1967 }
1968
1969 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1970 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1971         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
1972 #endif
1973
1974 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1975 {
1976         int batch;
1977
1978         /*
1979          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1980          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1981          *
1982          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1983          */
1984         batch = zone->present_pages / 1024;
1985         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1986                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1987         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1988         if (batch < 1)
1989                 batch = 1;
1990
1991         /*
1992          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1993          * of 2 value was found to be more likely to have
1994          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1995          *
1996          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1997          * batches of pages, one task can end up with a lot
1998          * of pages of one half of the possible page colors
1999          * and the other with pages of the other colors.
2000          */
2001         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2002
2003         return batch;
2004 }
2005
2006 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2007 {
2008         struct per_cpu_pages *pcp;
2009
2010         memset(p, 0, sizeof(*p));
2011
2012         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2013         pcp->count = 0;
2014         pcp->high = 6 * batch;
2015         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2016         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2017
2018         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2019         pcp->count = 0;
2020         pcp->high = 2 * batch;
2021         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2022         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2027  * to the value high for the pageset p.
2028  */
2029
2030 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2031                                 unsigned long high)
2032 {
2033         struct per_cpu_pages *pcp;
2034
2035         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2036         pcp->high = high;
2037         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2038         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2039                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2040 }
2041
2042
2043 #ifdef CONFIG_NUMA
2044 /*
2045  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2046  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2047  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2048  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2049  * with interrupts disabled.
2050  *
2051  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2052  *
2053  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2054  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2055  * hotplugged processors.
2056  *
2057  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2058  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2059  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2060  */
2061 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2062
2063 /*
2064  * Dynamically allocate memory for the
2065  * per cpu pageset array in struct zone.
2066  */
2067 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2068 {
2069         struct zone *zone, *dzone;
2070
2071         for_each_zone(zone) {
2072
2073                 if (!populated_zone(zone))
2074                         continue;
2075
2076                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2077                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
2078                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2079                         goto bad;
2080
2081                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2082
2083                 if (percpu_pagelist_fraction)
2084                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2085                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2086         }
2087
2088         return 0;
2089 bad:
2090         for_each_zone(dzone) {
2091                 if (dzone == zone)
2092                         break;
2093                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2094                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2095         }
2096         return -ENOMEM;
2097 }
2098
2099 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2100 {
2101         struct zone *zone;
2102
2103         for_each_zone(zone) {
2104                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2105
2106                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2107                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2108                         kfree(pset);
2109                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2110         }
2111 }
2112
2113 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2114                 unsigned long action,
2115                 void *hcpu)
2116 {
2117         int cpu = (long)hcpu;
2118         int ret = NOTIFY_OK;
2119
2120         switch (action) {
2121         case CPU_UP_PREPARE:
2122                 if (process_zones(cpu))
2123                         ret = NOTIFY_BAD;
2124                 break;
2125         case CPU_UP_CANCELED:
2126         case CPU_DEAD:
2127                 free_zone_pagesets(cpu);
2128                 break;
2129         default:
2130                 break;
2131         }
2132         return ret;
2133 }
2134
2135 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2136         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2137
2138 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2139 {
2140         int err;
2141
2142         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2143          * A cpuup callback will do this for every cpu
2144          * as it comes online
2145          */
2146         err = process_zones(smp_processor_id());
2147         BUG_ON(err);
2148         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2149 }
2150
2151 #endif
2152
2153 static __meminit
2154 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2155 {
2156         int i;
2157         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2158         size_t alloc_size;
2159
2160         /*
2161          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2162          * per zone.
2163          */
2164         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2165                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2166         zone->wait_table_bits =
2167                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2168         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2169                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2170
2171         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2172                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2173                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2174         } else {
2175                 /*
2176                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2177                  * via memory hot-add.
2178                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2179                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2180                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2181                  * node itself as well.
2182                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2183                  * necessary.
2184                  */
2185                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2186         }
2187         if (!zone->wait_table)
2188                 return -ENOMEM;
2189
2190         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2191                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2192
2193         return 0;
2194 }
2195
2196 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2197 {
2198         int cpu;
2199         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2200
2201         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2202 #ifdef CONFIG_NUMA
2203                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2204                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2205                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2206 #else
2207                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2208 #endif
2209         }
2210         if (zone->present_pages)
2211                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2212                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2213 }
2214
2215 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2216                                         unsigned long zone_start_pfn,
2217                                         unsigned long size,
2218                                         enum memmap_context context)
2219 {
2220         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2221         int ret;
2222         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2223         if (ret)
2224                 return ret;
2225         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2226
2227         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2228
2229         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2230
2231         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2232
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2237 /*
2238  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2239  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2240  */
2241 static int __init first_active_region_index_in_nid(int nid)
2242 {
2243         int i;
2244
2245         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2246                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2247                         return i;
2248
2249         return -1;
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2254  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2255  */
2256 static int __init next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2257 {
2258         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2259                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2260                         return index;
2261
2262         return -1;
2263 }
2264
2265 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2266 /*
2267  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2268  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2269  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2270  * alternative
2271  */
2272 int __init early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2273 {
2274         int i;
2275
2276         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2277                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2278                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2279
2280                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2281                         return early_node_map[i].nid;
2282         }
2283
2284         return 0;
2285 }
2286 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2287
2288 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2289 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2290         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2291                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2292
2293 /**
2294  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2295  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2296  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2297  *
2298  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2299  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2300  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2301  */
2302 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2303                                                 unsigned long max_low_pfn)
2304 {
2305         int i;
2306
2307         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2308                 unsigned long size_pages = 0;
2309                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2310
2311                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2312                         continue;
2313
2314                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2315                         end_pfn = max_low_pfn;
2316
2317                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2318                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2319                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2320                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2321         }
2322 }
2323
2324 /**
2325  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2326  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2327  *
2328  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2329  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2330  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2331  */
2332 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2333 {
2334         int i;
2335
2336         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2337                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2338                                 early_node_map[i].start_pfn,
2339                                 early_node_map[i].end_pfn);
2340 }
2341
2342 /**
2343  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2344  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2345  * @start_pfn: The start pfn of the node
2346  * @end_pfn: The end pfn of the node
2347  *
2348  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2349  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2350  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2351  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2352  * be used later.
2353  */
2354 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2355 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2356                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2357 {
2358         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2359                         nid, start_pfn, end_pfn);
2360
2361         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2362         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2363                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2364
2365         /* Update the boundaries */
2366         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2367                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2368         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2369                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2370 }
2371
2372 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2373 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2374                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2375 {
2376         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2377                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2378
2379         /* Return if boundary information has not been provided */
2380         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2381                 return;
2382
2383         /* Check the boundaries and update if necessary */
2384         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2385                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2386         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2387                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2388 }
2389 #else
2390 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2391                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2392
2393 static void __init account_node_boundary(unsigned int nid,
2394                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2395 #endif
2396
2397
2398 /**
2399  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2400  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2401  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2402  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2403  *
2404  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2405  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2406  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2407  * PFNs will be 0.
2408  */
2409 void __init get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2410                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2411 {
2412         int i;
2413         *start_pfn = -1UL;
2414         *end_pfn = 0;
2415
2416         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2417                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2418                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2419         }
2420
2421         if (*start_pfn == -1UL) {
2422                 printk(KERN_WARNING "Node %u active with no memory\n", nid);
2423                 *start_pfn = 0;
2424         }
2425
2426         /* Push the node boundaries out if requested */
2427         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
2432  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
2433  */
2434 unsigned long __init zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2435                                         unsigned long zone_type,
2436                                         unsigned long *ignored)
2437 {
2438         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2439         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2440
2441         /* Get the start and end of the node and zone */
2442         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2443         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
2444         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
2445
2446         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
2447         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
2448                 return 0;
2449
2450         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
2451         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
2452         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
2453
2454         /* Return the spanned pages */
2455         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
2460  * then all holes in the requested range will be accounted for.
2461  */
2462 unsigned long __init __absent_pages_in_range(int nid,
2463                                 unsigned long range_start_pfn,
2464                                 unsigned long range_end_pfn)
2465 {
2466         int i = 0;
2467         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
2468         unsigned long start_pfn;
2469
2470         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
2471         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
2472         if (i == -1)
2473                 return 0;
2474
2475         /* Account for ranges before physical memory on this node */
2476         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
2477                 hole_pages = early_node_map[i].start_pfn - range_start_pfn;
2478
2479         prev_end_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2480
2481         /* Find all holes for the zone within the node */
2482         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
2483
2484                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
2485                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
2486                         break;
2487
2488                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
2489                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
2490                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
2491
2492                 /* Update the hole size cound and move on */
2493                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
2494                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
2495                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
2496                 }
2497                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2498         }
2499
2500         /* Account for ranges past physical memory on this node */
2501         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
2502                 hole_pages += range_end_pfn -
2503                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
2504
2505         return hole_pages;
2506 }
2507
2508 /**
2509  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
2510  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
2511  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
2512  *
2513  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
2514  */
2515 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2516                                                         unsigned long end_pfn)
2517 {
2518         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
2519 }
2520
2521 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
2522 unsigned long __init zone_absent_pages_in_node(int nid,
2523                                         unsigned long zone_type,
2524                                         unsigned long *ignored)
2525 {
2526         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2527         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2528
2529         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2530         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
2531                                                         node_start_pfn);
2532         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
2533                                                         node_end_pfn);
2534
2535         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
2536 }
2537
2538 #else
2539 static inline unsigned long zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2540                                         unsigned long zone_type,
2541                                         unsigned long *zones_size)
2542 {
2543         return zones_size[zone_type];
2544 }
2545
2546 static inline unsigned long zone_absent_pages_in_node(int nid,
2547                                                 unsigned long zone_type,
2548                                                 unsigned long *zholes_size)
2549 {
2550         if (!zholes_size)
2551                 return 0;
2552
2553         return zholes_size[zone_type];
2554 }
2555
2556 #endif
2557
2558 static void __init calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
2559                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2560 {
2561         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
2562         enum zone_type i;
2563
2564         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2565                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2566                                                                 zones_size);
2567         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
2568
2569         realtotalpages = totalpages;
2570         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2571                 realtotalpages -=
2572                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2573                                                                 zholes_size);
2574         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
2575         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
2576                                                         realtotalpages);
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Set up the zone data structures:
2581  *   - mark all pages reserved
2582  *   - mark all memory queues empty
2583  *   - clear the memory bitmaps
2584  */
2585 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2586                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2587 {
2588         enum zone_type j;
2589         int nid = pgdat->node_id;
2590         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2591         int ret;
2592
2593         pgdat_resize_init(pgdat);
2594         pgdat->nr_zones = 0;
2595         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2596         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2597         
2598         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2599                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2600                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
2601
2602                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
2603                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
2604                                                                 zholes_size);
2605
2606                 /*
2607                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
2608                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
2609                  * and per-cpu initialisations
2610                  */
2611                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
2612                 if (realsize >= memmap_pages) {
2613                         realsize -= memmap_pages;
2614                         printk(KERN_DEBUG
2615                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
2616                                 zone_names[j], memmap_pages);
2617                 } else
2618                         printk(KERN_WARNING
2619                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
2620                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
2621
2622                 /* Account for reserved DMA pages */
2623                 if (j == ZONE_DMA && realsize > dma_reserve) {
2624                         realsize -= dma_reserve;
2625                         printk(KERN_DEBUG "  DMA zone: %lu pages reserved\n",
2626                                                                 dma_reserve);
2627                 }
2628
2629                 if (!is_highmem_idx(j))
2630                         nr_kernel_pages += realsize;
2631                 nr_all_pages += realsize;
2632
2633                 zone->spanned_pages = size;
2634                 zone->present_pages = realsize;
2635 #ifdef CONFIG_NUMA
2636                 zone->node = nid;
2637                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2638                                                 / 100;
2639                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
2640 #endif
2641                 zone->name = zone_names[j];
2642                 spin_lock_init(&zone->lock);
2643                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2644                 zone_seqlock_init(zone);
2645                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2646
2647                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2648
2649                 zone_pcp_init(zone);
2650                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2651                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2652                 zone->nr_scan_active = 0;
2653                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2654                 zap_zone_vm_stats(zone);
2655                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2656                 if (!size)
2657                         continue;
2658
2659                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
2660                                                 size, MEMMAP_EARLY);
2661                 BUG_ON(ret);
2662                 zone_start_pfn += size;
2663         }
2664 }
2665
2666 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2667 {
2668         /* Skip empty nodes */
2669         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2670                 return;
2671
2672 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2673         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2674         if (!pgdat->node_mem_map) {
2675                 unsigned long size, start, end;
2676                 struct page *map;
2677
2678                 /*
2679                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2680                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2681                  * for the buddy allocator to function correctly.
2682                  */
2683                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2684                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2685                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2686                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2687                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2688                 if (!map)
2689                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2690                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2691         }
2692 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2693         /*
2694          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2695          */
2696         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
2697                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2698 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2699                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
2700                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
2701 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2702         }
2703 #endif
2704 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2705 }
2706
2707 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2708                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2709                 unsigned long *zholes_size)
2710 {
2711         pgdat->node_id = nid;
2712         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2713         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2714
2715         alloc_node_mem_map(pgdat);
2716
2717         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2718 }
2719
2720 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2721 /**
2722  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
2723  * @nid: The node ID the range resides on
2724  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
2725  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
2726  *
2727  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
2728  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
2729  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
2730  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
2731  * the range being registered will be merged with existing ranges.
2732  */
2733 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
2734                                                 unsigned long end_pfn)
2735 {
2736         int i;
2737
2738         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
2739                           "%d entries of %d used\n",
2740                           nid, start_pfn, end_pfn,
2741                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
2742
2743         /* Merge with existing active regions if possible */
2744         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2745                 if (early_node_map[i].nid != nid)
2746                         continue;
2747
2748                 /* Skip if an existing region covers this new one */
2749                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
2750                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
2751                         return;
2752
2753                 /* Merge forward if suitable */
2754                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
2755                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
2756                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2757                         return;
2758                 }
2759
2760                 /* Merge backward if suitable */
2761                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
2762                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
2763                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2764                         return;
2765                 }
2766         }
2767
2768         /* Check that early_node_map is large enough */
2769         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
2770                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
2771                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
2772                 return;
2773         }
2774
2775         early_node_map[i].nid = nid;
2776         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
2777         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
2778         nr_nodemap_entries = i + 1;
2779 }
2780
2781 /**
2782  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
2783  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
2784  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
2785  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
2786  *
2787  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
2788  * The map is kept at the end physical page range that has already been
2789  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
2790  * an existing registered range.
2791  */
2792 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
2793                                                 unsigned long new_end_pfn)
2794 {
2795         int i;
2796
2797         /* Find the old active region end and shrink */
2798         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2799                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
2800                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
2801                         break;
2802                 }
2803 }
2804
2805 /**
2806  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
2807  *
2808  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
2809  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
2810  * all currently registered regions.
2811  */
2812 void __init remove_all_active_ranges(void)
2813 {
2814         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
2815         nr_nodemap_entries = 0;
2816 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2817         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
2818         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
2819 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
2820 }
2821
2822 /* Compare two active node_active_regions */
2823 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
2824 {
2825         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
2826         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
2827
2828         /* Done this way to avoid overflows */
2829         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
2830                 return 1;
2831         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
2832                 return -1;
2833
2834         return 0;
2835 }
2836
2837 /* sort the node_map by start_pfn */
2838 static void __init sort_node_map(void)
2839 {
2840         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
2841                         sizeof(struct node_active_region),
2842                         cmp_node_active_region, NULL);
2843 }
2844
2845 /* Find the lowest pfn for a node */
2846 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
2847 {
2848         int i;
2849         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
2850
2851         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
2852         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2853                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2854
2855         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
2856                 printk(KERN_WARNING
2857                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
2858                 return 0;
2859         }
2860
2861         return min_pfn;
2862 }
2863
2864 /**
2865  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
2866  *
2867  * It returns the minimum PFN based on information provided via
2868  * add_active_range().
2869  */
2870 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
2871 {
2872         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
2873 }
2874
2875 /**
2876  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
2877  *
2878  * It returns the maximum PFN based on information provided via
2879  * add_active_range().
2880  */
2881 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
2882 {
2883         int i;
2884         unsigned long max_pfn = 0;
2885
2886         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2887                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2888
2889         return max_pfn;
2890 }
2891
2892 /**
2893  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
2894  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
2895  *
2896  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
2897  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
2898  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
2899  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
2900  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
2901  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
2902  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
2903  * at arch_max_dma_pfn.
2904  */
2905 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
2906 {
2907         unsigned long nid;
2908         enum zone_type i;
2909
2910         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
2911         sort_node_map();
2912
2913         /* Record where the zone boundaries are */
2914         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
2915                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
2916         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
2917                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
2918         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
2919         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
2920         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2921                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
2922                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
2923                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
2924                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
2925         }
2926
2927         /* Print out the zone ranges */
2928         printk("Zone PFN ranges:\n");
2929         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2930                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
2931                                 zone_names[i],
2932                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
2933                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
2934
2935         /* Print out the early_node_map[] */
2936         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
2937         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2938                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
2939                                                 early_node_map[i].start_pfn,
2940                                                 early_node_map[i].end_pfn);
2941
2942         /* Initialise every node */
2943         for_each_online_node(nid) {
2944                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2945                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
2946                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
2947         }
2948 }
2949 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
2950
2951 /**
2952  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
2953  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
2954  *
2955  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
2956  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
2957  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
2958  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
2959  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
2960  * smaller per-cpu batchsize.
2961  */
2962 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
2963 {
2964         dma_reserve = new_dma_reserve;
2965 }
2966
2967 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2968 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2969 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2970
2971 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2972 #endif
2973
2974 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2975 {
2976         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2977                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2978 }
2979
2980 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2981                                  unsigned long action, void *hcpu)
2982 {
2983         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2984
2985         if (action == CPU_DEAD) {
2986                 local_irq_disable();
2987                 __drain_pages(cpu);
2988                 vm_events_fold_cpu(cpu);
2989                 local_irq_enable();
2990                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
2991         }
2992         return NOTIFY_OK;
2993 }
2994
2995 void __init page_alloc_init(void)
2996 {
2997         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2998 }
2999
3000 /*
3001  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
3002  *      or min_free_kbytes changes.
3003  */
3004 static void calculate_totalreserve_pages(void)
3005 {
3006         struct pglist_data *pgdat;
3007         unsigned long reserve_pages = 0;
3008         enum zone_type i, j;
3009
3010         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3011                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3012                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3013                         unsigned long max = 0;
3014
3015                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
3016                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3017                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
3018                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
3019                         }
3020
3021                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
3022                         max += zone->pages_high;
3023
3024                         if (max > zone->present_pages)
3025                                 max = zone->present_pages;
3026                         reserve_pages += max;
3027                 }
3028         }
3029         totalreserve_pages = reserve_pages;
3030 }
3031
3032 /*
3033  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
3034  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
3035  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
3036  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
3037  */
3038 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
3039 {
3040         struct pglist_data *pgdat;
3041         enum zone_type j, idx;
3042
3043         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3044                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3045                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3046                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
3047
3048                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
3049
3050                         idx = j;
3051                         while (idx) {
3052                                 struct zone *lower_zone;
3053
3054                                 idx--;
3055
3056                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
3057                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
3058
3059                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
3060                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
3061                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
3062                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
3063                         }
3064                 }
3065         }
3066
3067         /* update totalreserve_pages */
3068         calculate_totalreserve_pages();
3069 }
3070
3071 /**
3072  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
3073  *
3074  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
3075  * with respect to min_free_kbytes.
3076  */
3077 void setup_per_zone_pages_min(void)
3078 {
3079         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
3080         unsigned long lowmem_pages = 0;
3081         struct zone *zone;
3082         unsigned long flags;
3083
3084         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
3085         for_each_zone(zone) {
3086                 if (!is_highmem(zone))
3087                         lowmem_pages += zone->present_pages;
3088         }
3089
3090         for_each_zone(zone) {
3091                 u64 tmp;
3092
3093                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3094                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
3095                 do_div(tmp, lowmem_pages);
3096                 if (is_highmem(zone)) {
3097                         /*
3098                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
3099                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
3100                          * value here.
3101                          *
3102                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
3103                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
3104                          * not be capped for highmem.
3105                          */
3106                         int min_pages;
3107
3108                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
3109                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
3110                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
3111                         if (min_pages > 128)
3112                                 min_pages = 128;
3113                         zone->pages_min = min_pages;
3114                 } else {
3115                         /*
3116                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
3117                          * proportionate to the zone's size.
3118                          */
3119                         zone->pages_min = tmp;
3120                 }
3121
3122                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
3123                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
3124                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3125         }
3126
3127         /* update totalreserve_pages */
3128         calculate_totalreserve_pages();
3129 }
3130
3131 /*
3132  * Initialise min_free_kbytes.
3133  *
3134  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
3135  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
3136  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
3137  *
3138  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
3139  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
3140  *
3141  * which yields
3142  *
3143  * 16MB:        512k
3144  * 32MB:        724k
3145  * 64MB:        1024k
3146  * 128MB:       1448k
3147  * 256MB:       2048k
3148  * 512MB:       2896k
3149  * 1024MB:      4096k
3150  * 2048MB:      5792k
3151  * 4096MB:      8192k
3152  * 8192MB:      11584k
3153  * 16384MB:     16384k
3154  */
3155 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
3156 {
3157         unsigned long lowmem_kbytes;
3158
3159         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
3160
3161         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
3162         if (min_free_kbytes < 128)
3163                 min_free_kbytes = 128;
3164         if (min_free_kbytes > 65536)
3165                 min_free_kbytes = 65536;
3166         setup_per_zone_pages_min();
3167         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3168         return 0;
3169 }
3170 module_init(init_per_zone_pages_min)
3171
3172 /*
3173  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
3174  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
3175  *      changes.
3176  */
3177 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
3178         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3179 {
3180         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
3181         setup_per_zone_pages_min();
3182         return 0;
3183 }
3184
3185 #ifdef CONFIG_NUMA
3186 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3187         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3188 {
3189         struct zone *zone;
3190         int rc;
3191
3192         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3193         if (rc)
3194                 return rc;
3195
3196         for_each_zone(zone)
3197                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
3198                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
3199         return 0;
3200 }
3201
3202 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3203         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3204 {
3205         struct zone *zone;
3206         int rc;
3207
3208         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3209         if (rc)
3210                 return rc;
3211
3212         for_each_zone(zone)
3213                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
3214                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3215         return 0;
3216 }
3217 #endif
3218
3219 /*
3220  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
3221  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
3222  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
3223  *
3224  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
3225  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
3226  * if in function of the boot time zone sizes.
3227  */
3228 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3229         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3230 {
3231         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3232         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3233         return 0;
3234 }
3235
3236 /*
3237  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
3238  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
3239  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
3240  */
3241
3242 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3243         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3244 {
3245         struct zone *zone;
3246         unsigned int cpu;
3247         int ret;
3248
3249         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3250         if (!write || (ret == -EINVAL))
3251                 return ret;
3252         for_each_zone(zone) {
3253                 for_each_online_cpu(cpu) {
3254                         unsigned long  high;
3255                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
3256                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
3257                 }
3258         }
3259         return 0;
3260 }
3261
3262 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
3263
3264 #ifdef CONFIG_NUMA
3265 static int __init set_hashdist(char *str)
3266 {
3267         if (!str)
3268                 return 0;
3269         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
3270         return 1;
3271 }
3272 __setup("hashdist=", set_hashdist);
3273 #endif
3274
3275 /*
3276  * allocate a large system hash table from bootmem
3277  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
3278  *   quantity of entries
3279  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
3280  */
3281 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
3282                                      unsigned long bucketsize,
3283                                      unsigned long numentries,
3284                                      int scale,
3285                                      int flags,
3286                                      unsigned int *_hash_shift,
3287                                      unsigned int *_hash_mask,
3288                                      unsigned long limit)
3289 {
3290         unsigned long long max = limit;
3291         unsigned long log2qty, size;
3292         void *table = NULL;
3293
3294         /* allow the kernel cmdline to have a say */
3295         if (!numentries) {
3296                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
3297                 numentries = nr_kernel_pages;
3298                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
3299                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
3300                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
3301
3302                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
3303                 if (scale > PAGE_SHIFT)
3304                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
3305                 else
3306                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
3307
3308                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
3309                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
3310                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
3311         }
3312         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
3313
3314         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
3315         if (max == 0) {
3316                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
3317                 do_div(max, bucketsize);
3318         }
3319
3320         if (numentries > max)
3321                 numentries = max;
3322
3323         log2qty = ilog2(numentries);
3324
3325         do {
3326                 size = bucketsize << log2qty;
3327                 if (flags & HASH_EARLY)
3328                         table = alloc_bootmem(size);
3329                 else if (hashdist)
3330                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
3331                 else {
3332                         unsigned long order;
3333                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
3334                                 ;
3335                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
3336                 }
3337         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
3338
3339         if (!table)
3340                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
3341
3342         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
3343                tablename,
3344                (1U << log2qty),
3345                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
3346                size);
3347
3348         if (_hash_shift)
3349                 *_hash_shift = log2qty;
3350         if (_hash_mask)
3351                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
3352
3353         return table;
3354 }
3355
3356 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
3357 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
3358 {
3359         return __pfn_to_page(pfn);
3360 }
3361 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
3362 {
3363         return __page_to_pfn(page);
3364 }
3365 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
3366 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
3367 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
3368
3369 #if MAX_NUMNODES > 1
3370 /*
3371  * Find the highest possible node id.
3372  */
3373 int highest_possible_node_id(void)
3374 {
3375         unsigned int node;
3376         unsigned int highest = 0;
3377
3378         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3379                 highest = node;
3380         return highest;
3381 }
3382 EXPORT_SYMBOL(highest_possible_node_id);
3383 #endif