[PATCH] AOP_TRUNCATED_PAGE victims in read_pages() belong in the LRU
[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 #include <linux/stop_machine.h>
41
42 #include <asm/tlbflush.h>
43 #include <asm/div64.h>
44 #include "internal.h"
45
46 /*
47  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
48  * initializer cleaner
49  */
50 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
51 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
52 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
53 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
54 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
55 unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
56 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
57 long nr_swap_pages;
58 int percpu_pagelist_fraction;
59
60 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
61
62 /*
63  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
64  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
65  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
66  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
67  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
68  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
69  *
70  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
71  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
72  */
73 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
74
75 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
76
77 /*
78  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
79  * id is encoded in the upper bits of page->flags
80  */
81 struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
82 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
83
84 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
85 int min_free_kbytes = 1024;
86
87 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
88 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
89
90 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
91 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
92 {
93         int ret = 0;
94         unsigned seq;
95         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
96
97         do {
98                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
99                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
100                         ret = 1;
101                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
102                         ret = 1;
103         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
104
105         return ret;
106 }
107
108 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
109 {
110 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
111         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
112                 return 0;
113 #endif
114         if (zone != page_zone(page))
115                 return 0;
116
117         return 1;
118 }
119 /*
120  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
121  */
122 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
123 {
124         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
125                 return 1;
126         if (!page_is_consistent(zone, page))
127                 return 1;
128
129         return 0;
130 }
131
132 #else
133 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
134 {
135         return 0;
136 }
137 #endif
138
139 static void bad_page(struct page *page)
140 {
141         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
142                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
143                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
144                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
145                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
146                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
147                 page_mapcount(page), page_count(page));
148         dump_stack();
149         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
150                         1 << PG_private |
151                         1 << PG_locked  |
152                         1 << PG_active  |
153                         1 << PG_dirty   |
154                         1 << PG_reclaim |
155                         1 << PG_slab    |
156                         1 << PG_swapcache |
157                         1 << PG_writeback |
158                         1 << PG_buddy );
159         set_page_count(page, 0);
160         reset_page_mapcount(page);
161         page->mapping = NULL;
162         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
163 }
164
165 /*
166  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
167  *
168  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
169  *
170  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
171  *
172  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
173  * the head page (even the head page has this).
174  *
175  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
176  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
177  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
178  */
179
180 static void free_compound_page(struct page *page)
181 {
182         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
183 }
184
185 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
186 {
187         int i;
188         int nr_pages = 1 << order;
189
190         page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
191         page[1].lru.prev = (void *)order;
192         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
193                 struct page *p = page + i;
194
195                 __SetPageCompound(p);
196                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
197         }
198 }
199
200 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
201 {
202         int i;
203         int nr_pages = 1 << order;
204
205         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
206                 bad_page(page);
207
208         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
209                 struct page *p = page + i;
210
211                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
212                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
213                         bad_page(page);
214                 __ClearPageCompound(p);
215         }
216 }
217
218 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
219 {
220         int i;
221
222         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
223         /*
224          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
225          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
226          */
227         BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
228         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
229                 clear_highpage(page + i);
230 }
231
232 /*
233  * function for dealing with page's order in buddy system.
234  * zone->lock is already acquired when we use these.
235  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
236  */
237 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
238 {
239         return page_private(page);
240 }
241
242 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
243 {
244         set_page_private(page, order);
245         __SetPageBuddy(page);
246 }
247
248 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
249 {
250         __ClearPageBuddy(page);
251         set_page_private(page, 0);
252 }
253
254 /*
255  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
256  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
257  *
258  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
259  * the following equation:
260  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
261  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
262  * 1 buddy is #10:
263  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
264  *
265  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
266  * satisfies the following equation:
267  *     P = B & ~(1 << O)
268  *
269  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
270  */
271 static inline struct page *
272 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
273 {
274         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
275
276         return page + (buddy_idx - page_idx);
277 }
278
279 static inline unsigned long
280 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
281 {
282         return (page_idx & ~(1 << order));
283 }
284
285 /*
286  * This function checks whether a page is free && is the buddy
287  * we can do coalesce a page and its buddy if
288  * (a) the buddy is not in a hole &&
289  * (b) the buddy is in the buddy system &&
290  * (c) a page and its buddy have the same order &&
291  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
292  *
293  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
294  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
295  *
296  * For recording page's order, we use page_private(page).
297  */
298 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
299                                                                 int order)
300 {
301 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
302         if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
303                 return 0;
304 #endif
305
306         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
307                 return 0;
308
309         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
310                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
311                 return 1;
312         }
313         return 0;
314 }
315
316 /*
317  * Freeing function for a buddy system allocator.
318  *
319  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
320  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
321  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
322  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
323  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
324  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
325  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
326  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
327  * parts of the VM system.
328  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
329  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
330  * order is recorded in page_private(page) field.
331  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
332  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
333  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
334  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
335  * triggers coalescing into a block of larger size.            
336  *
337  * -- wli
338  */
339
340 static inline void __free_one_page(struct page *page,
341                 struct zone *zone, unsigned int order)
342 {
343         unsigned long page_idx;
344         int order_size = 1 << order;
345
346         if (unlikely(PageCompound(page)))
347                 destroy_compound_page(page, order);
348
349         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
350
351         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
352         BUG_ON(bad_range(zone, page));
353
354         zone->free_pages += order_size;
355         while (order < MAX_ORDER-1) {
356                 unsigned long combined_idx;
357                 struct free_area *area;
358                 struct page *buddy;
359
360                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
361                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
362                         break;          /* Move the buddy up one level. */
363
364                 list_del(&buddy->lru);
365                 area = zone->free_area + order;
366                 area->nr_free--;
367                 rmv_page_order(buddy);
368                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
369                 page = page + (combined_idx - page_idx);
370                 page_idx = combined_idx;
371                 order++;
372         }
373         set_page_order(page, order);
374         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
375         zone->free_area[order].nr_free++;
376 }
377
378 static inline int free_pages_check(struct page *page)
379 {
380         if (unlikely(page_mapcount(page) |
381                 (page->mapping != NULL)  |
382                 (page_count(page) != 0)  |
383                 (page->flags & (
384                         1 << PG_lru     |
385                         1 << PG_private |
386                         1 << PG_locked  |
387                         1 << PG_active  |
388                         1 << PG_reclaim |
389                         1 << PG_slab    |
390                         1 << PG_swapcache |
391                         1 << PG_writeback |
392                         1 << PG_reserved |
393                         1 << PG_buddy ))))
394                 bad_page(page);
395         if (PageDirty(page))
396                 __ClearPageDirty(page);
397         /*
398          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
399          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
400          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
401          */
402         return PageReserved(page);
403 }
404
405 /*
406  * Frees a list of pages. 
407  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
408  * count is the number of pages to free.
409  *
410  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
411  * see if this freeing clears that state.
412  *
413  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
414  * pinned" detection logic.
415  */
416 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
417                                         struct list_head *list, int order)
418 {
419         spin_lock(&zone->lock);
420         zone->all_unreclaimable = 0;
421         zone->pages_scanned = 0;
422         while (count--) {
423                 struct page *page;
424
425                 BUG_ON(list_empty(list));
426                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
427                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
428                 list_del(&page->lru);
429                 __free_one_page(page, zone, order);
430         }
431         spin_unlock(&zone->lock);
432 }
433
434 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
435 {
436         LIST_HEAD(list);
437         list_add(&page->lru, &list);
438         free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
439 }
440
441 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
442 {
443         unsigned long flags;
444         int i;
445         int reserved = 0;
446
447         arch_free_page(page, order);
448         if (!PageHighMem(page))
449                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
450                                                  PAGE_SIZE<<order);
451
452         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
453                 reserved += free_pages_check(page + i);
454         if (reserved)
455                 return;
456
457         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
458         local_irq_save(flags);
459         __mod_page_state(pgfree, 1 << order);
460         free_one_page(page_zone(page), page, order);
461         local_irq_restore(flags);
462 }
463
464 /*
465  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
466  */
467 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
468 {
469         if (order == 0) {
470                 __ClearPageReserved(page);
471                 set_page_count(page, 0);
472                 set_page_refcounted(page);
473                 __free_page(page);
474         } else {
475                 int loop;
476
477                 prefetchw(page);
478                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
479                         struct page *p = &page[loop];
480
481                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
482                                 prefetchw(p + 1);
483                         __ClearPageReserved(p);
484                         set_page_count(p, 0);
485                 }
486
487                 set_page_refcounted(page);
488                 __free_pages(page, order);
489         }
490 }
491
492
493 /*
494  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
495  * Please do not alter this order without good reasons and regression
496  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
497  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
498  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
499  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
500  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
501  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
502  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
503  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
504  *
505  * -- wli
506  */
507 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
508         int low, int high, struct free_area *area)
509 {
510         unsigned long size = 1 << high;
511
512         while (high > low) {
513                 area--;
514                 high--;
515                 size >>= 1;
516                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
517                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
518                 area->nr_free++;
519                 set_page_order(&page[size], high);
520         }
521 }
522
523 /*
524  * This page is about to be returned from the page allocator
525  */
526 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
527 {
528         if (unlikely(page_mapcount(page) |
529                 (page->mapping != NULL)  |
530                 (page_count(page) != 0)  |
531                 (page->flags & (
532                         1 << PG_lru     |
533                         1 << PG_private |
534                         1 << PG_locked  |
535                         1 << PG_active  |
536                         1 << PG_dirty   |
537                         1 << PG_reclaim |
538                         1 << PG_slab    |
539                         1 << PG_swapcache |
540                         1 << PG_writeback |
541                         1 << PG_reserved |
542                         1 << PG_buddy ))))
543                 bad_page(page);
544
545         /*
546          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
547          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
548          */
549         if (PageReserved(page))
550                 return 1;
551
552         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
553                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
554                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
555         set_page_private(page, 0);
556         set_page_refcounted(page);
557         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
558
559         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
560                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
561
562         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
563                 prep_compound_page(page, order);
564
565         return 0;
566 }
567
568 /* 
569  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
570  * Call me with the zone->lock already held.
571  */
572 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
573 {
574         struct free_area * area;
575         unsigned int current_order;
576         struct page *page;
577
578         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
579                 area = zone->free_area + current_order;
580                 if (list_empty(&area->free_list))
581                         continue;
582
583                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
584                 list_del(&page->lru);
585                 rmv_page_order(page);
586                 area->nr_free--;
587                 zone->free_pages -= 1UL << order;
588                 expand(zone, page, order, current_order, area);
589                 return page;
590         }
591
592         return NULL;
593 }
594
595 /* 
596  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
597  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
598  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
599  */
600 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
601                         unsigned long count, struct list_head *list)
602 {
603         int i;
604         
605         spin_lock(&zone->lock);
606         for (i = 0; i < count; ++i) {
607                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
608                 if (unlikely(page == NULL))
609                         break;
610                 list_add_tail(&page->lru, list);
611         }
612         spin_unlock(&zone->lock);
613         return i;
614 }
615
616 #ifdef CONFIG_NUMA
617 /*
618  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
619  * belong to the currently executing processor.
620  * Note that this function must be called with the thread pinned to
621  * a single processor.
622  */
623 void drain_node_pages(int nodeid)
624 {
625         int i, z;
626         unsigned long flags;
627
628         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
629                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
630                 struct per_cpu_pageset *pset;
631
632                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
633                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
634                         struct per_cpu_pages *pcp;
635
636                         pcp = &pset->pcp[i];
637                         if (pcp->count) {
638                                 local_irq_save(flags);
639                                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
640                                 pcp->count = 0;
641                                 local_irq_restore(flags);
642                         }
643                 }
644         }
645 }
646 #endif
647
648 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
649 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
650 {
651         unsigned long flags;
652         struct zone *zone;
653         int i;
654
655         for_each_zone(zone) {
656                 struct per_cpu_pageset *pset;
657
658                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
659                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
660                         struct per_cpu_pages *pcp;
661
662                         pcp = &pset->pcp[i];
663                         local_irq_save(flags);
664                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
665                         pcp->count = 0;
666                         local_irq_restore(flags);
667                 }
668         }
669 }
670 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
671
672 #ifdef CONFIG_PM
673
674 void mark_free_pages(struct zone *zone)
675 {
676         unsigned long zone_pfn, flags;
677         int order;
678         struct list_head *curr;
679
680         if (!zone->spanned_pages)
681                 return;
682
683         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
684         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
685                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
686
687         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
688                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
689                         unsigned long start_pfn, i;
690
691                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
692
693                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
694                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
695         }
696         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
697 }
698
699 /*
700  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
701  */
702 void drain_local_pages(void)
703 {
704         unsigned long flags;
705
706         local_irq_save(flags);  
707         __drain_pages(smp_processor_id());
708         local_irq_restore(flags);       
709 }
710 #endif /* CONFIG_PM */
711
712 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z, int cpu)
713 {
714 #ifdef CONFIG_NUMA
715         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
716         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
717         struct per_cpu_pageset *p;
718
719         p = zone_pcp(z, cpu);
720         if (pg == orig) {
721                 p->numa_hit++;
722         } else {
723                 p->numa_miss++;
724                 zone_pcp(zonelist->zones[0], cpu)->numa_foreign++;
725         }
726         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
727                 p->local_node++;
728         else
729                 p->other_node++;
730 #endif
731 }
732
733 /*
734  * Free a 0-order page
735  */
736 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
737 {
738         struct zone *zone = page_zone(page);
739         struct per_cpu_pages *pcp;
740         unsigned long flags;
741
742         arch_free_page(page, 0);
743
744         if (PageAnon(page))
745                 page->mapping = NULL;
746         if (free_pages_check(page))
747                 return;
748
749         kernel_map_pages(page, 1, 0);
750
751         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
752         local_irq_save(flags);
753         __inc_page_state(pgfree);
754         list_add(&page->lru, &pcp->list);
755         pcp->count++;
756         if (pcp->count >= pcp->high) {
757                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
758                 pcp->count -= pcp->batch;
759         }
760         local_irq_restore(flags);
761         put_cpu();
762 }
763
764 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
765 {
766         free_hot_cold_page(page, 0);
767 }
768         
769 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
770 {
771         free_hot_cold_page(page, 1);
772 }
773
774 /*
775  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
776  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
777  * Each sub-page must be freed individually.
778  *
779  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
780  * Please consult with lkml before using this in your driver.
781  */
782 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
783 {
784         int i;
785
786         BUG_ON(PageCompound(page));
787         BUG_ON(!page_count(page));
788         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
789                 set_page_refcounted(page + i);
790 }
791
792 /*
793  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
794  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
795  * or two.
796  */
797 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
798                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
799 {
800         unsigned long flags;
801         struct page *page;
802         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
803         int cpu;
804
805 again:
806         cpu  = get_cpu();
807         if (likely(order == 0)) {
808                 struct per_cpu_pages *pcp;
809
810                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
811                 local_irq_save(flags);
812                 if (!pcp->count) {
813                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
814                                                 pcp->batch, &pcp->list);
815                         if (unlikely(!pcp->count))
816                                 goto failed;
817                 }
818                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
819                 list_del(&page->lru);
820                 pcp->count--;
821         } else {
822                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
823                 page = __rmqueue(zone, order);
824                 spin_unlock(&zone->lock);
825                 if (!page)
826                         goto failed;
827         }
828
829         __mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
830         zone_statistics(zonelist, zone, cpu);
831         local_irq_restore(flags);
832         put_cpu();
833
834         BUG_ON(bad_range(zone, page));
835         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
836                 goto again;
837         return page;
838
839 failed:
840         local_irq_restore(flags);
841         put_cpu();
842         return NULL;
843 }
844
845 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
846 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
847 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
848 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
849 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
850 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
851 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
852
853 /*
854  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
855  * of the allocation.
856  */
857 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
858                       int classzone_idx, int alloc_flags)
859 {
860         /* free_pages my go negative - that's OK */
861         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
862         int o;
863
864         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
865                 min -= min / 2;
866         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
867                 min -= min / 4;
868
869         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
870                 return 0;
871         for (o = 0; o < order; o++) {
872                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
873                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
874
875                 /* Require fewer higher order pages to be free */
876                 min >>= 1;
877
878                 if (free_pages <= min)
879                         return 0;
880         }
881         return 1;
882 }
883
884 /*
885  * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
886  * a page.
887  */
888 static struct page *
889 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
890                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
891 {
892         struct zone **z = zonelist->zones;
893         struct page *page = NULL;
894         int classzone_idx = zone_idx(*z);
895
896         /*
897          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
898          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
899          */
900         do {
901                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
902                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
903                         continue;
904
905                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
906                         unsigned long mark;
907                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
908                                 mark = (*z)->pages_min;
909                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
910                                 mark = (*z)->pages_low;
911                         else
912                                 mark = (*z)->pages_high;
913                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
914                                     classzone_idx, alloc_flags))
915                                 if (!zone_reclaim_mode ||
916                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
917                                         continue;
918                 }
919
920                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
921                 if (page) {
922                         break;
923                 }
924         } while (*(++z) != NULL);
925         return page;
926 }
927
928 /*
929  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
930  */
931 struct page * fastcall
932 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
933                 struct zonelist *zonelist)
934 {
935         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
936         struct zone **z;
937         struct page *page;
938         struct reclaim_state reclaim_state;
939         struct task_struct *p = current;
940         int do_retry;
941         int alloc_flags;
942         int did_some_progress;
943
944         might_sleep_if(wait);
945
946 restart:
947         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
948
949         if (unlikely(*z == NULL)) {
950                 /* Should this ever happen?? */
951                 return NULL;
952         }
953
954         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
955                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
956         if (page)
957                 goto got_pg;
958
959         do {
960                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask|__GFP_HARDWALL))
961                         wakeup_kswapd(*z, order);
962         } while (*(++z));
963
964         /*
965          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
966          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
967          * to how we want to proceed.
968          *
969          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
970          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
971          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
972          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
973          */
974         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
975         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
976                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
977         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
978                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
979         if (wait)
980                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
981
982         /*
983          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
984          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
985          *
986          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
987          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
988          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
989          */
990         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
991         if (page)
992                 goto got_pg;
993
994         /* This allocation should allow future memory freeing. */
995
996         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
997                         && !in_interrupt()) {
998                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
999 nofail_alloc:
1000                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1001                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1002                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1003                         if (page)
1004                                 goto got_pg;
1005                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1006                                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1007                                 goto nofail_alloc;
1008                         }
1009                 }
1010                 goto nopage;
1011         }
1012
1013         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1014         if (!wait)
1015                 goto nopage;
1016
1017 rebalance:
1018         cond_resched();
1019
1020         /* We now go into synchronous reclaim */
1021         cpuset_memory_pressure_bump();
1022         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1023         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1024         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1025
1026         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1027
1028         p->reclaim_state = NULL;
1029         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1030
1031         cond_resched();
1032
1033         if (likely(did_some_progress)) {
1034                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1035                                                 zonelist, alloc_flags);
1036                 if (page)
1037                         goto got_pg;
1038         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1039                 /*
1040                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1041                  * very high watermark here, this is only to catch
1042                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1043                  * under heavy pressure.
1044                  */
1045                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1046                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1047                 if (page)
1048                         goto got_pg;
1049
1050                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1051                 goto restart;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1056          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1057          *
1058          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1059          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1060          */
1061         do_retry = 0;
1062         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1063                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1064                         do_retry = 1;
1065                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1066                         do_retry = 1;
1067         }
1068         if (do_retry) {
1069                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1070                 goto rebalance;
1071         }
1072
1073 nopage:
1074         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1075                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1076                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1077                         p->comm, order, gfp_mask);
1078                 dump_stack();
1079                 show_mem();
1080         }
1081 got_pg:
1082         return page;
1083 }
1084
1085 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1086
1087 /*
1088  * Common helper functions.
1089  */
1090 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1091 {
1092         struct page * page;
1093         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1094         if (!page)
1095                 return 0;
1096         return (unsigned long) page_address(page);
1097 }
1098
1099 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1100
1101 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1102 {
1103         struct page * page;
1104
1105         /*
1106          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1107          * a highmem page
1108          */
1109         BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1110
1111         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1112         if (page)
1113                 return (unsigned long) page_address(page);
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1118
1119 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1120 {
1121         int i = pagevec_count(pvec);
1122
1123         while (--i >= 0)
1124                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1125 }
1126
1127 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1128 {
1129         if (put_page_testzero(page)) {
1130                 if (order == 0)
1131                         free_hot_page(page);
1132                 else
1133                         __free_pages_ok(page, order);
1134         }
1135 }
1136
1137 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1138
1139 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1140 {
1141         if (addr != 0) {
1142                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1143                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1144         }
1145 }
1146
1147 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1148
1149 /*
1150  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1151  */
1152 unsigned int nr_free_pages(void)
1153 {
1154         unsigned int sum = 0;
1155         struct zone *zone;
1156
1157         for_each_zone(zone)
1158                 sum += zone->free_pages;
1159
1160         return sum;
1161 }
1162
1163 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1164
1165 #ifdef CONFIG_NUMA
1166 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1167 {
1168         unsigned int i, sum = 0;
1169
1170         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1171                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1172
1173         return sum;
1174 }
1175 #endif
1176
1177 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1178 {
1179         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1180         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1181         unsigned int sum = 0;
1182
1183         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1184         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1185         struct zone *zone;
1186
1187         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1188                 unsigned long size = zone->present_pages;
1189                 unsigned long high = zone->pages_high;
1190                 if (size > high)
1191                         sum += size - high;
1192         }
1193
1194         return sum;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1199  */
1200 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1201 {
1202         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1207  */
1208 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1209 {
1210         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1214 unsigned int nr_free_highpages (void)
1215 {
1216         pg_data_t *pgdat;
1217         unsigned int pages = 0;
1218
1219         for_each_online_pgdat(pgdat)
1220                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1221
1222         return pages;
1223 }
1224 #endif
1225
1226 #ifdef CONFIG_NUMA
1227 static void show_node(struct zone *zone)
1228 {
1229         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1230 }
1231 #else
1232 #define show_node(zone) do { } while (0)
1233 #endif
1234
1235 /*
1236  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1237  * The result is unavoidably approximate - it can change
1238  * during and after execution of this function.
1239  */
1240 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1241
1242 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1243 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1244 #ifdef CONFIG_SMP
1245 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1246 #endif
1247
1248 static void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr, cpumask_t *cpumask)
1249 {
1250         unsigned cpu;
1251
1252         memset(ret, 0, nr * sizeof(unsigned long));
1253         cpus_and(*cpumask, *cpumask, cpu_online_map);
1254
1255         for_each_cpu_mask(cpu, *cpumask) {
1256                 unsigned long *in;
1257                 unsigned long *out;
1258                 unsigned off;
1259                 unsigned next_cpu;
1260
1261                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1262
1263                 next_cpu = next_cpu(cpu, *cpumask);
1264                 if (likely(next_cpu < NR_CPUS))
1265                         prefetch(&per_cpu(page_states, next_cpu));
1266
1267                 out = (unsigned long *)ret;
1268                 for (off = 0; off < nr; off++)
1269                         *out++ += *in++;
1270         }
1271 }
1272
1273 void get_page_state_node(struct page_state *ret, int node)
1274 {
1275         int nr;
1276         cpumask_t mask = node_to_cpumask(node);
1277
1278         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1279         nr /= sizeof(unsigned long);
1280
1281         __get_page_state(ret, nr+1, &mask);
1282 }
1283
1284 void get_page_state(struct page_state *ret)
1285 {
1286         int nr;
1287         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1288
1289         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1290         nr /= sizeof(unsigned long);
1291
1292         __get_page_state(ret, nr + 1, &mask);
1293 }
1294
1295 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1296 {
1297         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1298
1299         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long), &mask);
1300 }
1301
1302 unsigned long read_page_state_offset(unsigned long offset)
1303 {
1304         unsigned long ret = 0;
1305         int cpu;
1306
1307         for_each_online_cpu(cpu) {
1308                 unsigned long in;
1309
1310                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1311                 ret += *((unsigned long *)in);
1312         }
1313         return ret;
1314 }
1315
1316 void __mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1317 {
1318         void *ptr;
1319
1320         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1321         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1322 }
1323 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state_offset);
1324
1325 void mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1326 {
1327         unsigned long flags;
1328         void *ptr;
1329
1330         local_irq_save(flags);
1331         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1332         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1333         local_irq_restore(flags);
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(mod_page_state_offset);
1336
1337 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1338                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1339 {
1340         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1341         int i;
1342
1343         *active = 0;
1344         *inactive = 0;
1345         *free = 0;
1346         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1347                 *active += zones[i].nr_active;
1348                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1349                 *free += zones[i].free_pages;
1350         }
1351 }
1352
1353 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1354                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1355 {
1356         struct pglist_data *pgdat;
1357
1358         *active = 0;
1359         *inactive = 0;
1360         *free = 0;
1361         for_each_online_pgdat(pgdat) {
1362                 unsigned long l, m, n;
1363                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1364                 *active += l;
1365                 *inactive += m;
1366                 *free += n;
1367         }
1368 }
1369
1370 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1371 {
1372         val->totalram = totalram_pages;
1373         val->sharedram = 0;
1374         val->freeram = nr_free_pages();
1375         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1376 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1377         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1378         val->freehigh = nr_free_highpages();
1379 #else
1380         val->totalhigh = 0;
1381         val->freehigh = 0;
1382 #endif
1383         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1384 }
1385
1386 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1387
1388 #ifdef CONFIG_NUMA
1389 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1390 {
1391         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1392
1393         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1394         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1395         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1396         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1397         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1398 }
1399 #endif
1400
1401 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1402
1403 /*
1404  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1405  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1406  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1407  */
1408 void show_free_areas(void)
1409 {
1410         struct page_state ps;
1411         int cpu, temperature;
1412         unsigned long active;
1413         unsigned long inactive;
1414         unsigned long free;
1415         struct zone *zone;
1416
1417         for_each_zone(zone) {
1418                 show_node(zone);
1419                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1420
1421                 if (!populated_zone(zone)) {
1422                         printk(" empty\n");
1423                         continue;
1424                 } else
1425                         printk("\n");
1426
1427                 for_each_online_cpu(cpu) {
1428                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1429
1430                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1431
1432                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1433                                 printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1434                                         cpu,
1435                                         temperature ? "cold" : "hot",
1436                                         pageset->pcp[temperature].high,
1437                                         pageset->pcp[temperature].batch,
1438                                         pageset->pcp[temperature].count);
1439                 }
1440         }
1441
1442         get_page_state(&ps);
1443         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1444
1445         printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1446                 K(nr_free_pages()),
1447                 K(nr_free_highpages()));
1448
1449         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1450                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1451                 active,
1452                 inactive,
1453                 ps.nr_dirty,
1454                 ps.nr_writeback,
1455                 ps.nr_unstable,
1456                 nr_free_pages(),
1457                 ps.nr_slab,
1458                 ps.nr_mapped,
1459                 ps.nr_page_table_pages);
1460
1461         for_each_zone(zone) {
1462                 int i;
1463
1464                 show_node(zone);
1465                 printk("%s"
1466                         " free:%lukB"
1467                         " min:%lukB"
1468                         " low:%lukB"
1469                         " high:%lukB"
1470                         " active:%lukB"
1471                         " inactive:%lukB"
1472                         " present:%lukB"
1473                         " pages_scanned:%lu"
1474                         " all_unreclaimable? %s"
1475                         "\n",
1476                         zone->name,
1477                         K(zone->free_pages),
1478                         K(zone->pages_min),
1479                         K(zone->pages_low),
1480                         K(zone->pages_high),
1481                         K(zone->nr_active),
1482                         K(zone->nr_inactive),
1483                         K(zone->present_pages),
1484                         zone->pages_scanned,
1485                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1486                         );
1487                 printk("lowmem_reserve[]:");
1488                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1489                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1490                 printk("\n");
1491         }
1492
1493         for_each_zone(zone) {
1494                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1495
1496                 show_node(zone);
1497                 printk("%s: ", zone->name);
1498                 if (!populated_zone(zone)) {
1499                         printk("empty\n");
1500                         continue;
1501                 }
1502
1503                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1504                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1505                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1506                         total += nr[order] << order;
1507                 }
1508                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1509                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1510                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1511                 printk("= %lukB\n", K(total));
1512         }
1513
1514         show_swap_cache_info();
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Builds allocation fallback zone lists.
1519  *
1520  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1521  */
1522 static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1523                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1524 {
1525         struct zone *zone;
1526
1527         BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1528
1529         do {
1530                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1531                 if (populated_zone(zone)) {
1532 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1533                         BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1534 #endif
1535                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1536                         check_highest_zone(zone_type);
1537                 }
1538                 zone_type--;
1539
1540         } while (zone_type >= 0);
1541         return nr_zones;
1542 }
1543
1544 static inline int highest_zone(int zone_bits)
1545 {
1546         int res = ZONE_NORMAL;
1547         if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1548                 res = ZONE_HIGHMEM;
1549         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1550                 res = ZONE_DMA32;
1551         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1552                 res = ZONE_DMA;
1553         return res;
1554 }
1555
1556 #ifdef CONFIG_NUMA
1557 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1558 static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1559 /**
1560  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1561  * @node: node whose fallback list we're appending
1562  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1563  *
1564  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1565  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1566  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1567  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1568  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1569  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1570  * on them otherwise.
1571  * It returns -1 if no node is found.
1572  */
1573 static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1574 {
1575         int n, val;
1576         int min_val = INT_MAX;
1577         int best_node = -1;
1578
1579         /* Use the local node if we haven't already */
1580         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1581                 node_set(node, *used_node_mask);
1582                 return node;
1583         }
1584
1585         for_each_online_node(n) {
1586                 cpumask_t tmp;
1587
1588                 /* Don't want a node to appear more than once */
1589                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1590                         continue;
1591
1592                 /* Use the distance array to find the distance */
1593                 val = node_distance(node, n);
1594
1595                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1596                 val += (n < node);
1597
1598                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1599                 tmp = node_to_cpumask(n);
1600                 if (!cpus_empty(tmp))
1601                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1602
1603                 /* Slight preference for less loaded node */
1604                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1605                 val += node_load[n];
1606
1607                 if (val < min_val) {
1608                         min_val = val;
1609                         best_node = n;
1610                 }
1611         }
1612
1613         if (best_node >= 0)
1614                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1615
1616         return best_node;
1617 }
1618
1619 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1620 {
1621         int i, j, k, node, local_node;
1622         int prev_node, load;
1623         struct zonelist *zonelist;
1624         nodemask_t used_mask;
1625
1626         /* initialize zonelists */
1627         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1628                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1629                 zonelist->zones[0] = NULL;
1630         }
1631
1632         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1633         local_node = pgdat->node_id;
1634         load = num_online_nodes();
1635         prev_node = local_node;
1636         nodes_clear(used_mask);
1637         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1638                 int distance = node_distance(local_node, node);
1639
1640                 /*
1641                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1642                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1643                  */
1644                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1645                         zone_reclaim_mode = 1;
1646
1647                 /*
1648                  * We don't want to pressure a particular node.
1649                  * So adding penalty to the first node in same
1650                  * distance group to make it round-robin.
1651                  */
1652
1653                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1654                         node_load[node] += load;
1655                 prev_node = node;
1656                 load--;
1657                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1658                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1659                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1660
1661                         k = highest_zone(i);
1662
1663                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1664                         zonelist->zones[j] = NULL;
1665                 }
1666         }
1667 }
1668
1669 #else   /* CONFIG_NUMA */
1670
1671 static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1672 {
1673         int i, j, k, node, local_node;
1674
1675         local_node = pgdat->node_id;
1676         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1677                 struct zonelist *zonelist;
1678
1679                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1680
1681                 j = 0;
1682                 k = highest_zone(i);
1683                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1684                 /*
1685                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1686                  * of all the other nodes.
1687                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1688                  * building the zones for node N, we make sure that the
1689                  * zones coming right after the local ones are those from
1690                  * node N+1 (modulo N)
1691                  */
1692                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1693                         if (!node_online(node))
1694                                 continue;
1695                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1696                 }
1697                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1698                         if (!node_online(node))
1699                                 continue;
1700                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1701                 }
1702
1703                 zonelist->zones[j] = NULL;
1704         }
1705 }
1706
1707 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1708
1709 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
1710 static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1711 {
1712         int nid;
1713         for_each_online_node(nid)
1714                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 void __meminit build_all_zonelists(void)
1719 {
1720         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1721                 __build_all_zonelists(0);
1722                 cpuset_init_current_mems_allowed();
1723         } else {
1724                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1725                    of zonelist */
1726                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1727                 /* cpuset refresh routine should be here */
1728         }
1729         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1730         printk("Built %i zonelists.  Total pages: %ld\n",
1731                         num_online_nodes(), vm_total_pages);
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1736  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1737  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1738  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1739  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1740  * conservative, even though it seems large.
1741  *
1742  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1743  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1744  */
1745 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1746
1747 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1748 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1749 {
1750         unsigned long size = 1;
1751
1752         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1753
1754         while (size < pages)
1755                 size <<= 1;
1756
1757         /*
1758          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1759          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1760          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1761          */
1762         size = min(size, 4096UL);
1763
1764         return max(size, 4UL);
1765 }
1766 #else
1767 /*
1768  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1769  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1770  *
1771  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1772  *
1773  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1774  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1775  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1776  *
1777  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1778  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1779  *
1780  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1781  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1782  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1783  */
1784 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1785 {
1786         return 4096UL;
1787 }
1788 #endif
1789
1790 /*
1791  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1792  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1793  * hash function before the remainder is taken.
1794  */
1795 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1796 {
1797         return ffz(~size);
1798 }
1799
1800 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1801
1802 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1803                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1804 {
1805         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1806         int i;
1807
1808         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1809                 totalpages += zones_size[i];
1810         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1811
1812         realtotalpages = totalpages;
1813         if (zholes_size)
1814                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1815                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1816         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1817         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1818 }
1819
1820
1821 /*
1822  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1823  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1824  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1825  */
1826 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1827                 unsigned long start_pfn)
1828 {
1829         struct page *page;
1830         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1831         unsigned long pfn;
1832
1833         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1834                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1835                         continue;
1836                 page = pfn_to_page(pfn);
1837                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1838                 init_page_count(page);
1839                 reset_page_mapcount(page);
1840                 SetPageReserved(page);
1841                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1842 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1843                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1844                 if (!is_highmem_idx(zone))
1845                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1846 #endif
1847         }
1848 }
1849
1850 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1851                                 unsigned long size)
1852 {
1853         int order;
1854         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1855                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1856                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1857         }
1858 }
1859
1860 #define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1861 void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1862                 unsigned long size)
1863 {
1864         unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1865         unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1866
1867         if (FLAGS_HAS_NODE)
1868                 zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1869         else
1870                 for (; snum <= end; snum++)
1871                         zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1872 }
1873
1874 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1875 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1876         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1877 #endif
1878
1879 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1880 {
1881         int batch;
1882
1883         /*
1884          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1885          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1886          *
1887          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1888          */
1889         batch = zone->present_pages / 1024;
1890         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1891                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1892         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1893         if (batch < 1)
1894                 batch = 1;
1895
1896         /*
1897          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1898          * of 2 value was found to be more likely to have
1899          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1900          *
1901          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1902          * batches of pages, one task can end up with a lot
1903          * of pages of one half of the possible page colors
1904          * and the other with pages of the other colors.
1905          */
1906         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1907
1908         return batch;
1909 }
1910
1911 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1912 {
1913         struct per_cpu_pages *pcp;
1914
1915         memset(p, 0, sizeof(*p));
1916
1917         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1918         pcp->count = 0;
1919         pcp->high = 6 * batch;
1920         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1921         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1922
1923         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1924         pcp->count = 0;
1925         pcp->high = 2 * batch;
1926         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1927         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1928 }
1929
1930 /*
1931  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1932  * to the value high for the pageset p.
1933  */
1934
1935 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1936                                 unsigned long high)
1937 {
1938         struct per_cpu_pages *pcp;
1939
1940         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1941         pcp->high = high;
1942         pcp->batch = max(1UL, high/4);
1943         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1944                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1945 }
1946
1947
1948 #ifdef CONFIG_NUMA
1949 /*
1950  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1951  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1952  * that an item put on a list will immediately be handed over to
1953  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1954  * with interrupts disabled.
1955  *
1956  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1957  *
1958  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1959  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1960  * hotplugged processors.
1961  *
1962  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1963  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1964  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1965  */
1966 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1967
1968 /*
1969  * Dynamically allocate memory for the
1970  * per cpu pageset array in struct zone.
1971  */
1972 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1973 {
1974         struct zone *zone, *dzone;
1975
1976         for_each_zone(zone) {
1977
1978                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1979                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1980                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
1981                         goto bad;
1982
1983                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1984
1985                 if (percpu_pagelist_fraction)
1986                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1987                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1988         }
1989
1990         return 0;
1991 bad:
1992         for_each_zone(dzone) {
1993                 if (dzone == zone)
1994                         break;
1995                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1996                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1997         }
1998         return -ENOMEM;
1999 }
2000
2001 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2002 {
2003         struct zone *zone;
2004
2005         for_each_zone(zone) {
2006                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2007
2008                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2009                 kfree(pset);
2010         }
2011 }
2012
2013 static int pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2014                 unsigned long action,
2015                 void *hcpu)
2016 {
2017         int cpu = (long)hcpu;
2018         int ret = NOTIFY_OK;
2019
2020         switch (action) {
2021                 case CPU_UP_PREPARE:
2022                         if (process_zones(cpu))
2023                                 ret = NOTIFY_BAD;
2024                         break;
2025                 case CPU_UP_CANCELED:
2026                 case CPU_DEAD:
2027                         free_zone_pagesets(cpu);
2028                         break;
2029                 default:
2030                         break;
2031         }
2032         return ret;
2033 }
2034
2035 static struct notifier_block pageset_notifier =
2036         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2037
2038 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2039 {
2040         int err;
2041
2042         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2043          * A cpuup callback will do this for every cpu
2044          * as it comes online
2045          */
2046         err = process_zones(smp_processor_id());
2047         BUG_ON(err);
2048         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2049 }
2050
2051 #endif
2052
2053 static __meminit
2054 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2055 {
2056         int i;
2057         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2058         size_t alloc_size;
2059
2060         /*
2061          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2062          * per zone.
2063          */
2064         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2065                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2066         zone->wait_table_bits =
2067                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2068         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2069                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2070
2071         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2072                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2073                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2074         } else {
2075                 /*
2076                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2077                  * via memory hot-add.
2078                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2079                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2080                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2081                  * node itself as well.
2082                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2083                  * necessary.
2084                  */
2085                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2086         }
2087         if (!zone->wait_table)
2088                 return -ENOMEM;
2089
2090         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2091                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2092
2093         return 0;
2094 }
2095
2096 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2097 {
2098         int cpu;
2099         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2100
2101         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2102 #ifdef CONFIG_NUMA
2103                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2104                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2105                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2106 #else
2107                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2108 #endif
2109         }
2110         if (zone->present_pages)
2111                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2112                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2113 }
2114
2115 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2116                                         unsigned long zone_start_pfn,
2117                                         unsigned long size)
2118 {
2119         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2120         int ret;
2121         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2122         if (ret)
2123                 return ret;
2124         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2125
2126         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2127
2128         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2129
2130         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2131
2132         return 0;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Set up the zone data structures:
2137  *   - mark all pages reserved
2138  *   - mark all memory queues empty
2139  *   - clear the memory bitmaps
2140  */
2141 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2142                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2143 {
2144         unsigned long j;
2145         int nid = pgdat->node_id;
2146         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2147         int ret;
2148
2149         pgdat_resize_init(pgdat);
2150         pgdat->nr_zones = 0;
2151         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2152         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2153         
2154         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2155                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2156                 unsigned long size, realsize;
2157
2158                 realsize = size = zones_size[j];
2159                 if (zholes_size)
2160                         realsize -= zholes_size[j];
2161
2162                 if (j < ZONE_HIGHMEM)
2163                         nr_kernel_pages += realsize;
2164                 nr_all_pages += realsize;
2165
2166                 zone->spanned_pages = size;
2167                 zone->present_pages = realsize;
2168                 zone->name = zone_names[j];
2169                 spin_lock_init(&zone->lock);
2170                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2171                 zone_seqlock_init(zone);
2172                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2173                 zone->free_pages = 0;
2174
2175                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2176
2177                 zone_pcp_init(zone);
2178                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2179                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2180                 zone->nr_scan_active = 0;
2181                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2182                 zone->nr_active = 0;
2183                 zone->nr_inactive = 0;
2184                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2185                 if (!size)
2186                         continue;
2187
2188                 zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2189                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2190                 BUG_ON(ret);
2191                 zone_start_pfn += size;
2192         }
2193 }
2194
2195 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2196 {
2197         /* Skip empty nodes */
2198         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2199                 return;
2200
2201 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2202         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2203         if (!pgdat->node_mem_map) {
2204                 unsigned long size, start, end;
2205                 struct page *map;
2206
2207                 /*
2208                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2209                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2210                  * for the buddy allocator to function correctly.
2211                  */
2212                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2213                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2214                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2215                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2216                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2217                 if (!map)
2218                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2219                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2220         }
2221 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2222         /*
2223          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2224          */
2225         if (pgdat == NODE_DATA(0))
2226                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2227 #endif
2228 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2229 }
2230
2231 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2232                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2233                 unsigned long *zholes_size)
2234 {
2235         pgdat->node_id = nid;
2236         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2237         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2238
2239         alloc_node_mem_map(pgdat);
2240
2241         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2242 }
2243
2244 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2245 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2246 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2247
2248 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2249 #endif
2250
2251 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2252 {
2253         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2254                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2255 }
2256
2257 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2258
2259 #include <linux/seq_file.h>
2260
2261 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2262 {
2263         pg_data_t *pgdat;
2264         loff_t node = *pos;
2265         for (pgdat = first_online_pgdat();
2266              pgdat && node;
2267              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
2268                 --node;
2269
2270         return pgdat;
2271 }
2272
2273 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2274 {
2275         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2276
2277         (*pos)++;
2278         return next_online_pgdat(pgdat);
2279 }
2280
2281 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2282 {
2283 }
2284
2285 /* 
2286  * This walks the free areas for each zone.
2287  */
2288 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2289 {
2290         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2291         struct zone *zone;
2292         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2293         unsigned long flags;
2294         int order;
2295
2296         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
2297                 if (!populated_zone(zone))
2298                         continue;
2299
2300                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2301                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
2302                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
2303                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
2304                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2305                 seq_putc(m, '\n');
2306         }
2307         return 0;
2308 }
2309
2310 struct seq_operations fragmentation_op = {
2311         .start  = frag_start,
2312         .next   = frag_next,
2313         .stop   = frag_stop,
2314         .show   = frag_show,
2315 };
2316
2317 /*
2318  * Output information about zones in @pgdat.
2319  */
2320 static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
2321 {
2322         pg_data_t *pgdat = arg;
2323         struct zone *zone;
2324         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2325         unsigned long flags;
2326
2327         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2328                 int i;
2329
2330                 if (!populated_zone(zone))
2331                         continue;
2332
2333                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2334                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
2335                 seq_printf(m,
2336                            "\n  pages free     %lu"
2337                            "\n        min      %lu"
2338                            "\n        low      %lu"
2339                            "\n        high     %lu"
2340                            "\n        active   %lu"
2341                            "\n        inactive %lu"
2342                            "\n        scanned  %lu (a: %lu i: %lu)"
2343                            "\n        spanned  %lu"
2344                            "\n        present  %lu",
2345                            zone->free_pages,
2346                            zone->pages_min,
2347                            zone->pages_low,
2348                            zone->pages_high,
2349                            zone->nr_active,
2350                            zone->nr_inactive,
2351                            zone->pages_scanned,
2352                            zone->nr_scan_active, zone->nr_scan_inactive,
2353                            zone->spanned_pages,
2354                            zone->present_pages);
2355                 seq_printf(m,
2356                            "\n        protection: (%lu",
2357                            zone->lowmem_reserve[0]);
2358                 for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
2359                         seq_printf(m, ", %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2360                 seq_printf(m,
2361                            ")"
2362                            "\n  pagesets");
2363                 for_each_online_cpu(i) {
2364                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2365                         int j;
2366
2367                         pageset = zone_pcp(zone, i);
2368                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2369                                 if (pageset->pcp[j].count)
2370                                         break;
2371                         }
2372                         if (j == ARRAY_SIZE(pageset->pcp))
2373                                 continue;
2374                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2375                                 seq_printf(m,
2376                                            "\n    cpu: %i pcp: %i"
2377                                            "\n              count: %i"
2378                                            "\n              high:  %i"
2379                                            "\n              batch: %i",
2380                                            i, j,
2381                                            pageset->pcp[j].count,
2382                                            pageset->pcp[j].high,
2383                                            pageset->pcp[j].batch);
2384                         }
2385 #ifdef CONFIG_NUMA
2386                         seq_printf(m,
2387                                    "\n            numa_hit:       %lu"
2388                                    "\n            numa_miss:      %lu"
2389                                    "\n            numa_foreign:   %lu"
2390                                    "\n            interleave_hit: %lu"
2391                                    "\n            local_node:     %lu"
2392                                    "\n            other_node:     %lu",
2393                                    pageset->numa_hit,
2394                                    pageset->numa_miss,
2395                                    pageset->numa_foreign,
2396                                    pageset->interleave_hit,
2397                                    pageset->local_node,
2398                                    pageset->other_node);
2399 #endif
2400                 }
2401                 seq_printf(m,
2402                            "\n  all_unreclaimable: %u"
2403                            "\n  prev_priority:     %i"
2404                            "\n  temp_priority:     %i"
2405                            "\n  start_pfn:         %lu",
2406                            zone->all_unreclaimable,
2407                            zone->prev_priority,
2408                            zone->temp_priority,
2409                            zone->zone_start_pfn);
2410                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2411                 seq_putc(m, '\n');
2412         }
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 struct seq_operations zoneinfo_op = {
2417         .start  = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
2418                                * fragmentation. */
2419         .next   = frag_next,
2420         .stop   = frag_stop,
2421         .show   = zoneinfo_show,
2422 };
2423
2424 static char *vmstat_text[] = {
2425         "nr_dirty",
2426         "nr_writeback",
2427         "nr_unstable",
2428         "nr_page_table_pages",
2429         "nr_mapped",
2430         "nr_slab",
2431
2432         "pgpgin",
2433         "pgpgout",
2434         "pswpin",
2435         "pswpout",
2436
2437         "pgalloc_high",
2438         "pgalloc_normal",
2439         "pgalloc_dma32",
2440         "pgalloc_dma",
2441
2442         "pgfree",
2443         "pgactivate",
2444         "pgdeactivate",
2445
2446         "pgfault",
2447         "pgmajfault",
2448
2449         "pgrefill_high",
2450         "pgrefill_normal",
2451         "pgrefill_dma32",
2452         "pgrefill_dma",
2453
2454         "pgsteal_high",
2455         "pgsteal_normal",
2456         "pgsteal_dma32",
2457         "pgsteal_dma",
2458
2459         "pgscan_kswapd_high",
2460         "pgscan_kswapd_normal",
2461         "pgscan_kswapd_dma32",
2462         "pgscan_kswapd_dma",
2463
2464         "pgscan_direct_high",
2465         "pgscan_direct_normal",
2466         "pgscan_direct_dma32",
2467         "pgscan_direct_dma",
2468
2469         "pginodesteal",
2470         "slabs_scanned",
2471         "kswapd_steal",
2472         "kswapd_inodesteal",
2473         "pageoutrun",
2474         "allocstall",
2475
2476         "pgrotated",
2477         "nr_bounce",
2478 };
2479
2480 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2481 {
2482         struct page_state *ps;
2483
2484         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2485                 return NULL;
2486
2487         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
2488         m->private = ps;
2489         if (!ps)
2490                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2491         get_full_page_state(ps);
2492         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
2493         ps->pgpgout /= 2;
2494         return (unsigned long *)ps + *pos;
2495 }
2496
2497 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2498 {
2499         (*pos)++;
2500         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2501                 return NULL;
2502         return (unsigned long *)m->private + *pos;
2503 }
2504
2505 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
2506 {
2507         unsigned long *l = arg;
2508         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
2509
2510         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
2511         return 0;
2512 }
2513
2514 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2515 {
2516         kfree(m->private);
2517         m->private = NULL;
2518 }
2519
2520 struct seq_operations vmstat_op = {
2521         .start  = vmstat_start,
2522         .next   = vmstat_next,
2523         .stop   = vmstat_stop,
2524         .show   = vmstat_show,
2525 };
2526
2527 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2528
2529 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2530 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2531                                  unsigned long action, void *hcpu)
2532 {
2533         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2534         long *count;
2535         unsigned long *src, *dest;
2536
2537         if (action == CPU_DEAD) {
2538                 int i;
2539
2540                 /* Drain local pagecache count. */
2541                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
2542                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
2543                 *count = 0;
2544                 local_irq_disable();
2545                 __drain_pages(cpu);
2546
2547                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
2548                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
2549                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
2550
2551                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
2552                                 i++) {
2553                         dest[i] += src[i];
2554                         src[i] = 0;
2555                 }
2556
2557                 local_irq_enable();
2558         }
2559         return NOTIFY_OK;
2560 }
2561 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2562
2563 void __init page_alloc_init(void)
2564 {
2565         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2566 }
2567
2568 /*
2569  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
2570  *      or min_free_kbytes changes.
2571  */
2572 static void calculate_totalreserve_pages(void)
2573 {
2574         struct pglist_data *pgdat;
2575         unsigned long reserve_pages = 0;
2576         int i, j;
2577
2578         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2579                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2580                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2581                         unsigned long max = 0;
2582
2583                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
2584                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2585                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
2586                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
2587                         }
2588
2589                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
2590                         max += zone->pages_high;
2591
2592                         if (max > zone->present_pages)
2593                                 max = zone->present_pages;
2594                         reserve_pages += max;
2595                 }
2596         }
2597         totalreserve_pages = reserve_pages;
2598 }
2599
2600 /*
2601  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2602  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2603  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2604  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2605  */
2606 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2607 {
2608         struct pglist_data *pgdat;
2609         int j, idx;
2610
2611         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2612                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2613                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2614                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2615
2616                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2617
2618                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2619                                 struct zone *lower_zone;
2620
2621                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2622                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2623
2624                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2625                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2626                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2627                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2628                         }
2629                 }
2630         }
2631
2632         /* update totalreserve_pages */
2633         calculate_totalreserve_pages();
2634 }
2635
2636 /*
2637  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2638  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2639  *      with respect to min_free_kbytes.
2640  */
2641 void setup_per_zone_pages_min(void)
2642 {
2643         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2644         unsigned long lowmem_pages = 0;
2645         struct zone *zone;
2646         unsigned long flags;
2647
2648         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2649         for_each_zone(zone) {
2650                 if (!is_highmem(zone))
2651                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2652         }
2653
2654         for_each_zone(zone) {
2655                 u64 tmp;
2656
2657                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2658                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
2659                 do_div(tmp, lowmem_pages);
2660                 if (is_highmem(zone)) {
2661                         /*
2662                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2663                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2664                          * value here.
2665                          *
2666                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2667                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2668                          * not be capped for highmem.
2669                          */
2670                         int min_pages;
2671
2672                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2673                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2674                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2675                         if (min_pages > 128)
2676                                 min_pages = 128;
2677                         zone->pages_min = min_pages;
2678                 } else {
2679                         /*
2680                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2681                          * proportionate to the zone's size.
2682                          */
2683                         zone->pages_min = tmp;
2684                 }
2685
2686                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
2687                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
2688                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2689         }
2690
2691         /* update totalreserve_pages */
2692         calculate_totalreserve_pages();
2693 }
2694
2695 /*
2696  * Initialise min_free_kbytes.
2697  *
2698  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2699  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2700  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2701  *
2702  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2703  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2704  *
2705  * which yields
2706  *
2707  * 16MB:        512k
2708  * 32MB:        724k
2709  * 64MB:        1024k
2710  * 128MB:       1448k
2711  * 256MB:       2048k
2712  * 512MB:       2896k
2713  * 1024MB:      4096k
2714  * 2048MB:      5792k
2715  * 4096MB:      8192k
2716  * 8192MB:      11584k
2717  * 16384MB:     16384k
2718  */
2719 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2720 {
2721         unsigned long lowmem_kbytes;
2722
2723         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2724
2725         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2726         if (min_free_kbytes < 128)
2727                 min_free_kbytes = 128;
2728         if (min_free_kbytes > 65536)
2729                 min_free_kbytes = 65536;
2730         setup_per_zone_pages_min();
2731         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2732         return 0;
2733 }
2734 module_init(init_per_zone_pages_min)
2735
2736 /*
2737  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2738  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2739  *      changes.
2740  */
2741 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2742         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2743 {
2744         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2745         setup_per_zone_pages_min();
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2751  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2752  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2753  *
2754  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2755  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2756  * if in function of the boot time zone sizes.
2757  */
2758 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2759         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2760 {
2761         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2762         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2763         return 0;
2764 }
2765
2766 /*
2767  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2768  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2769  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2770  */
2771
2772 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2773         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2774 {
2775         struct zone *zone;
2776         unsigned int cpu;
2777         int ret;
2778
2779         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2780         if (!write || (ret == -EINVAL))
2781                 return ret;
2782         for_each_zone(zone) {
2783                 for_each_online_cpu(cpu) {
2784                         unsigned long  high;
2785                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2786                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2787                 }
2788         }
2789         return 0;
2790 }
2791
2792 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2793
2794 #ifdef CONFIG_NUMA
2795 static int __init set_hashdist(char *str)
2796 {
2797         if (!str)
2798                 return 0;
2799         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2800         return 1;
2801 }
2802 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2803 #endif
2804
2805 /*
2806  * allocate a large system hash table from bootmem
2807  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2808  *   quantity of entries
2809  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2810  */
2811 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2812                                      unsigned long bucketsize,
2813                                      unsigned long numentries,
2814                                      int scale,
2815                                      int flags,
2816                                      unsigned int *_hash_shift,
2817                                      unsigned int *_hash_mask,
2818                                      unsigned long limit)
2819 {
2820         unsigned long long max = limit;
2821         unsigned long log2qty, size;
2822         void *table = NULL;
2823
2824         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2825         if (!numentries) {
2826                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2827                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2828                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2829                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2830                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2831
2832                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2833                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2834                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2835                 else
2836                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2837         }
2838         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2839
2840         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2841         if (max == 0) {
2842                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2843                 do_div(max, bucketsize);
2844         }
2845
2846         if (numentries > max)
2847                 numentries = max;
2848
2849         log2qty = long_log2(numentries);
2850
2851         do {
2852                 size = bucketsize << log2qty;
2853                 if (flags & HASH_EARLY)
2854                         table = alloc_bootmem(size);
2855                 else if (hashdist)
2856                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2857                 else {
2858                         unsigned long order;
2859                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2860                                 ;
2861                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2862                 }
2863         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2864
2865         if (!table)
2866                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2867
2868         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2869                tablename,
2870                (1U << log2qty),
2871                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2872                size);
2873
2874         if (_hash_shift)
2875                 *_hash_shift = log2qty;
2876         if (_hash_mask)
2877                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2878
2879         return table;
2880 }
2881
2882 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2883 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2884 {
2885         return __pfn_to_page(pfn);
2886 }
2887 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2888 {
2889         return __page_to_pfn(page);
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2892 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2893 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */