Merge master.kernel.org:/home/rmk/linux-2.6-arm
[pandora-kernel.git] / mm / page_alloc.c
index e1d3d77..ff81b5c 100644 (file)
@@ -33,6 +33,7 @@
 #include <linux/sysctl.h>
 #include <linux/cpu.h>
 #include <linux/cpuset.h>
+#include <linux/memory_hotplug.h>
 #include <linux/nodemask.h>
 #include <linux/vmalloc.h>
 
@@ -63,7 +64,6 @@ long nr_swap_pages;
 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 32 };
 
 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
-EXPORT_SYMBOL(nr_swap_pages);
 
 /*
  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
@@ -78,21 +78,44 @@ int min_free_kbytes = 1024;
 unsigned long __initdata nr_kernel_pages;
 unsigned long __initdata nr_all_pages;
 
+static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
+{
+       int ret = 0;
+       unsigned seq;
+       unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
+
+       do {
+               seq = zone_span_seqbegin(zone);
+               if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
+                       ret = 1;
+               else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
+                       ret = 1;
+       } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
+
+       return ret;
+}
+
+static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
+{
+#ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
+       if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
+               return 0;
+#endif
+       if (zone != page_zone(page))
+               return 0;
+
+       return 1;
+}
 /*
  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
  */
 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
 {
-       if (page_to_pfn(page) >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
+       if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
                return 1;
-       if (page_to_pfn(page) < zone->zone_start_pfn)
-               return 1;
-#ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
-       if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
-               return 1;
-#endif
-       if (zone != page_zone(page))
+       if (!page_is_consistent(zone, page))
                return 1;
+
        return 0;
 }
 
@@ -114,7 +137,8 @@ static void bad_page(const char *function, struct page *page)
                        1 << PG_reclaim |
                        1 << PG_slab    |
                        1 << PG_swapcache |
-                       1 << PG_writeback);
+                       1 << PG_writeback |
+                       1 << PG_reserved );
        set_page_count(page, 0);
        reset_page_mapcount(page);
        page->mapping = NULL;
@@ -153,7 +177,7 @@ static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
                struct page *p = page + i;
 
                SetPageCompound(p);
-               p->private = (unsigned long)page;
+               set_page_private(p, (unsigned long)page);
        }
 }
 
@@ -173,7 +197,7 @@ static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
 
                if (!PageCompound(p))
                        bad_page(__FUNCTION__, page);
-               if (p->private != (unsigned long)page)
+               if (page_private(p) != (unsigned long)page)
                        bad_page(__FUNCTION__, page);
                ClearPageCompound(p);
        }
@@ -186,18 +210,18 @@ static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
  */
 static inline unsigned long page_order(struct page *page) {
-       return page->private;
+       return page_private(page);
 }
 
 static inline void set_page_order(struct page *page, int order) {
-       page->private = order;
+       set_page_private(page, order);
        __SetPagePrivate(page);
 }
 
 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
 {
        __ClearPagePrivate(page);
-       page->private = 0;
+       set_page_private(page, 0);
 }
 
 /*
@@ -237,14 +261,13 @@ __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
  * (a) the buddy is free &&
  * (b) the buddy is on the buddy system &&
  * (c) a page and its buddy have the same order.
- * for recording page's order, we use page->private and PG_private.
+ * for recording page's order, we use page_private(page) and PG_private.
  *
  */
 static inline int page_is_buddy(struct page *page, int order)
 {
        if (PagePrivate(page)           &&
            (page_order(page) == order) &&
-           !PageReserved(page)         &&
             page_count(page) == 0)
                return 1;
        return 0;
@@ -264,7 +287,7 @@ static inline int page_is_buddy(struct page *page, int order)
  * parts of the VM system.
  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_Private.Page's
- * order is recorded in page->private field.
+ * order is recorded in page_private(page) field.
  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
@@ -327,7 +350,8 @@ static inline void free_pages_check(const char *function, struct page *page)
                        1 << PG_reclaim |
                        1 << PG_slab    |
                        1 << PG_swapcache |
-                       1 << PG_writeback )))
+                       1 << PG_writeback |
+                       1 << PG_reserved )))
                bad_page(function, page);
        if (PageDirty(page))
                __ClearPageDirty(page);
@@ -455,13 +479,14 @@ static void prep_new_page(struct page *page, int order)
                        1 << PG_reclaim |
                        1 << PG_slab    |
                        1 << PG_swapcache |
-                       1 << PG_writeback )))
+                       1 << PG_writeback |
+                       1 << PG_reserved )))
                bad_page(__FUNCTION__, page);
 
        page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
                        1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
                        1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
-       page->private = 0;
+       set_page_private(page, 0);
        set_page_refs(page, order);
        kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
 }
@@ -734,7 +759,7 @@ buffered_rmqueue(struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
  * of the allocation.
  */
 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
-                     int classzone_idx, int can_try_harder, int gfp_high)
+                     int classzone_idx, int can_try_harder, gfp_t gfp_high)
 {
        /* free_pages my go negative - that's OK */
        long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
@@ -777,7 +802,7 @@ struct page * fastcall
 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
                struct zonelist *zonelist)
 {
-       const int wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
+       const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
        struct zone **zones, *z;
        struct page *page;
        struct reclaim_state reclaim_state;
@@ -996,7 +1021,7 @@ fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
         * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
         * a highmem page
         */
-       BUG_ON(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM);
+       BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
 
        page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
        if (page)
@@ -1016,7 +1041,7 @@ void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
 
 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
 {
-       if (!PageReserved(page) && put_page_testzero(page)) {
+       if (put_page_testzero(page)) {
                if (order == 0)
                        free_hot_page(page);
                else
@@ -1089,7 +1114,7 @@ static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
  */
 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
 {
-       return nr_free_zone_pages(GFP_USER & GFP_ZONEMASK);
+       return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
 }
 
 /*
@@ -1097,7 +1122,7 @@ unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
  */
 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
 {
-       return nr_free_zone_pages(GFP_HIGHUSER & GFP_ZONEMASK);
+       return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
 }
 
 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
@@ -1305,12 +1330,9 @@ void show_free_areas(void)
                } else
                        printk("\n");
 
-               for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; ++cpu) {
+               for_each_cpu(cpu) {
                        struct per_cpu_pageset *pageset;
 
-                       if (!cpu_possible(cpu))
-                               continue;
-
                        pageset = zone_pcp(zone, cpu);
 
                        for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
@@ -1428,6 +1450,16 @@ static int __init build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zoneli
        return j;
 }
 
+static inline int highest_zone(int zone_bits)
+{
+       int res = ZONE_NORMAL;
+       if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
+               res = ZONE_HIGHMEM;
+       if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
+               res = ZONE_DMA;
+       return res;
+}
+
 #ifdef CONFIG_NUMA
 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
 static int __initdata node_load[MAX_NUMNODES];
@@ -1524,11 +1556,7 @@ static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
                        zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
                        for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
 
-                       k = ZONE_NORMAL;
-                       if (i & __GFP_HIGHMEM)
-                               k = ZONE_HIGHMEM;
-                       if (i & __GFP_DMA)
-                               k = ZONE_DMA;
+                       k = highest_zone(i);
 
                        j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
                        zonelist->zones[j] = NULL;
@@ -1549,12 +1577,7 @@ static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
                zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
 
                j = 0;
-               k = ZONE_NORMAL;
-               if (i & __GFP_HIGHMEM)
-                       k = ZONE_HIGHMEM;
-               if (i & __GFP_DMA)
-                       k = ZONE_DMA;
-
+               k = highest_zone(i);
                j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
                /*
                 * Now we build the zonelist so that it contains the zones
@@ -1659,7 +1682,7 @@ static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
  */
-void __init memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
+void __devinit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
                unsigned long start_pfn)
 {
        struct page *page;
@@ -1673,7 +1696,7 @@ void __init memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
                        continue;
                page = pfn_to_page(pfn);
                set_page_links(page, zone, nid, pfn);
-               set_page_count(page, 0);
+               set_page_count(page, 1);
                reset_page_mapcount(page);
                SetPageReserved(page);
                INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
@@ -1720,29 +1743,29 @@ static int __devinit zone_batchsize(struct zone *zone)
 
        /*
         * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
-        * size of the zone.  But no more than 1/4 of a meg - there's
-        * no point in going beyond the size of L2 cache.
+        * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
         *
         * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
         */
        batch = zone->present_pages / 1024;
-       if (batch * PAGE_SIZE > 256 * 1024)
-               batch = (256 * 1024) / PAGE_SIZE;
+       if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
+               batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
        batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
        if (batch < 1)
                batch = 1;
 
        /*
-        * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
-        * of 2 value was found to be more likely to have
-        * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
+        * We will be trying to allcoate bigger chunks of contiguous
+        * memory of the order of fls(batch).  This should result in
+        * better cache coloring.
         *
-        * For example if 2 tasks are alternately allocating
-        * batches of pages, one task can end up with a lot
-        * of pages of one half of the possible page colors
-        * and the other with pages of the other colors.
+        * A sanity check also to ensure that batch is still in limits.
         */
-       batch = (1 << fls(batch + batch/2)) - 1;
+       batch = (1 << fls(batch + batch/2));
+
+       if (fls(batch) >= (PAGE_SHIFT + MAX_ORDER - 2))
+               batch = PAGE_SHIFT + ((MAX_ORDER - 1 - PAGE_SHIFT)/2);
+
        return batch;
 }
 
@@ -1754,7 +1777,7 @@ inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
 
        pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
        pcp->count = 0;
-       pcp->low = 2 * batch;
+       pcp->low = 0;
        pcp->high = 6 * batch;
        pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
        INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
@@ -1763,7 +1786,7 @@ inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
        pcp->count = 0;
        pcp->low = 0;
        pcp->high = 2 * batch;
-       pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
+       pcp->batch = max(1UL, batch/2);
        INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
 }
 
@@ -1872,6 +1895,60 @@ void __init setup_per_cpu_pageset()
 
 #endif
 
+static __devinit
+void zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
+{
+       int i;
+       struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
+
+       /*
+        * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
+        * per zone.
+        */
+       zone->wait_table_size = wait_table_size(zone_size_pages);
+       zone->wait_table_bits = wait_table_bits(zone->wait_table_size);
+       zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
+               alloc_bootmem_node(pgdat, zone->wait_table_size
+                                       * sizeof(wait_queue_head_t));
+
+       for(i = 0; i < zone->wait_table_size; ++i)
+               init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
+}
+
+static __devinit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
+{
+       int cpu;
+       unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
+
+       for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
+#ifdef CONFIG_NUMA
+               /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
+               zone->pageset[cpu] = &boot_pageset[cpu];
+               setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
+#else
+               setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
+#endif
+       }
+       printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
+               zone->name, zone->present_pages, batch);
+}
+
+static __devinit void init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
+               unsigned long zone_start_pfn, unsigned long size)
+{
+       struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
+
+       zone_wait_table_init(zone, size);
+       pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
+
+       zone->zone_mem_map = pfn_to_page(zone_start_pfn);
+       zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
+
+       memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
+
+       zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
+}
+
 /*
  * Set up the zone data structures:
  *   - mark all pages reserved
@@ -1881,10 +1958,11 @@ void __init setup_per_cpu_pageset()
 static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
                unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
 {
-       unsigned long i, j;
-       int cpu, nid = pgdat->node_id;
+       unsigned long j;
+       int nid = pgdat->node_id;
        unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 
+       pgdat_resize_init(pgdat);
        pgdat->nr_zones = 0;
        init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
        pgdat->kswapd_max_order = 0;
@@ -1892,7 +1970,6 @@ static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
        for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
                struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
                unsigned long size, realsize;
-               unsigned long batch;
 
                realsize = size = zones_size[j];
                if (zholes_size)
@@ -1907,24 +1984,13 @@ static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
                zone->name = zone_names[j];
                spin_lock_init(&zone->lock);
                spin_lock_init(&zone->lru_lock);
+               zone_seqlock_init(zone);
                zone->zone_pgdat = pgdat;
                zone->free_pages = 0;
 
                zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
 
-               batch = zone_batchsize(zone);
-
-               for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
-#ifdef CONFIG_NUMA
-                       /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
-                       zone->pageset[cpu] = &boot_pageset[cpu];
-                       setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
-#else
-                       setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
-#endif
-               }
-               printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
-                               zone_names[j], realsize, batch);
+               zone_pcp_init(zone);
                INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
                INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
                zone->nr_scan_active = 0;
@@ -1935,32 +2001,9 @@ static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
                if (!size)
                        continue;
 
-               /*
-                * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
-                * per zone.
-                */
-               zone->wait_table_size = wait_table_size(size);
-               zone->wait_table_bits =
-                       wait_table_bits(zone->wait_table_size);
-               zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
-                       alloc_bootmem_node(pgdat, zone->wait_table_size
-                                               * sizeof(wait_queue_head_t));
-
-               for(i = 0; i < zone->wait_table_size; ++i)
-                       init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
-
-               pgdat->nr_zones = j+1;
-
-               zone->zone_mem_map = pfn_to_page(zone_start_pfn);
-               zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
-
-               memmap_init(size, nid, j, zone_start_pfn);
-
                zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
-
+               init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
                zone_start_pfn += size;
-
-               zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
        }
 }
 
@@ -2360,7 +2403,7 @@ static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
  *     that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
  *     with respect to min_free_kbytes.
  */
-static void setup_per_zone_pages_min(void)
+void setup_per_zone_pages_min(void)
 {
        unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
        unsigned long lowmem_pages = 0;