Pull novell-bugzilla-156426 into release branch
[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/config.h>
18 #include <linux/stddef.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/pagevec.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <linux/topology.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/cpuset.h>
36 #include <linux/memory_hotplug.h>
37 #include <linux/nodemask.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include <asm/div64.h>
43 #include "internal.h"
44
45 /*
46  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
47  * initializer cleaner
48  */
49 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
50 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
51 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
52 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
53 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
54 unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
55 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
56 long nr_swap_pages;
57 int percpu_pagelist_fraction;
58
59 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
60
61 /*
62  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
63  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
64  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
65  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
66  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
67  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
68  *
69  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
70  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
71  */
72 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
73
74 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
75
76 /*
77  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
78  * id is encoded in the upper bits of page->flags
79  */
80 struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
81 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
82
83 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
84 int min_free_kbytes = 1024;
85
86 unsigned long __initdata nr_kernel_pages;
87 unsigned long __initdata nr_all_pages;
88
89 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
90 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
91 {
92         int ret = 0;
93         unsigned seq;
94         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
95
96         do {
97                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
98                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
99                         ret = 1;
100                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
101                         ret = 1;
102         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
103
104         return ret;
105 }
106
107 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
108 {
109 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
110         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
111                 return 0;
112 #endif
113         if (zone != page_zone(page))
114                 return 0;
115
116         return 1;
117 }
118 /*
119  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
120  */
121 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
122 {
123         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
124                 return 1;
125         if (!page_is_consistent(zone, page))
126                 return 1;
127
128         return 0;
129 }
130
131 #else
132 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
133 {
134         return 0;
135 }
136 #endif
137
138 static void bad_page(struct page *page)
139 {
140         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
141                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
142                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
143                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
144                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
145                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
146                 page_mapcount(page), page_count(page));
147         dump_stack();
148         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
149                         1 << PG_private |
150                         1 << PG_locked  |
151                         1 << PG_active  |
152                         1 << PG_dirty   |
153                         1 << PG_reclaim |
154                         1 << PG_slab    |
155                         1 << PG_swapcache |
156                         1 << PG_writeback |
157                         1 << PG_buddy );
158         set_page_count(page, 0);
159         reset_page_mapcount(page);
160         page->mapping = NULL;
161         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
162 }
163
164 /*
165  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
166  *
167  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
168  *
169  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
170  *
171  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
172  * the head page (even the head page has this).
173  *
174  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
175  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
176  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
177  */
178
179 static void free_compound_page(struct page *page)
180 {
181         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
182 }
183
184 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
185 {
186         int i;
187         int nr_pages = 1 << order;
188
189         page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
190         page[1].lru.prev = (void *)order;
191         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
192                 struct page *p = page + i;
193
194                 __SetPageCompound(p);
195                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
196         }
197 }
198
199 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
200 {
201         int i;
202         int nr_pages = 1 << order;
203
204         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
205                 bad_page(page);
206
207         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
208                 struct page *p = page + i;
209
210                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
211                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
212                         bad_page(page);
213                 __ClearPageCompound(p);
214         }
215 }
216
217 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
218 {
219         int i;
220
221         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
222         /*
223          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
224          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
225          */
226         BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
227         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
228                 clear_highpage(page + i);
229 }
230
231 /*
232  * function for dealing with page's order in buddy system.
233  * zone->lock is already acquired when we use these.
234  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
235  */
236 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
237 {
238         return page_private(page);
239 }
240
241 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
242 {
243         set_page_private(page, order);
244         __SetPageBuddy(page);
245 }
246
247 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
248 {
249         __ClearPageBuddy(page);
250         set_page_private(page, 0);
251 }
252
253 /*
254  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
255  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
256  *
257  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
258  * the following equation:
259  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
260  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
261  * 1 buddy is #10:
262  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
263  *
264  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
265  * satisfies the following equation:
266  *     P = B & ~(1 << O)
267  *
268  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
269  */
270 static inline struct page *
271 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
272 {
273         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
274
275         return page + (buddy_idx - page_idx);
276 }
277
278 static inline unsigned long
279 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
280 {
281         return (page_idx & ~(1 << order));
282 }
283
284 /*
285  * This function checks whether a page is free && is the buddy
286  * we can do coalesce a page and its buddy if
287  * (a) the buddy is not in a hole &&
288  * (b) the buddy is in the buddy system &&
289  * (c) a page and its buddy have the same order.
290  *
291  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
292  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
293  *
294  * For recording page's order, we use page_private(page).
295  */
296 static inline int page_is_buddy(struct page *page, int order)
297 {
298 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
299         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
300                 return 0;
301 #endif
302
303         if (PageBuddy(page) && page_order(page) == order) {
304                 BUG_ON(page_count(page) != 0);
305                 return 1;
306         }
307         return 0;
308 }
309
310 /*
311  * Freeing function for a buddy system allocator.
312  *
313  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
314  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
315  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
316  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
317  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
318  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
319  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
320  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
321  * parts of the VM system.
322  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
323  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
324  * order is recorded in page_private(page) field.
325  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
326  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
327  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
328  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
329  * triggers coalescing into a block of larger size.            
330  *
331  * -- wli
332  */
333
334 static inline void __free_one_page(struct page *page,
335                 struct zone *zone, unsigned int order)
336 {
337         unsigned long page_idx;
338         int order_size = 1 << order;
339
340         if (unlikely(PageCompound(page)))
341                 destroy_compound_page(page, order);
342
343         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
344
345         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
346         BUG_ON(bad_range(zone, page));
347
348         zone->free_pages += order_size;
349         while (order < MAX_ORDER-1) {
350                 unsigned long combined_idx;
351                 struct free_area *area;
352                 struct page *buddy;
353
354                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
355                 if (!page_is_buddy(buddy, order))
356                         break;          /* Move the buddy up one level. */
357
358                 list_del(&buddy->lru);
359                 area = zone->free_area + order;
360                 area->nr_free--;
361                 rmv_page_order(buddy);
362                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
363                 page = page + (combined_idx - page_idx);
364                 page_idx = combined_idx;
365                 order++;
366         }
367         set_page_order(page, order);
368         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
369         zone->free_area[order].nr_free++;
370 }
371
372 static inline int free_pages_check(struct page *page)
373 {
374         if (unlikely(page_mapcount(page) |
375                 (page->mapping != NULL)  |
376                 (page_count(page) != 0)  |
377                 (page->flags & (
378                         1 << PG_lru     |
379                         1 << PG_private |
380                         1 << PG_locked  |
381                         1 << PG_active  |
382                         1 << PG_reclaim |
383                         1 << PG_slab    |
384                         1 << PG_swapcache |
385                         1 << PG_writeback |
386                         1 << PG_reserved |
387                         1 << PG_buddy ))))
388                 bad_page(page);
389         if (PageDirty(page))
390                 __ClearPageDirty(page);
391         /*
392          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
393          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
394          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
395          */
396         return PageReserved(page);
397 }
398
399 /*
400  * Frees a list of pages. 
401  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
402  * count is the number of pages to free.
403  *
404  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
405  * see if this freeing clears that state.
406  *
407  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
408  * pinned" detection logic.
409  */
410 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
411                                         struct list_head *list, int order)
412 {
413         spin_lock(&zone->lock);
414         zone->all_unreclaimable = 0;
415         zone->pages_scanned = 0;
416         while (count--) {
417                 struct page *page;
418
419                 BUG_ON(list_empty(list));
420                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
421                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
422                 list_del(&page->lru);
423                 __free_one_page(page, zone, order);
424         }
425         spin_unlock(&zone->lock);
426 }
427
428 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
429 {
430         LIST_HEAD(list);
431         list_add(&page->lru, &list);
432         free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
433 }
434
435 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
436 {
437         unsigned long flags;
438         int i;
439         int reserved = 0;
440
441         arch_free_page(page, order);
442         if (!PageHighMem(page))
443                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
444                                                  PAGE_SIZE<<order);
445
446         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
447                 reserved += free_pages_check(page + i);
448         if (reserved)
449                 return;
450
451         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
452         local_irq_save(flags);
453         __mod_page_state(pgfree, 1 << order);
454         free_one_page(page_zone(page), page, order);
455         local_irq_restore(flags);
456 }
457
458 /*
459  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
460  */
461 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
462 {
463         if (order == 0) {
464                 __ClearPageReserved(page);
465                 set_page_count(page, 0);
466                 set_page_refcounted(page);
467                 __free_page(page);
468         } else {
469                 int loop;
470
471                 prefetchw(page);
472                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
473                         struct page *p = &page[loop];
474
475                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
476                                 prefetchw(p + 1);
477                         __ClearPageReserved(p);
478                         set_page_count(p, 0);
479                 }
480
481                 set_page_refcounted(page);
482                 __free_pages(page, order);
483         }
484 }
485
486
487 /*
488  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
489  * Please do not alter this order without good reasons and regression
490  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
491  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
492  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
493  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
494  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
495  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
496  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
497  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
498  *
499  * -- wli
500  */
501 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
502         int low, int high, struct free_area *area)
503 {
504         unsigned long size = 1 << high;
505
506         while (high > low) {
507                 area--;
508                 high--;
509                 size >>= 1;
510                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
511                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
512                 area->nr_free++;
513                 set_page_order(&page[size], high);
514         }
515 }
516
517 /*
518  * This page is about to be returned from the page allocator
519  */
520 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
521 {
522         if (unlikely(page_mapcount(page) |
523                 (page->mapping != NULL)  |
524                 (page_count(page) != 0)  |
525                 (page->flags & (
526                         1 << PG_lru     |
527                         1 << PG_private |
528                         1 << PG_locked  |
529                         1 << PG_active  |
530                         1 << PG_dirty   |
531                         1 << PG_reclaim |
532                         1 << PG_slab    |
533                         1 << PG_swapcache |
534                         1 << PG_writeback |
535                         1 << PG_reserved |
536                         1 << PG_buddy ))))
537                 bad_page(page);
538
539         /*
540          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
541          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
542          */
543         if (PageReserved(page))
544                 return 1;
545
546         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
547                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
548                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
549         set_page_private(page, 0);
550         set_page_refcounted(page);
551         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
552
553         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
554                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
555
556         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
557                 prep_compound_page(page, order);
558
559         return 0;
560 }
561
562 /* 
563  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
564  * Call me with the zone->lock already held.
565  */
566 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
567 {
568         struct free_area * area;
569         unsigned int current_order;
570         struct page *page;
571
572         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
573                 area = zone->free_area + current_order;
574                 if (list_empty(&area->free_list))
575                         continue;
576
577                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
578                 list_del(&page->lru);
579                 rmv_page_order(page);
580                 area->nr_free--;
581                 zone->free_pages -= 1UL << order;
582                 expand(zone, page, order, current_order, area);
583                 return page;
584         }
585
586         return NULL;
587 }
588
589 /* 
590  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
591  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
592  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
593  */
594 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
595                         unsigned long count, struct list_head *list)
596 {
597         int i;
598         
599         spin_lock(&zone->lock);
600         for (i = 0; i < count; ++i) {
601                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
602                 if (unlikely(page == NULL))
603                         break;
604                 list_add_tail(&page->lru, list);
605         }
606         spin_unlock(&zone->lock);
607         return i;
608 }
609
610 #ifdef CONFIG_NUMA
611 /*
612  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
613  * belong to the currently executing processor.
614  * Note that this function must be called with the thread pinned to
615  * a single processor.
616  */
617 void drain_node_pages(int nodeid)
618 {
619         int i, z;
620         unsigned long flags;
621
622         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
623                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
624                 struct per_cpu_pageset *pset;
625
626                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
627                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
628                         struct per_cpu_pages *pcp;
629
630                         pcp = &pset->pcp[i];
631                         if (pcp->count) {
632                                 local_irq_save(flags);
633                                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
634                                 pcp->count = 0;
635                                 local_irq_restore(flags);
636                         }
637                 }
638         }
639 }
640 #endif
641
642 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
643 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
644 {
645         unsigned long flags;
646         struct zone *zone;
647         int i;
648
649         for_each_zone(zone) {
650                 struct per_cpu_pageset *pset;
651
652                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
653                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
654                         struct per_cpu_pages *pcp;
655
656                         pcp = &pset->pcp[i];
657                         local_irq_save(flags);
658                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
659                         pcp->count = 0;
660                         local_irq_restore(flags);
661                 }
662         }
663 }
664 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
665
666 #ifdef CONFIG_PM
667
668 void mark_free_pages(struct zone *zone)
669 {
670         unsigned long zone_pfn, flags;
671         int order;
672         struct list_head *curr;
673
674         if (!zone->spanned_pages)
675                 return;
676
677         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
678         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
679                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
680
681         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
682                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
683                         unsigned long start_pfn, i;
684
685                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
686
687                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
688                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
689         }
690         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
691 }
692
693 /*
694  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
695  */
696 void drain_local_pages(void)
697 {
698         unsigned long flags;
699
700         local_irq_save(flags);  
701         __drain_pages(smp_processor_id());
702         local_irq_restore(flags);       
703 }
704 #endif /* CONFIG_PM */
705
706 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z, int cpu)
707 {
708 #ifdef CONFIG_NUMA
709         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
710         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
711         struct per_cpu_pageset *p;
712
713         p = zone_pcp(z, cpu);
714         if (pg == orig) {
715                 p->numa_hit++;
716         } else {
717                 p->numa_miss++;
718                 zone_pcp(zonelist->zones[0], cpu)->numa_foreign++;
719         }
720         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
721                 p->local_node++;
722         else
723                 p->other_node++;
724 #endif
725 }
726
727 /*
728  * Free a 0-order page
729  */
730 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
731 {
732         struct zone *zone = page_zone(page);
733         struct per_cpu_pages *pcp;
734         unsigned long flags;
735
736         arch_free_page(page, 0);
737
738         if (PageAnon(page))
739                 page->mapping = NULL;
740         if (free_pages_check(page))
741                 return;
742
743         kernel_map_pages(page, 1, 0);
744
745         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
746         local_irq_save(flags);
747         __inc_page_state(pgfree);
748         list_add(&page->lru, &pcp->list);
749         pcp->count++;
750         if (pcp->count >= pcp->high) {
751                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
752                 pcp->count -= pcp->batch;
753         }
754         local_irq_restore(flags);
755         put_cpu();
756 }
757
758 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
759 {
760         free_hot_cold_page(page, 0);
761 }
762         
763 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
764 {
765         free_hot_cold_page(page, 1);
766 }
767
768 /*
769  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
770  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
771  * Each sub-page must be freed individually.
772  *
773  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
774  * Please consult with lkml before using this in your driver.
775  */
776 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
777 {
778         int i;
779
780         BUG_ON(PageCompound(page));
781         BUG_ON(!page_count(page));
782         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
783                 set_page_refcounted(page + i);
784 }
785
786 /*
787  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
788  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
789  * or two.
790  */
791 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
792                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
793 {
794         unsigned long flags;
795         struct page *page;
796         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
797         int cpu;
798
799 again:
800         cpu  = get_cpu();
801         if (likely(order == 0)) {
802                 struct per_cpu_pages *pcp;
803
804                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
805                 local_irq_save(flags);
806                 if (!pcp->count) {
807                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
808                                                 pcp->batch, &pcp->list);
809                         if (unlikely(!pcp->count))
810                                 goto failed;
811                 }
812                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
813                 list_del(&page->lru);
814                 pcp->count--;
815         } else {
816                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
817                 page = __rmqueue(zone, order);
818                 spin_unlock(&zone->lock);
819                 if (!page)
820                         goto failed;
821         }
822
823         __mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
824         zone_statistics(zonelist, zone, cpu);
825         local_irq_restore(flags);
826         put_cpu();
827
828         BUG_ON(bad_range(zone, page));
829         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
830                 goto again;
831         return page;
832
833 failed:
834         local_irq_restore(flags);
835         put_cpu();
836         return NULL;
837 }
838
839 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
840 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
841 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
842 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
843 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
844 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
845 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
846
847 /*
848  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
849  * of the allocation.
850  */
851 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
852                       int classzone_idx, int alloc_flags)
853 {
854         /* free_pages my go negative - that's OK */
855         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
856         int o;
857
858         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
859                 min -= min / 2;
860         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
861                 min -= min / 4;
862
863         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
864                 return 0;
865         for (o = 0; o < order; o++) {
866                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
867                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
868
869                 /* Require fewer higher order pages to be free */
870                 min >>= 1;
871
872                 if (free_pages <= min)
873                         return 0;
874         }
875         return 1;
876 }
877
878 /*
879  * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
880  * a page.
881  */
882 static struct page *
883 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
884                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
885 {
886         struct zone **z = zonelist->zones;
887         struct page *page = NULL;
888         int classzone_idx = zone_idx(*z);
889
890         /*
891          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
892          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
893          */
894         do {
895                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
896                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
897                         continue;
898
899                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
900                         unsigned long mark;
901                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
902                                 mark = (*z)->pages_min;
903                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
904                                 mark = (*z)->pages_low;
905                         else
906                                 mark = (*z)->pages_high;
907                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
908                                     classzone_idx, alloc_flags))
909                                 if (!zone_reclaim_mode ||
910                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
911                                         continue;
912                 }
913
914                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
915                 if (page) {
916                         break;
917                 }
918         } while (*(++z) != NULL);
919         return page;
920 }
921
922 /*
923  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
924  */
925 struct page * fastcall
926 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
927                 struct zonelist *zonelist)
928 {
929         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
930         struct zone **z;
931         struct page *page;
932         struct reclaim_state reclaim_state;
933         struct task_struct *p = current;
934         int do_retry;
935         int alloc_flags;
936         int did_some_progress;
937
938         might_sleep_if(wait);
939
940 restart:
941         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
942
943         if (unlikely(*z == NULL)) {
944                 /* Should this ever happen?? */
945                 return NULL;
946         }
947
948         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
949                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
950         if (page)
951                 goto got_pg;
952
953         do {
954                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask|__GFP_HARDWALL))
955                         wakeup_kswapd(*z, order);
956         } while (*(++z));
957
958         /*
959          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
960          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
961          * to how we want to proceed.
962          *
963          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
964          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
965          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
966          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
967          */
968         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
969         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
970                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
971         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
972                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
973         if (wait)
974                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
975
976         /*
977          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
978          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
979          *
980          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
981          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
982          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
983          */
984         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
985         if (page)
986                 goto got_pg;
987
988         /* This allocation should allow future memory freeing. */
989
990         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
991                         && !in_interrupt()) {
992                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
993 nofail_alloc:
994                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
995                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
996                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
997                         if (page)
998                                 goto got_pg;
999                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1000                                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1001                                 goto nofail_alloc;
1002                         }
1003                 }
1004                 goto nopage;
1005         }
1006
1007         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1008         if (!wait)
1009                 goto nopage;
1010
1011 rebalance:
1012         cond_resched();
1013
1014         /* We now go into synchronous reclaim */
1015         cpuset_memory_pressure_bump();
1016         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1017         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1018         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1019
1020         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1021
1022         p->reclaim_state = NULL;
1023         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1024
1025         cond_resched();
1026
1027         if (likely(did_some_progress)) {
1028                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1029                                                 zonelist, alloc_flags);
1030                 if (page)
1031                         goto got_pg;
1032         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1033                 /*
1034                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1035                  * very high watermark here, this is only to catch
1036                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1037                  * under heavy pressure.
1038                  */
1039                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1040                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1041                 if (page)
1042                         goto got_pg;
1043
1044                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1045                 goto restart;
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1050          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1051          *
1052          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1053          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1054          */
1055         do_retry = 0;
1056         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1057                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1058                         do_retry = 1;
1059                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1060                         do_retry = 1;
1061         }
1062         if (do_retry) {
1063                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1064                 goto rebalance;
1065         }
1066
1067 nopage:
1068         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1069                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1070                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1071                         p->comm, order, gfp_mask);
1072                 dump_stack();
1073                 show_mem();
1074         }
1075 got_pg:
1076         return page;
1077 }
1078
1079 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1080
1081 /*
1082  * Common helper functions.
1083  */
1084 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1085 {
1086         struct page * page;
1087         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1088         if (!page)
1089                 return 0;
1090         return (unsigned long) page_address(page);
1091 }
1092
1093 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1094
1095 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1096 {
1097         struct page * page;
1098
1099         /*
1100          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1101          * a highmem page
1102          */
1103         BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1104
1105         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1106         if (page)
1107                 return (unsigned long) page_address(page);
1108         return 0;
1109 }
1110
1111 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1112
1113 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1114 {
1115         int i = pagevec_count(pvec);
1116
1117         while (--i >= 0)
1118                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1119 }
1120
1121 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1122 {
1123         if (put_page_testzero(page)) {
1124                 if (order == 0)
1125                         free_hot_page(page);
1126                 else
1127                         __free_pages_ok(page, order);
1128         }
1129 }
1130
1131 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1132
1133 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1134 {
1135         if (addr != 0) {
1136                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1137                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1138         }
1139 }
1140
1141 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1142
1143 /*
1144  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1145  */
1146 unsigned int nr_free_pages(void)
1147 {
1148         unsigned int sum = 0;
1149         struct zone *zone;
1150
1151         for_each_zone(zone)
1152                 sum += zone->free_pages;
1153
1154         return sum;
1155 }
1156
1157 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1158
1159 #ifdef CONFIG_NUMA
1160 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1161 {
1162         unsigned int i, sum = 0;
1163
1164         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1165                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1166
1167         return sum;
1168 }
1169 #endif
1170
1171 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1172 {
1173         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1174         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1175         unsigned int sum = 0;
1176
1177         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1178         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1179         struct zone *zone;
1180
1181         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1182                 unsigned long size = zone->present_pages;
1183                 unsigned long high = zone->pages_high;
1184                 if (size > high)
1185                         sum += size - high;
1186         }
1187
1188         return sum;
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1193  */
1194 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1195 {
1196         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1201  */
1202 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1203 {
1204         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1208 unsigned int nr_free_highpages (void)
1209 {
1210         pg_data_t *pgdat;
1211         unsigned int pages = 0;
1212
1213         for_each_online_pgdat(pgdat)
1214                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1215
1216         return pages;
1217 }
1218 #endif
1219
1220 #ifdef CONFIG_NUMA
1221 static void show_node(struct zone *zone)
1222 {
1223         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1224 }
1225 #else
1226 #define show_node(zone) do { } while (0)
1227 #endif
1228
1229 /*
1230  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1231  * The result is unavoidably approximate - it can change
1232  * during and after execution of this function.
1233  */
1234 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1235
1236 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1237 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1238 #ifdef CONFIG_SMP
1239 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1240 #endif
1241
1242 static void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr, cpumask_t *cpumask)
1243 {
1244         unsigned cpu;
1245
1246         memset(ret, 0, nr * sizeof(unsigned long));
1247         cpus_and(*cpumask, *cpumask, cpu_online_map);
1248
1249         for_each_cpu_mask(cpu, *cpumask) {
1250                 unsigned long *in;
1251                 unsigned long *out;
1252                 unsigned off;
1253                 unsigned next_cpu;
1254
1255                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1256
1257                 next_cpu = next_cpu(cpu, *cpumask);
1258                 if (likely(next_cpu < NR_CPUS))
1259                         prefetch(&per_cpu(page_states, next_cpu));
1260
1261                 out = (unsigned long *)ret;
1262                 for (off = 0; off < nr; off++)
1263                         *out++ += *in++;
1264         }
1265 }
1266
1267 void get_page_state_node(struct page_state *ret, int node)
1268 {
1269         int nr;
1270         cpumask_t mask = node_to_cpumask(node);
1271
1272         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1273         nr /= sizeof(unsigned long);
1274
1275         __get_page_state(ret, nr+1, &mask);
1276 }
1277
1278 void get_page_state(struct page_state *ret)
1279 {
1280         int nr;
1281         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1282
1283         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1284         nr /= sizeof(unsigned long);
1285
1286         __get_page_state(ret, nr + 1, &mask);
1287 }
1288
1289 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1290 {
1291         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1292
1293         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long), &mask);
1294 }
1295
1296 unsigned long read_page_state_offset(unsigned long offset)
1297 {
1298         unsigned long ret = 0;
1299         int cpu;
1300
1301         for_each_online_cpu(cpu) {
1302                 unsigned long in;
1303
1304                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1305                 ret += *((unsigned long *)in);
1306         }
1307         return ret;
1308 }
1309
1310 void __mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1311 {
1312         void *ptr;
1313
1314         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1315         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1316 }
1317 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state_offset);
1318
1319 void mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1320 {
1321         unsigned long flags;
1322         void *ptr;
1323
1324         local_irq_save(flags);
1325         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1326         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1327         local_irq_restore(flags);
1328 }
1329 EXPORT_SYMBOL(mod_page_state_offset);
1330
1331 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1332                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1333 {
1334         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1335         int i;
1336
1337         *active = 0;
1338         *inactive = 0;
1339         *free = 0;
1340         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1341                 *active += zones[i].nr_active;
1342                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1343                 *free += zones[i].free_pages;
1344         }
1345 }
1346
1347 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1348                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1349 {
1350         struct pglist_data *pgdat;
1351
1352         *active = 0;
1353         *inactive = 0;
1354         *free = 0;
1355         for_each_online_pgdat(pgdat) {
1356                 unsigned long l, m, n;
1357                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1358                 *active += l;
1359                 *inactive += m;
1360                 *free += n;
1361         }
1362 }
1363
1364 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1365 {
1366         val->totalram = totalram_pages;
1367         val->sharedram = 0;
1368         val->freeram = nr_free_pages();
1369         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1370 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1371         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1372         val->freehigh = nr_free_highpages();
1373 #else
1374         val->totalhigh = 0;
1375         val->freehigh = 0;
1376 #endif
1377         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1378 }
1379
1380 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1381
1382 #ifdef CONFIG_NUMA
1383 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1384 {
1385         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1386
1387         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1388         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1389         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1390         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1391         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1392 }
1393 #endif
1394
1395 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1396
1397 /*
1398  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1399  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1400  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1401  */
1402 void show_free_areas(void)
1403 {
1404         struct page_state ps;
1405         int cpu, temperature;
1406         unsigned long active;
1407         unsigned long inactive;
1408         unsigned long free;
1409         struct zone *zone;
1410
1411         for_each_zone(zone) {
1412                 show_node(zone);
1413                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1414
1415                 if (!populated_zone(zone)) {
1416                         printk(" empty\n");
1417                         continue;
1418                 } else
1419                         printk("\n");
1420
1421                 for_each_online_cpu(cpu) {
1422                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1423
1424                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1425
1426                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1427                                 printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1428                                         cpu,
1429                                         temperature ? "cold" : "hot",
1430                                         pageset->pcp[temperature].high,
1431                                         pageset->pcp[temperature].batch,
1432                                         pageset->pcp[temperature].count);
1433                 }
1434         }
1435
1436         get_page_state(&ps);
1437         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1438
1439         printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1440                 K(nr_free_pages()),
1441                 K(nr_free_highpages()));
1442
1443         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1444                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1445                 active,
1446                 inactive,
1447                 ps.nr_dirty,
1448                 ps.nr_writeback,
1449                 ps.nr_unstable,
1450                 nr_free_pages(),
1451                 ps.nr_slab,
1452                 ps.nr_mapped,
1453                 ps.nr_page_table_pages);
1454
1455         for_each_zone(zone) {
1456                 int i;
1457
1458                 show_node(zone);
1459                 printk("%s"
1460                         " free:%lukB"
1461                         " min:%lukB"
1462                         " low:%lukB"
1463                         " high:%lukB"
1464                         " active:%lukB"
1465                         " inactive:%lukB"
1466                         " present:%lukB"
1467                         " pages_scanned:%lu"
1468                         " all_unreclaimable? %s"
1469                         "\n",
1470                         zone->name,
1471                         K(zone->free_pages),
1472                         K(zone->pages_min),
1473                         K(zone->pages_low),
1474                         K(zone->pages_high),
1475                         K(zone->nr_active),
1476                         K(zone->nr_inactive),
1477                         K(zone->present_pages),
1478                         zone->pages_scanned,
1479                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1480                         );
1481                 printk("lowmem_reserve[]:");
1482                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1483                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1484                 printk("\n");
1485         }
1486
1487         for_each_zone(zone) {
1488                 unsigned long nr, flags, order, total = 0;
1489
1490                 show_node(zone);
1491                 printk("%s: ", zone->name);
1492                 if (!populated_zone(zone)) {
1493                         printk("empty\n");
1494                         continue;
1495                 }
1496
1497                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1498                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1499                         nr = zone->free_area[order].nr_free;
1500                         total += nr << order;
1501                         printk("%lu*%lukB ", nr, K(1UL) << order);
1502                 }
1503                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1504                 printk("= %lukB\n", K(total));
1505         }
1506
1507         show_swap_cache_info();
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Builds allocation fallback zone lists.
1512  *
1513  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1514  */
1515 static int __init build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1516                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1517 {
1518         struct zone *zone;
1519
1520         BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1521
1522         do {
1523                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1524                 if (populated_zone(zone)) {
1525 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1526                         BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1527 #endif
1528                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1529                         check_highest_zone(zone_type);
1530                 }
1531                 zone_type--;
1532
1533         } while (zone_type >= 0);
1534         return nr_zones;
1535 }
1536
1537 static inline int highest_zone(int zone_bits)
1538 {
1539         int res = ZONE_NORMAL;
1540         if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1541                 res = ZONE_HIGHMEM;
1542         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1543                 res = ZONE_DMA32;
1544         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1545                 res = ZONE_DMA;
1546         return res;
1547 }
1548
1549 #ifdef CONFIG_NUMA
1550 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1551 static int __initdata node_load[MAX_NUMNODES];
1552 /**
1553  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1554  * @node: node whose fallback list we're appending
1555  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1556  *
1557  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1558  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1559  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1560  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1561  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1562  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1563  * on them otherwise.
1564  * It returns -1 if no node is found.
1565  */
1566 static int __init find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1567 {
1568         int n, val;
1569         int min_val = INT_MAX;
1570         int best_node = -1;
1571
1572         /* Use the local node if we haven't already */
1573         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1574                 node_set(node, *used_node_mask);
1575                 return node;
1576         }
1577
1578         for_each_online_node(n) {
1579                 cpumask_t tmp;
1580
1581                 /* Don't want a node to appear more than once */
1582                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1583                         continue;
1584
1585                 /* Use the distance array to find the distance */
1586                 val = node_distance(node, n);
1587
1588                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1589                 val += (n < node);
1590
1591                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1592                 tmp = node_to_cpumask(n);
1593                 if (!cpus_empty(tmp))
1594                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1595
1596                 /* Slight preference for less loaded node */
1597                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1598                 val += node_load[n];
1599
1600                 if (val < min_val) {
1601                         min_val = val;
1602                         best_node = n;
1603                 }
1604         }
1605
1606         if (best_node >= 0)
1607                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1608
1609         return best_node;
1610 }
1611
1612 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1613 {
1614         int i, j, k, node, local_node;
1615         int prev_node, load;
1616         struct zonelist *zonelist;
1617         nodemask_t used_mask;
1618
1619         /* initialize zonelists */
1620         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1621                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1622                 zonelist->zones[0] = NULL;
1623         }
1624
1625         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1626         local_node = pgdat->node_id;
1627         load = num_online_nodes();
1628         prev_node = local_node;
1629         nodes_clear(used_mask);
1630         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1631                 int distance = node_distance(local_node, node);
1632
1633                 /*
1634                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1635                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1636                  */
1637                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1638                         zone_reclaim_mode = 1;
1639
1640                 /*
1641                  * We don't want to pressure a particular node.
1642                  * So adding penalty to the first node in same
1643                  * distance group to make it round-robin.
1644                  */
1645
1646                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1647                         node_load[node] += load;
1648                 prev_node = node;
1649                 load--;
1650                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1651                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1652                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1653
1654                         k = highest_zone(i);
1655
1656                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1657                         zonelist->zones[j] = NULL;
1658                 }
1659         }
1660 }
1661
1662 #else   /* CONFIG_NUMA */
1663
1664 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1665 {
1666         int i, j, k, node, local_node;
1667
1668         local_node = pgdat->node_id;
1669         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1670                 struct zonelist *zonelist;
1671
1672                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1673
1674                 j = 0;
1675                 k = highest_zone(i);
1676                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1677                 /*
1678                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1679                  * of all the other nodes.
1680                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1681                  * building the zones for node N, we make sure that the
1682                  * zones coming right after the local ones are those from
1683                  * node N+1 (modulo N)
1684                  */
1685                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1686                         if (!node_online(node))
1687                                 continue;
1688                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1689                 }
1690                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1691                         if (!node_online(node))
1692                                 continue;
1693                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1694                 }
1695
1696                 zonelist->zones[j] = NULL;
1697         }
1698 }
1699
1700 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1701
1702 void __init build_all_zonelists(void)
1703 {
1704         int i;
1705
1706         for_each_online_node(i)
1707                 build_zonelists(NODE_DATA(i));
1708         printk("Built %i zonelists\n", num_online_nodes());
1709         cpuset_init_current_mems_allowed();
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1714  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1715  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1716  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1717  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1718  * conservative, even though it seems large.
1719  *
1720  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1721  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1722  */
1723 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1724
1725 static inline unsigned long wait_table_size(unsigned long pages)
1726 {
1727         unsigned long size = 1;
1728
1729         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1730
1731         while (size < pages)
1732                 size <<= 1;
1733
1734         /*
1735          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1736          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1737          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1738          */
1739         size = min(size, 4096UL);
1740
1741         return max(size, 4UL);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1746  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1747  * hash function before the remainder is taken.
1748  */
1749 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1750 {
1751         return ffz(~size);
1752 }
1753
1754 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1755
1756 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1757                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1758 {
1759         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1760         int i;
1761
1762         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1763                 totalpages += zones_size[i];
1764         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1765
1766         realtotalpages = totalpages;
1767         if (zholes_size)
1768                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1769                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1770         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1771         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1772 }
1773
1774
1775 /*
1776  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1777  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1778  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1779  */
1780 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1781                 unsigned long start_pfn)
1782 {
1783         struct page *page;
1784         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1785         unsigned long pfn;
1786
1787         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1788                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1789                         continue;
1790                 page = pfn_to_page(pfn);
1791                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1792                 init_page_count(page);
1793                 reset_page_mapcount(page);
1794                 SetPageReserved(page);
1795                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1796 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1797                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1798                 if (!is_highmem_idx(zone))
1799                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1800 #endif
1801         }
1802 }
1803
1804 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1805                                 unsigned long size)
1806 {
1807         int order;
1808         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1809                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1810                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1811         }
1812 }
1813
1814 #define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1815 void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1816                 unsigned long size)
1817 {
1818         unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1819         unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1820
1821         if (FLAGS_HAS_NODE)
1822                 zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1823         else
1824                 for (; snum <= end; snum++)
1825                         zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1826 }
1827
1828 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1829 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1830         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1831 #endif
1832
1833 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1834 {
1835         int batch;
1836
1837         /*
1838          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1839          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1840          *
1841          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1842          */
1843         batch = zone->present_pages / 1024;
1844         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1845                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1846         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1847         if (batch < 1)
1848                 batch = 1;
1849
1850         /*
1851          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1852          * of 2 value was found to be more likely to have
1853          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1854          *
1855          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1856          * batches of pages, one task can end up with a lot
1857          * of pages of one half of the possible page colors
1858          * and the other with pages of the other colors.
1859          */
1860         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1861
1862         return batch;
1863 }
1864
1865 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1866 {
1867         struct per_cpu_pages *pcp;
1868
1869         memset(p, 0, sizeof(*p));
1870
1871         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1872         pcp->count = 0;
1873         pcp->high = 6 * batch;
1874         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1875         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1876
1877         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1878         pcp->count = 0;
1879         pcp->high = 2 * batch;
1880         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1881         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1882 }
1883
1884 /*
1885  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1886  * to the value high for the pageset p.
1887  */
1888
1889 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1890                                 unsigned long high)
1891 {
1892         struct per_cpu_pages *pcp;
1893
1894         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1895         pcp->high = high;
1896         pcp->batch = max(1UL, high/4);
1897         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1898                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1899 }
1900
1901
1902 #ifdef CONFIG_NUMA
1903 /*
1904  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1905  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1906  * that an item put on a list will immediately be handed over to
1907  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1908  * with interrupts disabled.
1909  *
1910  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1911  *
1912  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1913  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1914  * hotplugged processors.
1915  *
1916  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1917  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1918  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1919  */
1920 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1921
1922 /*
1923  * Dynamically allocate memory for the
1924  * per cpu pageset array in struct zone.
1925  */
1926 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1927 {
1928         struct zone *zone, *dzone;
1929
1930         for_each_zone(zone) {
1931
1932                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1933                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1934                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
1935                         goto bad;
1936
1937                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1938
1939                 if (percpu_pagelist_fraction)
1940                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1941                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1942         }
1943
1944         return 0;
1945 bad:
1946         for_each_zone(dzone) {
1947                 if (dzone == zone)
1948                         break;
1949                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1950                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1951         }
1952         return -ENOMEM;
1953 }
1954
1955 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
1956 {
1957         struct zone *zone;
1958
1959         for_each_zone(zone) {
1960                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
1961
1962                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
1963                 kfree(pset);
1964         }
1965 }
1966
1967 static int pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1968                 unsigned long action,
1969                 void *hcpu)
1970 {
1971         int cpu = (long)hcpu;
1972         int ret = NOTIFY_OK;
1973
1974         switch (action) {
1975                 case CPU_UP_PREPARE:
1976                         if (process_zones(cpu))
1977                                 ret = NOTIFY_BAD;
1978                         break;
1979                 case CPU_UP_CANCELED:
1980                 case CPU_DEAD:
1981                         free_zone_pagesets(cpu);
1982                         break;
1983                 default:
1984                         break;
1985         }
1986         return ret;
1987 }
1988
1989 static struct notifier_block pageset_notifier =
1990         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
1991
1992 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
1993 {
1994         int err;
1995
1996         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
1997          * A cpuup callback will do this for every cpu
1998          * as it comes online
1999          */
2000         err = process_zones(smp_processor_id());
2001         BUG_ON(err);
2002         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2003 }
2004
2005 #endif
2006
2007 static __meminit
2008 void zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2009 {
2010         int i;
2011         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2012
2013         /*
2014          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2015          * per zone.
2016          */
2017         zone->wait_table_size = wait_table_size(zone_size_pages);
2018         zone->wait_table_bits = wait_table_bits(zone->wait_table_size);
2019         zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2020                 alloc_bootmem_node(pgdat, zone->wait_table_size
2021                                         * sizeof(wait_queue_head_t));
2022
2023         for(i = 0; i < zone->wait_table_size; ++i)
2024                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2025 }
2026
2027 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2028 {
2029         int cpu;
2030         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2031
2032         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2033 #ifdef CONFIG_NUMA
2034                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2035                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2036                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2037 #else
2038                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2039 #endif
2040         }
2041         if (zone->present_pages)
2042                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2043                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2044 }
2045
2046 static __meminit void init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2047                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long size)
2048 {
2049         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2050
2051         zone_wait_table_init(zone, size);
2052         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2053
2054         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2055
2056         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2057
2058         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Set up the zone data structures:
2063  *   - mark all pages reserved
2064  *   - mark all memory queues empty
2065  *   - clear the memory bitmaps
2066  */
2067 static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2068                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2069 {
2070         unsigned long j;
2071         int nid = pgdat->node_id;
2072         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2073
2074         pgdat_resize_init(pgdat);
2075         pgdat->nr_zones = 0;
2076         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2077         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2078         
2079         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2080                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2081                 unsigned long size, realsize;
2082
2083                 realsize = size = zones_size[j];
2084                 if (zholes_size)
2085                         realsize -= zholes_size[j];
2086
2087                 if (j < ZONE_HIGHMEM)
2088                         nr_kernel_pages += realsize;
2089                 nr_all_pages += realsize;
2090
2091                 zone->spanned_pages = size;
2092                 zone->present_pages = realsize;
2093                 zone->name = zone_names[j];
2094                 spin_lock_init(&zone->lock);
2095                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2096                 zone_seqlock_init(zone);
2097                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2098                 zone->free_pages = 0;
2099
2100                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2101
2102                 zone_pcp_init(zone);
2103                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2104                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2105                 zone->nr_scan_active = 0;
2106                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2107                 zone->nr_active = 0;
2108                 zone->nr_inactive = 0;
2109                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2110                 if (!size)
2111                         continue;
2112
2113                 zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2114                 init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2115                 zone_start_pfn += size;
2116         }
2117 }
2118
2119 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2120 {
2121         /* Skip empty nodes */
2122         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2123                 return;
2124
2125 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2126         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2127         if (!pgdat->node_mem_map) {
2128                 unsigned long size, start, end;
2129                 struct page *map;
2130
2131                 /*
2132                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2133                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2134                  * for the buddy allocator to function correctly.
2135                  */
2136                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2137                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2138                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2139                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2140                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2141                 if (!map)
2142                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2143                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2144         }
2145 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2146         /*
2147          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2148          */
2149         if (pgdat == NODE_DATA(0))
2150                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2151 #endif
2152 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2153 }
2154
2155 void __init free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2156                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2157                 unsigned long *zholes_size)
2158 {
2159         pgdat->node_id = nid;
2160         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2161         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2162
2163         alloc_node_mem_map(pgdat);
2164
2165         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2166 }
2167
2168 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2169 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2170 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2171
2172 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2173 #endif
2174
2175 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2176 {
2177         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2178                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2179 }
2180
2181 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2182
2183 #include <linux/seq_file.h>
2184
2185 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2186 {
2187         pg_data_t *pgdat;
2188         loff_t node = *pos;
2189         for (pgdat = first_online_pgdat();
2190              pgdat && node;
2191              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
2192                 --node;
2193
2194         return pgdat;
2195 }
2196
2197 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2198 {
2199         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2200
2201         (*pos)++;
2202         return next_online_pgdat(pgdat);
2203 }
2204
2205 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2206 {
2207 }
2208
2209 /* 
2210  * This walks the free areas for each zone.
2211  */
2212 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2213 {
2214         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2215         struct zone *zone;
2216         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2217         unsigned long flags;
2218         int order;
2219
2220         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
2221                 if (!populated_zone(zone))
2222                         continue;
2223
2224                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2225                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
2226                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
2227                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
2228                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2229                 seq_putc(m, '\n');
2230         }
2231         return 0;
2232 }
2233
2234 struct seq_operations fragmentation_op = {
2235         .start  = frag_start,
2236         .next   = frag_next,
2237         .stop   = frag_stop,
2238         .show   = frag_show,
2239 };
2240
2241 /*
2242  * Output information about zones in @pgdat.
2243  */
2244 static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
2245 {
2246         pg_data_t *pgdat = arg;
2247         struct zone *zone;
2248         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2249         unsigned long flags;
2250
2251         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2252                 int i;
2253
2254                 if (!populated_zone(zone))
2255                         continue;
2256
2257                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2258                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
2259                 seq_printf(m,
2260                            "\n  pages free     %lu"
2261                            "\n        min      %lu"
2262                            "\n        low      %lu"
2263                            "\n        high     %lu"
2264                            "\n        active   %lu"
2265                            "\n        inactive %lu"
2266                            "\n        scanned  %lu (a: %lu i: %lu)"
2267                            "\n        spanned  %lu"
2268                            "\n        present  %lu",
2269                            zone->free_pages,
2270                            zone->pages_min,
2271                            zone->pages_low,
2272                            zone->pages_high,
2273                            zone->nr_active,
2274                            zone->nr_inactive,
2275                            zone->pages_scanned,
2276                            zone->nr_scan_active, zone->nr_scan_inactive,
2277                            zone->spanned_pages,
2278                            zone->present_pages);
2279                 seq_printf(m,
2280                            "\n        protection: (%lu",
2281                            zone->lowmem_reserve[0]);
2282                 for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
2283                         seq_printf(m, ", %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2284                 seq_printf(m,
2285                            ")"
2286                            "\n  pagesets");
2287                 for_each_online_cpu(i) {
2288                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2289                         int j;
2290
2291                         pageset = zone_pcp(zone, i);
2292                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2293                                 if (pageset->pcp[j].count)
2294                                         break;
2295                         }
2296                         if (j == ARRAY_SIZE(pageset->pcp))
2297                                 continue;
2298                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2299                                 seq_printf(m,
2300                                            "\n    cpu: %i pcp: %i"
2301                                            "\n              count: %i"
2302                                            "\n              high:  %i"
2303                                            "\n              batch: %i",
2304                                            i, j,
2305                                            pageset->pcp[j].count,
2306                                            pageset->pcp[j].high,
2307                                            pageset->pcp[j].batch);
2308                         }
2309 #ifdef CONFIG_NUMA
2310                         seq_printf(m,
2311                                    "\n            numa_hit:       %lu"
2312                                    "\n            numa_miss:      %lu"
2313                                    "\n            numa_foreign:   %lu"
2314                                    "\n            interleave_hit: %lu"
2315                                    "\n            local_node:     %lu"
2316                                    "\n            other_node:     %lu",
2317                                    pageset->numa_hit,
2318                                    pageset->numa_miss,
2319                                    pageset->numa_foreign,
2320                                    pageset->interleave_hit,
2321                                    pageset->local_node,
2322                                    pageset->other_node);
2323 #endif
2324                 }
2325                 seq_printf(m,
2326                            "\n  all_unreclaimable: %u"
2327                            "\n  prev_priority:     %i"
2328                            "\n  temp_priority:     %i"
2329                            "\n  start_pfn:         %lu",
2330                            zone->all_unreclaimable,
2331                            zone->prev_priority,
2332                            zone->temp_priority,
2333                            zone->zone_start_pfn);
2334                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2335                 seq_putc(m, '\n');
2336         }
2337         return 0;
2338 }
2339
2340 struct seq_operations zoneinfo_op = {
2341         .start  = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
2342                                * fragmentation. */
2343         .next   = frag_next,
2344         .stop   = frag_stop,
2345         .show   = zoneinfo_show,
2346 };
2347
2348 static char *vmstat_text[] = {
2349         "nr_dirty",
2350         "nr_writeback",
2351         "nr_unstable",
2352         "nr_page_table_pages",
2353         "nr_mapped",
2354         "nr_slab",
2355
2356         "pgpgin",
2357         "pgpgout",
2358         "pswpin",
2359         "pswpout",
2360
2361         "pgalloc_high",
2362         "pgalloc_normal",
2363         "pgalloc_dma32",
2364         "pgalloc_dma",
2365
2366         "pgfree",
2367         "pgactivate",
2368         "pgdeactivate",
2369
2370         "pgfault",
2371         "pgmajfault",
2372
2373         "pgrefill_high",
2374         "pgrefill_normal",
2375         "pgrefill_dma32",
2376         "pgrefill_dma",
2377
2378         "pgsteal_high",
2379         "pgsteal_normal",
2380         "pgsteal_dma32",
2381         "pgsteal_dma",
2382
2383         "pgscan_kswapd_high",
2384         "pgscan_kswapd_normal",
2385         "pgscan_kswapd_dma32",
2386         "pgscan_kswapd_dma",
2387
2388         "pgscan_direct_high",
2389         "pgscan_direct_normal",
2390         "pgscan_direct_dma32",
2391         "pgscan_direct_dma",
2392
2393         "pginodesteal",
2394         "slabs_scanned",
2395         "kswapd_steal",
2396         "kswapd_inodesteal",
2397         "pageoutrun",
2398         "allocstall",
2399
2400         "pgrotated",
2401         "nr_bounce",
2402 };
2403
2404 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2405 {
2406         struct page_state *ps;
2407
2408         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2409                 return NULL;
2410
2411         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
2412         m->private = ps;
2413         if (!ps)
2414                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2415         get_full_page_state(ps);
2416         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
2417         ps->pgpgout /= 2;
2418         return (unsigned long *)ps + *pos;
2419 }
2420
2421 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2422 {
2423         (*pos)++;
2424         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2425                 return NULL;
2426         return (unsigned long *)m->private + *pos;
2427 }
2428
2429 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
2430 {
2431         unsigned long *l = arg;
2432         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
2433
2434         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
2435         return 0;
2436 }
2437
2438 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2439 {
2440         kfree(m->private);
2441         m->private = NULL;
2442 }
2443
2444 struct seq_operations vmstat_op = {
2445         .start  = vmstat_start,
2446         .next   = vmstat_next,
2447         .stop   = vmstat_stop,
2448         .show   = vmstat_show,
2449 };
2450
2451 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2452
2453 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2454 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2455                                  unsigned long action, void *hcpu)
2456 {
2457         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2458         long *count;
2459         unsigned long *src, *dest;
2460
2461         if (action == CPU_DEAD) {
2462                 int i;
2463
2464                 /* Drain local pagecache count. */
2465                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
2466                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
2467                 *count = 0;
2468                 local_irq_disable();
2469                 __drain_pages(cpu);
2470
2471                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
2472                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
2473                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
2474
2475                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
2476                                 i++) {
2477                         dest[i] += src[i];
2478                         src[i] = 0;
2479                 }
2480
2481                 local_irq_enable();
2482         }
2483         return NOTIFY_OK;
2484 }
2485 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2486
2487 void __init page_alloc_init(void)
2488 {
2489         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2490 }
2491
2492 /*
2493  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
2494  *      or min_free_kbytes changes.
2495  */
2496 static void calculate_totalreserve_pages(void)
2497 {
2498         struct pglist_data *pgdat;
2499         unsigned long reserve_pages = 0;
2500         int i, j;
2501
2502         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2503                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2504                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2505                         unsigned long max = 0;
2506
2507                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
2508                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2509                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
2510                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
2511                         }
2512
2513                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
2514                         max += zone->pages_high;
2515
2516                         if (max > zone->present_pages)
2517                                 max = zone->present_pages;
2518                         reserve_pages += max;
2519                 }
2520         }
2521         totalreserve_pages = reserve_pages;
2522 }
2523
2524 /*
2525  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2526  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2527  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2528  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2529  */
2530 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2531 {
2532         struct pglist_data *pgdat;
2533         int j, idx;
2534
2535         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2536                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2537                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2538                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2539
2540                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2541
2542                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2543                                 struct zone *lower_zone;
2544
2545                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2546                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2547
2548                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2549                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2550                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2551                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2552                         }
2553                 }
2554         }
2555
2556         /* update totalreserve_pages */
2557         calculate_totalreserve_pages();
2558 }
2559
2560 /*
2561  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2562  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2563  *      with respect to min_free_kbytes.
2564  */
2565 void setup_per_zone_pages_min(void)
2566 {
2567         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2568         unsigned long lowmem_pages = 0;
2569         struct zone *zone;
2570         unsigned long flags;
2571
2572         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2573         for_each_zone(zone) {
2574                 if (!is_highmem(zone))
2575                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2576         }
2577
2578         for_each_zone(zone) {
2579                 u64 tmp;
2580
2581                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2582                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
2583                 do_div(tmp, lowmem_pages);
2584                 if (is_highmem(zone)) {
2585                         /*
2586                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2587                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2588                          * value here.
2589                          *
2590                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2591                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2592                          * not be capped for highmem.
2593                          */
2594                         int min_pages;
2595
2596                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2597                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2598                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2599                         if (min_pages > 128)
2600                                 min_pages = 128;
2601                         zone->pages_min = min_pages;
2602                 } else {
2603                         /*
2604                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2605                          * proportionate to the zone's size.
2606                          */
2607                         zone->pages_min = tmp;
2608                 }
2609
2610                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
2611                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
2612                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2613         }
2614
2615         /* update totalreserve_pages */
2616         calculate_totalreserve_pages();
2617 }
2618
2619 /*
2620  * Initialise min_free_kbytes.
2621  *
2622  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2623  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2624  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2625  *
2626  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2627  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2628  *
2629  * which yields
2630  *
2631  * 16MB:        512k
2632  * 32MB:        724k
2633  * 64MB:        1024k
2634  * 128MB:       1448k
2635  * 256MB:       2048k
2636  * 512MB:       2896k
2637  * 1024MB:      4096k
2638  * 2048MB:      5792k
2639  * 4096MB:      8192k
2640  * 8192MB:      11584k
2641  * 16384MB:     16384k
2642  */
2643 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2644 {
2645         unsigned long lowmem_kbytes;
2646
2647         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2648
2649         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2650         if (min_free_kbytes < 128)
2651                 min_free_kbytes = 128;
2652         if (min_free_kbytes > 65536)
2653                 min_free_kbytes = 65536;
2654         setup_per_zone_pages_min();
2655         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2656         return 0;
2657 }
2658 module_init(init_per_zone_pages_min)
2659
2660 /*
2661  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2662  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2663  *      changes.
2664  */
2665 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2666         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2667 {
2668         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2669         setup_per_zone_pages_min();
2670         return 0;
2671 }
2672
2673 /*
2674  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2675  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2676  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2677  *
2678  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2679  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2680  * if in function of the boot time zone sizes.
2681  */
2682 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2683         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2684 {
2685         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2686         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2687         return 0;
2688 }
2689
2690 /*
2691  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2692  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2693  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2694  */
2695
2696 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2697         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2698 {
2699         struct zone *zone;
2700         unsigned int cpu;
2701         int ret;
2702
2703         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2704         if (!write || (ret == -EINVAL))
2705                 return ret;
2706         for_each_zone(zone) {
2707                 for_each_online_cpu(cpu) {
2708                         unsigned long  high;
2709                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2710                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2711                 }
2712         }
2713         return 0;
2714 }
2715
2716 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2717
2718 #ifdef CONFIG_NUMA
2719 static int __init set_hashdist(char *str)
2720 {
2721         if (!str)
2722                 return 0;
2723         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2724         return 1;
2725 }
2726 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2727 #endif
2728
2729 /*
2730  * allocate a large system hash table from bootmem
2731  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2732  *   quantity of entries
2733  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2734  */
2735 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2736                                      unsigned long bucketsize,
2737                                      unsigned long numentries,
2738                                      int scale,
2739                                      int flags,
2740                                      unsigned int *_hash_shift,
2741                                      unsigned int *_hash_mask,
2742                                      unsigned long limit)
2743 {
2744         unsigned long long max = limit;
2745         unsigned long log2qty, size;
2746         void *table = NULL;
2747
2748         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2749         if (!numentries) {
2750                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2751                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2752                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2753                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2754                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2755
2756                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2757                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2758                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2759                 else
2760                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2761         }
2762         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2763
2764         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2765         if (max == 0) {
2766                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2767                 do_div(max, bucketsize);
2768         }
2769
2770         if (numentries > max)
2771                 numentries = max;
2772
2773         log2qty = long_log2(numentries);
2774
2775         do {
2776                 size = bucketsize << log2qty;
2777                 if (flags & HASH_EARLY)
2778                         table = alloc_bootmem(size);
2779                 else if (hashdist)
2780                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2781                 else {
2782                         unsigned long order;
2783                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2784                                 ;
2785                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2786                 }
2787         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2788
2789         if (!table)
2790                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2791
2792         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2793                tablename,
2794                (1U << log2qty),
2795                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2796                size);
2797
2798         if (_hash_shift)
2799                 *_hash_shift = log2qty;
2800         if (_hash_mask)
2801                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2802
2803         return table;
2804 }
2805
2806 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2807 /*
2808  * pfn <-> page translation. out-of-line version.
2809  * (see asm-generic/memory_model.h)
2810  */
2811 #if defined(CONFIG_FLATMEM)
2812 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2813 {
2814         return mem_map + (pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
2815 }
2816 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2817 {
2818         return (page - mem_map) + ARCH_PFN_OFFSET;
2819 }
2820 #elif defined(CONFIG_DISCONTIGMEM)
2821 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2822 {
2823         int nid = arch_pfn_to_nid(pfn);
2824         return NODE_DATA(nid)->node_mem_map + arch_local_page_offset(pfn,nid);
2825 }
2826 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2827 {
2828         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(page_to_nid(page));
2829         return (page - pgdat->node_mem_map) + pgdat->node_start_pfn;
2830 }
2831 #elif defined(CONFIG_SPARSEMEM)
2832 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2833 {
2834         return __section_mem_map_addr(__pfn_to_section(pfn)) + pfn;
2835 }
2836
2837 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2838 {
2839         long section_id = page_to_section(page);
2840         return page - __section_mem_map_addr(__nr_to_section(section_id));
2841 }
2842 #endif /* CONFIG_FLATMEM/DISCONTIGMME/SPARSEMEM */
2843 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2844 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2845 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */