SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - mm/bootmem.c

   1 /*
   2  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
   5  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
   6  *                2008 Johannes Weiner
   7  *
   8  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
   9  * for the boot process anyway).
  10  */
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/pfn.h>
  13 #include <linux/bootmem.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/kmemleak.h>
  16 #include <linux/range.h>
  17
  18 #include <asm/bug.h>
  19 #include <asm/io.h>
  20 #include <asm/processor.h>
  21
  22 #include "internal.h"
  23
  24 unsigned long max_low_pfn;
  25 unsigned long min_low_pfn;
  26 unsigned long max_pfn;
  27
  28 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
  29 /*
  30  * If we have booted due to a crash, max_pfn will be a very low value. We need
  31  * to know the amount of memory that the previous kernel used.
  32  */
  33 unsigned long saved_max_pfn;
  34 #endif
  35
  36 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
  37 bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
  38
  39 static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
  40
  41 static int bootmem_debug;
  42
  43 static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
  44 {
  45         bootmem_debug = 1;
  46         return 0;
  47 }
  48 early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
  49
  50 #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
  51         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
  52                 printk(KERN_INFO                        \
  53                         "bootmem::%s " fmt,             \
  54                         __func__, ## args);             \
  55 })
  56
  57 static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
  58 {
  59         unsigned long bytes = (pages + 7) / 8;
  60
  61         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
  62 }
  63
  64 /**
  65  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
  66  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
  67  */
  68 unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
  69 {
  70         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
  71
  72         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
  73 }
  74
  75 /*
  76  * link bdata in order
  77  */
  78 static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
  79 {
  80         struct list_head *iter;
  81
  82         list_for_each(iter, &bdata_list) {
  83                 bootmem_data_t *ent;
  84
  85                 ent = list_entry(iter, bootmem_data_t, list);
  86                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn)
  87                         break;
  88         }
  89         list_add_tail(&bdata->list, iter);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Called once to set up the allocator itself.
  94  */
  95 static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
  96         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
  97 {
  98         unsigned long mapsize;
  99
 100         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
 101         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
 102         bdata->node_min_pfn = start;
 103         bdata->node_low_pfn = end;
 104         link_bootmem(bdata);
 105
 106         /*
 107          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
 108          * register free RAM areas explicitly.
 109          */
 110         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
 111         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
 112
 113         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
 114                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
 115
 116         return mapsize;
 117 }
 118
 119 /**
 120  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
 121  * @pgdat: node to register
 122  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
 123  * @startpfn: first pfn on the node
 124  * @endpfn: first pfn after the node
 125  *
 126  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
 127  */
 128 unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
 129                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
 130 {
 131         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
 132 }
 133
 134 /**
 135  * init_bootmem - register boot memory
 136  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
 137  * @pages: number of available physical pages
 138  *
 139  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap.
 140  */
 141 unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
 142 {
 143         max_low_pfn = pages;
 144         min_low_pfn = start;
 145         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
 146 }
 147 #endif
 148 /*
 149  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
 150  * @addr: starting address of the range
 151  * @size: size of the range in bytes
 152  *
 153  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
 154  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
 155  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
 156  */
 157 void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
 158 {
 159         unsigned long cursor, end;
 160
 161         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
 162
 163         cursor = PFN_UP(addr);
 164         end = PFN_DOWN(addr + size);
 165
 166         for (; cursor < end; cursor++) {
 167                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
 168                 totalram_pages++;
 169         }
 170 }
 171
 172 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 173 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
 174 {
 175         int i;
 176         unsigned long start_aligned, end_aligned;
 177         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
 178
 179         start_aligned = (start + (BITS_PER_LONG - 1)) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
 180         end_aligned = end & ~(BITS_PER_LONG - 1);
 181
 182         if (end_aligned <= start_aligned) {
 183                 for (i = start; i < end; i++)
 184                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
 185
 186                 return;
 187         }
 188
 189         for (i = start; i < start_aligned; i++)
 190                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
 191
 192         for (i = start_aligned; i < end_aligned; i += BITS_PER_LONG)
 193                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), order);
 194
 195         for (i = end_aligned; i < end; i++)
 196                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
 197 }
 198
 199 unsigned long __init free_all_memory_core_early(int nodeid)
 200 {
 201         int i;
 202         u64 start, end;
 203         unsigned long count = 0;
 204         struct range *range = NULL;
 205         int nr_range;
 206
 207         nr_range = get_free_all_memory_range(&range, nodeid);
 208
 209         for (i = 0; i < nr_range; i++) {
 210                 start = range[i].start;
 211                 end = range[i].end;
 212                 count += end - start;
 213                 __free_pages_memory(start, end);
 214         }
 215
 216         return count;
 217 }
 218 #else
 219 static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
 220 {
 221         int aligned;
 222         struct page *page;
 223         unsigned long start, end, pages, count = 0;
 224
 225         if (!bdata->node_bootmem_map)
 226                 return 0;
 227
 228         start = bdata->node_min_pfn;
 229         end = bdata->node_low_pfn;
 230
 231         /*
 232          * If the start is aligned to the machines wordsize, we might
 233          * be able to free pages in bulks of that order.
 234          */
 235         aligned = !(start & (BITS_PER_LONG - 1));
 236
 237         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx aligned=%d\n",
 238                 bdata - bootmem_node_data, start, end, aligned);
 239
 240         while (start < end) {
 241                 unsigned long *map, idx, vec;
 242
 243                 map = bdata->node_bootmem_map;
 244                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
 245                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
 246
 247                 if (aligned && vec == ~0UL && start + BITS_PER_LONG < end) {
 248                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
 249
 250                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
 251                         count += BITS_PER_LONG;
 252                 } else {
 253                         unsigned long off = 0;
 254
 255                         while (vec && off < BITS_PER_LONG) {
 256                                 if (vec & 1) {
 257                                         page = pfn_to_page(start + off);
 258                                         __free_pages_bootmem(page, 0);
 259                                         count++;
 260                                 }
 261                                 vec >>= 1;
 262                                 off++;
 263                         }
 264                 }
 265                 start += BITS_PER_LONG;
 266         }
 267
 268         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
 269         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
 270         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
 271         count += pages;
 272         while (pages--)
 273                 __free_pages_bootmem(page++, 0);
 274
 275         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
 276
 277         return count;
 278 }
 279 #endif
 280
 281 /**
 282  * free_all_bootmem_node - release a node's free pages to the buddy allocator
 283  * @pgdat: node to be released
 284  *
 285  * Returns the number of pages actually released.
 286  */
 287 unsigned long __init free_all_bootmem_node(pg_data_t *pgdat)
 288 {
 289         register_page_bootmem_info_node(pgdat);
 290 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 291         /* free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES) will be called later */
 292         return 0;
 293 #else
 294         return free_all_bootmem_core(pgdat->bdata);
 295 #endif
 296 }
 297
 298 /**
 299  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
 300  *
 301  * Returns the number of pages actually released.
 302  */
 303 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
 304 {
 305 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 306         /*
 307          * We need to use MAX_NUMNODES instead of NODE_DATA(0)->node_id
 308          *  because in some case like Node0 doesnt have RAM installed
 309          *  low ram will be on Node1
 310          * Use MAX_NUMNODES will make sure all ranges in early_node_map[]
 311          *  will be used instead of only Node0 related
 312          */
 313         return free_all_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
 314 #else
 315         return free_all_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata);
 316 #endif
 317 }
 318
 319 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
 320 static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
 321                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
 322 {
 323         unsigned long idx;
 324
 325         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
 326                 sidx + bdata->node_min_pfn,
 327                 eidx + bdata->node_min_pfn);
 328
 329         if (bdata->hint_idx > sidx)
 330                 bdata->hint_idx = sidx;
 331
 332         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
 333                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
 334                         BUG();
 335 }
 336
 337 static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
 338                         unsigned long eidx, int flags)
 339 {
 340         unsigned long idx;
 341         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
 342
 343         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
 344                 bdata - bootmem_node_data,
 345                 sidx + bdata->node_min_pfn,
 346                 eidx + bdata->node_min_pfn,
 347                 flags);
 348
 349         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
 350                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
 351                         if (exclusive) {
 352                                 __free(bdata, sidx, idx);
 353                                 return -EBUSY;
 354                         }
 355                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
 356                                 idx + bdata->node_min_pfn);
 357                 }
 358         return 0;
 359 }
 360
 361 static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
 362                                 unsigned long start, unsigned long end,
 363                                 int reserve, int flags)
 364 {
 365         unsigned long sidx, eidx;
 366
 367         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
 368                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
 369
 370         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
 371         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
 372
 373         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
 374         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
 375
 376         if (reserve)
 377                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
 378         else
 379                 __free(bdata, sidx, eidx);
 380         return 0;
 381 }
 382
 383 static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
 384                                 int reserve, int flags)
 385 {
 386         unsigned long pos;
 387         bootmem_data_t *bdata;
 388
 389         pos = start;
 390         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
 391                 int err;
 392                 unsigned long max;
 393
 394                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
 395                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
 396                         BUG_ON(pos != start);
 397                         continue;
 398                 }
 399
 400                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
 401
 402                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
 403                 if (reserve && err) {
 404                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
 405                         return err;
 406                 }
 407
 408                 if (max == end)
 409                         return 0;
 410                 pos = bdata->node_low_pfn;
 411         }
 412         BUG();
 413 }
 414 #endif
 415
 416 /**
 417  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
 418  * @pgdat: node the range resides on
 419  * @physaddr: starting address of the range
 420  * @size: size of the range in bytes
 421  *
 422  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
 423  *
 424  * The range must reside completely on the specified node.
 425  */
 426 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
 427                               unsigned long size)
 428 {
 429 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 430         free_early(physaddr, physaddr + size);
 431 #else
 432         unsigned long start, end;
 433
 434         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
 435
 436         start = PFN_UP(physaddr);
 437         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
 438
 439         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
 440 #endif
 441 }
 442
 443 /**
 444  * free_bootmem - mark a page range as usable
 445  * @addr: starting address of the range
 446  * @size: size of the range in bytes
 447  *
 448  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
 449  *
 450  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
 451  */
 452 void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
 453 {
 454 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 455         free_early(addr, addr + size);
 456 #else
 457         unsigned long start, end;
 458
 459         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
 460
 461         start = PFN_UP(addr);
 462         end = PFN_DOWN(addr + size);
 463
 464         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
 465 #endif
 466 }
 467
 468 /**
 469  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
 470  * @pgdat: node the range resides on
 471  * @physaddr: starting address of the range
 472  * @size: size of the range in bytes
 473  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
 474  *
 475  * Partial pages will be reserved.
 476  *
 477  * The range must reside completely on the specified node.
 478  */
 479 int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
 480                                  unsigned long size, int flags)
 481 {
 482 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 483         panic("no bootmem");
 484         return 0;
 485 #else
 486         unsigned long start, end;
 487
 488         start = PFN_DOWN(physaddr);
 489         end = PFN_UP(physaddr + size);
 490
 491         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
 492 #endif
 493 }
 494
 495 /**
 496  * reserve_bootmem - mark a page range as usable
 497  * @addr: starting address of the range
 498  * @size: size of the range in bytes
 499  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
 500  *
 501  * Partial pages will be reserved.
 502  *
 503  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
 504  */
 505 int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
 506                             int flags)
 507 {
 508 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 509         panic("no bootmem");
 510         return 0;
 511 #else
 512         unsigned long start, end;
 513
 514         start = PFN_DOWN(addr);
 515         end = PFN_UP(addr + size);
 516
 517         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
 518 #endif
 519 }
 520
 521 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
 522 static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
 523                                       unsigned long idx, unsigned long step)
 524 {
 525         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
 526
 527         /*
 528          * Align the index with respect to the node start so that the
 529          * combination of both satisfies the requested alignment.
 530          */
 531
 532         return ALIGN(base + idx, step) - base;
 533 }
 534
 535 static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
 536                                       unsigned long off, unsigned long align)
 537 {
 538         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
 539
 540         /* Same as align_idx for byte offsets */
 541
 542         return ALIGN(base + off, align) - base;
 543 }
 544
 545 static void * __init alloc_bootmem_core(struct bootmem_data *bdata,
 546                                         unsigned long size, unsigned long align,
 547                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 548 {
 549         unsigned long fallback = 0;
 550         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
 551
 552         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
 553                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
 554                 align, goal, limit);
 555
 556         BUG_ON(!size);
 557         BUG_ON(align & (align - 1));
 558         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
 559
 560         if (!bdata->node_bootmem_map)
 561                 return NULL;
 562
 563         min = bdata->node_min_pfn;
 564         max = bdata->node_low_pfn;
 565
 566         goal >>= PAGE_SHIFT;
 567         limit >>= PAGE_SHIFT;
 568
 569         if (limit && max > limit)
 570                 max = limit;
 571         if (max <= min)
 572                 return NULL;
 573
 574         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
 575
 576         if (goal && min < goal && goal < max)
 577                 start = ALIGN(goal, step);
 578         else
 579                 start = ALIGN(min, step);
 580
 581         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
 582         midx = max - bdata->node_min_pfn;
 583
 584         if (bdata->hint_idx > sidx) {
 585                 /*
 586                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
 587                  * catch the fallback below.
 588                  */
 589                 fallback = sidx + 1;
 590                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
 591         }
 592
 593         while (1) {
 594                 int merge;
 595                 void *region;
 596                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
 597 find_block:
 598                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
 599                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
 600                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
 601
 602                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
 603                         break;
 604
 605                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
 606                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
 607                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
 608                                 if (sidx == i)
 609                                         sidx += step;
 610                                 goto find_block;
 611                         }
 612
 613                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
 614                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
 615                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
 616                 else
 617                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
 618
 619                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
 620                 end_off = start_off + size;
 621
 622                 bdata->last_end_off = end_off;
 623                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
 624
 625                 /*
 626                  * Reserve the area now:
 627                  */
 628                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
 629                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
 630                         BUG();
 631
 632                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
 633                                 start_off);
 634                 memset(region, 0, size);
 635                 /*
 636                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
 637                  * are never reported as leaks.
 638                  */
 639                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
 640                 return region;
 641         }
 642
 643         if (fallback) {
 644                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
 645                 fallback = 0;
 646                 goto find_block;
 647         }
 648
 649         return NULL;
 650 }
 651
 652 static void * __init alloc_arch_preferred_bootmem(bootmem_data_t *bdata,
 653                                         unsigned long size, unsigned long align,
 654                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 655 {
 656         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 657                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
 658
 659 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_BOOTMEM
 660         {
 661                 bootmem_data_t *p_bdata;
 662
 663                 p_bdata = bootmem_arch_preferred_node(bdata, size, align,
 664                                                         goal, limit);
 665                 if (p_bdata)
 666                         return alloc_bootmem_core(p_bdata, size, align,
 667                                                         goal, limit);
 668         }
 669 #endif
 670         return NULL;
 671 }
 672 #endif
 673
 674 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
 675                                         unsigned long align,
 676                                         unsigned long goal,
 677                                         unsigned long limit)
 678 {
 679 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 680         void *ptr;
 681
 682         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 683                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
 684
 685 restart:
 686
 687         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align, goal, limit);
 688
 689         if (ptr)
 690                 return ptr;
 691
 692         if (goal != 0) {
 693                 goal = 0;
 694                 goto restart;
 695         }
 696
 697         return NULL;
 698 #else
 699         bootmem_data_t *bdata;
 700         void *region;
 701
 702 restart:
 703         region = alloc_arch_preferred_bootmem(NULL, size, align, goal, limit);
 704         if (region)
 705                 return region;
 706
 707         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
 708                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
 709                         continue;
 710                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
 711                         break;
 712
 713                 region = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
 714                 if (region)
 715                         return region;
 716         }
 717
 718         if (goal) {
 719                 goal = 0;
 720                 goto restart;
 721         }
 722
 723         return NULL;
 724 #endif
 725 }
 726
 727 /**
 728  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
 729  * @size: size of the request in bytes
 730  * @align: alignment of the region
 731  * @goal: preferred starting address of the region
 732  *
 733  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 734  * fall back to memory below @goal.
 735  *
 736  * Allocation may happen on any node in the system.
 737  *
 738  * Returns NULL on failure.
 739  */
 740 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
 741                                         unsigned long goal)
 742 {
 743         unsigned long limit = 0;
 744
 745 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 746         limit = -1UL;
 747 #endif
 748
 749         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
 750 }
 751
 752 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
 753                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 754 {
 755         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
 756
 757         if (mem)
 758                 return mem;
 759         /*
 760          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
 761          */
 762         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
 763         panic("Out of memory");
 764         return NULL;
 765 }
 766
 767 /**
 768  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
 769  * @size: size of the request in bytes
 770  * @align: alignment of the region
 771  * @goal: preferred starting address of the region
 772  *
 773  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 774  * fall back to memory below @goal.
 775  *
 776  * Allocation may happen on any node in the system.
 777  *
 778  * The function panics if the request can not be satisfied.
 779  */
 780 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
 781                               unsigned long goal)
 782 {
 783         unsigned long limit = 0;
 784
 785 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 786         limit = -1UL;
 787 #endif
 788
 789         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
 790 }
 791
 792 #ifndef CONFIG_NO_BOOTMEM
 793 static void * __init ___alloc_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
 794                                 unsigned long size, unsigned long align,
 795                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
 796 {
 797         void *ptr;
 798
 799         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(bdata, size, align, goal, limit);
 800         if (ptr)
 801                 return ptr;
 802
 803         ptr = alloc_bootmem_core(bdata, size, align, goal, limit);
 804         if (ptr)
 805                 return ptr;
 806
 807         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
 808 }
 809 #endif
 810
 811 /**
 812  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
 813  * @pgdat: node to allocate from
 814  * @size: size of the request in bytes
 815  * @align: alignment of the region
 816  * @goal: preferred starting address of the region
 817  *
 818  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 819  * fall back to memory below @goal.
 820  *
 821  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
 822  * can not hold the requested memory.
 823  *
 824  * The function panics if the request can not be satisfied.
 825  */
 826 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 827                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 828 {
 829         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 830                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 831
 832 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 833         return __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
 834                                          goal, -1ULL);
 835 #else
 836         return ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
 837 #endif
 838 }
 839
 840 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 841                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 842 {
 843 #ifdef MAX_DMA32_PFN
 844         unsigned long end_pfn;
 845
 846         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 847                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 848
 849         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
 850         end_pfn = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 851
 852         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
 853             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
 854                 void *ptr;
 855                 unsigned long new_goal;
 856
 857                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 858 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 859                 ptr =  __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
 860                                                  new_goal, -1ULL);
 861 #else
 862                 ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align,
 863                                                  new_goal, 0);
 864 #endif
 865                 if (ptr)
 866                         return ptr;
 867         }
 868 #endif
 869
 870         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
 871
 872 }
 873
 874 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 875 /**
 876  * alloc_bootmem_section - allocate boot memory from a specific section
 877  * @size: size of the request in bytes
 878  * @section_nr: sparse map section to allocate from
 879  *
 880  * Return NULL on failure.
 881  */
 882 void * __init alloc_bootmem_section(unsigned long size,
 883                                     unsigned long section_nr)
 884 {
 885 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 886         unsigned long pfn, goal, limit;
 887
 888         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
 889         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
 890         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
 891
 892         return __alloc_memory_core_early(early_pfn_to_nid(pfn), size,
 893                                          SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
 894 #else
 895         bootmem_data_t *bdata;
 896         unsigned long pfn, goal, limit;
 897
 898         pfn = section_nr_to_pfn(section_nr);
 899         goal = pfn << PAGE_SHIFT;
 900         limit = section_nr_to_pfn(section_nr + 1) << PAGE_SHIFT;
 901         bdata = &bootmem_node_data[early_pfn_to_nid(pfn)];
 902
 903         return alloc_bootmem_core(bdata, size, SMP_CACHE_BYTES, goal, limit);
 904 #endif
 905 }
 906 #endif
 907
 908 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 909                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 910 {
 911         void *ptr;
 912
 913         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 914                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 915
 916 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 917         ptr =  __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
 918                                                  goal, -1ULL);
 919 #else
 920         ptr = alloc_arch_preferred_bootmem(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
 921         if (ptr)
 922                 return ptr;
 923
 924         ptr = alloc_bootmem_core(pgdat->bdata, size, align, goal, 0);
 925 #endif
 926         if (ptr)
 927                 return ptr;
 928
 929         return __alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal);
 930 }
 931
 932 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
 933 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
 934 #endif
 935
 936 /**
 937  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
 938  * @size: size of the request in bytes
 939  * @align: alignment of the region
 940  * @goal: preferred starting address of the region
 941  *
 942  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 943  * fall back to memory below @goal.
 944  *
 945  * Allocation may happen on any node in the system.
 946  *
 947  * The function panics if the request can not be satisfied.
 948  */
 949 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
 950                                   unsigned long goal)
 951 {
 952         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 953 }
 954
 955 /**
 956  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
 957  * @pgdat: node to allocate from
 958  * @size: size of the request in bytes
 959  * @align: alignment of the region
 960  * @goal: preferred starting address of the region
 961  *
 962  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
 963  * fall back to memory below @goal.
 964  *
 965  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
 966  * can not hold the requested memory.
 967  *
 968  * The function panics if the request can not be satisfied.
 969  */
 970 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 971                                        unsigned long align, unsigned long goal)
 972 {
 973         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 974                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 975
 976 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 977         return __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
 978                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 979 #else
 980         return ___alloc_bootmem_node(pgdat->bdata, size, align,
 981                                 goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 982 #endif
 983 }