mm: fix misleading __GFP_REPEAT related comments
[safe/jmp/linux-2.6] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/jiffies.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/oom.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.h>
34 #include <linux/sysctl.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/memory_hotplug.h>
38 #include <linux/nodemask.h>
39 #include <linux/vmalloc.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/stop_machine.h>
42 #include <linux/sort.h>
43 #include <linux/pfn.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/fault-inject.h>
46 #include <linux/page-isolation.h>
47 #include <linux/memcontrol.h>
48
49 #include <asm/tlbflush.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include "internal.h"
52
53 /*
54  * Array of node states.
55  */
56 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
57         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
58         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
59 #ifndef CONFIG_NUMA
60         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
61 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
62         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
63 #endif
64         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
65 #endif  /* NUMA */
66 };
67 EXPORT_SYMBOL(node_states);
68
69 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
70 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
71 long nr_swap_pages;
72 int percpu_pagelist_fraction;
73
74 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
75 int pageblock_order __read_mostly;
76 #endif
77
78 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
79
80 /*
81  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
82  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
83  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
84  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
85  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
86  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
87  *
88  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
89  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
90  */
91 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
92 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
93          256,
94 #endif
95 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
96          256,
97 #endif
98 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
99          32,
100 #endif
101          32,
102 };
103
104 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
105
106 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
107 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
108          "DMA",
109 #endif
110 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
111          "DMA32",
112 #endif
113          "Normal",
114 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
115          "HighMem",
116 #endif
117          "Movable",
118 };
119
120 int min_free_kbytes = 1024;
121
122 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
123 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
124 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
125
126 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
127   /*
128    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
129    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
130    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
131    * so the number of times add_active_range() can be called is
132    * related to the number of nodes and the number of holes
133    */
134   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
135     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
136     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
137   #else
138     #if MAX_NUMNODES >= 32
139       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
140       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
141     #else
142       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
143       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
144     #endif
145   #endif
146
147   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
148   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
149   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
150   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
151 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
152   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
153   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
154 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
155   unsigned long __initdata required_kernelcore;
156   static unsigned long __initdata required_movablecore;
157   unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
158
159   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
160   int movable_zone;
161   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
162 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
163
164 #if MAX_NUMNODES > 1
165 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
166 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
167 #endif
168
169 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
170
171 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
172 {
173         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
174                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
175 }
176
177 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
178 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
179 {
180         int ret = 0;
181         unsigned seq;
182         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
183
184         do {
185                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
186                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
187                         ret = 1;
188                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
189                         ret = 1;
190         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
191
192         return ret;
193 }
194
195 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
196 {
197         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
198                 return 0;
199         if (zone != page_zone(page))
200                 return 0;
201
202         return 1;
203 }
204 /*
205  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
206  */
207 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
208 {
209         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
210                 return 1;
211         if (!page_is_consistent(zone, page))
212                 return 1;
213
214         return 0;
215 }
216 #else
217 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
218 {
219         return 0;
220 }
221 #endif
222
223 static void bad_page(struct page *page)
224 {
225         void *pc = page_get_page_cgroup(page);
226
227         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n" KERN_EMERG
228                 "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n",
229                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
230                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
231                 page_mapcount(page), page_count(page));
232         if (pc) {
233                 printk(KERN_EMERG "cgroup:%p\n", pc);
234                 page_reset_bad_cgroup(page);
235         }
236         printk(KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
237                 KERN_EMERG "Backtrace:\n");
238         dump_stack();
239         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
240                         1 << PG_private |
241                         1 << PG_locked  |
242                         1 << PG_active  |
243                         1 << PG_dirty   |
244                         1 << PG_reclaim |
245                         1 << PG_slab    |
246                         1 << PG_swapcache |
247                         1 << PG_writeback |
248                         1 << PG_buddy );
249         set_page_count(page, 0);
250         reset_page_mapcount(page);
251         page->mapping = NULL;
252         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
253 }
254
255 /*
256  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
257  *
258  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
259  *
260  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
261  *
262  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
263  * the head page (even the head page has this).
264  *
265  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
266  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
267  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
268  */
269
270 static void free_compound_page(struct page *page)
271 {
272         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
273 }
274
275 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
276 {
277         int i;
278         int nr_pages = 1 << order;
279
280         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
281         set_compound_order(page, order);
282         __SetPageHead(page);
283         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
284                 struct page *p = page + i;
285
286                 __SetPageTail(p);
287                 p->first_page = page;
288         }
289 }
290
291 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
292 {
293         int i;
294         int nr_pages = 1 << order;
295
296         if (unlikely(compound_order(page) != order))
297                 bad_page(page);
298
299         if (unlikely(!PageHead(page)))
300                         bad_page(page);
301         __ClearPageHead(page);
302         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
303                 struct page *p = page + i;
304
305                 if (unlikely(!PageTail(p) |
306                                 (p->first_page != page)))
307                         bad_page(page);
308                 __ClearPageTail(p);
309         }
310 }
311
312 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
313 {
314         int i;
315
316         /*
317          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
318          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
319          */
320         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
321         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
322                 clear_highpage(page + i);
323 }
324
325 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
326 {
327         set_page_private(page, order);
328         __SetPageBuddy(page);
329 }
330
331 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
332 {
333         __ClearPageBuddy(page);
334         set_page_private(page, 0);
335 }
336
337 /*
338  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
339  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
340  *
341  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
342  * the following equation:
343  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
344  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
345  * 1 buddy is #10:
346  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
347  *
348  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
349  * satisfies the following equation:
350  *     P = B & ~(1 << O)
351  *
352  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
353  */
354 static inline struct page *
355 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
356 {
357         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
358
359         return page + (buddy_idx - page_idx);
360 }
361
362 static inline unsigned long
363 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
364 {
365         return (page_idx & ~(1 << order));
366 }
367
368 /*
369  * This function checks whether a page is free && is the buddy
370  * we can do coalesce a page and its buddy if
371  * (a) the buddy is not in a hole &&
372  * (b) the buddy is in the buddy system &&
373  * (c) a page and its buddy have the same order &&
374  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
375  *
376  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
377  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
378  *
379  * For recording page's order, we use page_private(page).
380  */
381 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
382                                                                 int order)
383 {
384         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
385                 return 0;
386
387         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
388                 return 0;
389
390         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
391                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
392                 return 1;
393         }
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  * Freeing function for a buddy system allocator.
399  *
400  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
401  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
402  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
403  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
404  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
405  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
406  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
407  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
408  * parts of the VM system.
409  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
410  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
411  * order is recorded in page_private(page) field.
412  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
413  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
414  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
415  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
416  * triggers coalescing into a block of larger size.            
417  *
418  * -- wli
419  */
420
421 static inline void __free_one_page(struct page *page,
422                 struct zone *zone, unsigned int order)
423 {
424         unsigned long page_idx;
425         int order_size = 1 << order;
426         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
427
428         if (unlikely(PageCompound(page)))
429                 destroy_compound_page(page, order);
430
431         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
432
433         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
434         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
435
436         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
437         while (order < MAX_ORDER-1) {
438                 unsigned long combined_idx;
439                 struct page *buddy;
440
441                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
442                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
443                         break;          /* Move the buddy up one level. */
444
445                 list_del(&buddy->lru);
446                 zone->free_area[order].nr_free--;
447                 rmv_page_order(buddy);
448                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
449                 page = page + (combined_idx - page_idx);
450                 page_idx = combined_idx;
451                 order++;
452         }
453         set_page_order(page, order);
454         list_add(&page->lru,
455                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
456         zone->free_area[order].nr_free++;
457 }
458
459 static inline int free_pages_check(struct page *page)
460 {
461         if (unlikely(page_mapcount(page) |
462                 (page->mapping != NULL)  |
463                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
464                 (page_count(page) != 0)  |
465                 (page->flags & (
466                         1 << PG_lru     |
467                         1 << PG_private |
468                         1 << PG_locked  |
469                         1 << PG_active  |
470                         1 << PG_slab    |
471                         1 << PG_swapcache |
472                         1 << PG_writeback |
473                         1 << PG_reserved |
474                         1 << PG_buddy ))))
475                 bad_page(page);
476         if (PageDirty(page))
477                 __ClearPageDirty(page);
478         /*
479          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
480          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
481          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
482          */
483         return PageReserved(page);
484 }
485
486 /*
487  * Frees a list of pages. 
488  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
489  * count is the number of pages to free.
490  *
491  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
492  * see if this freeing clears that state.
493  *
494  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
495  * pinned" detection logic.
496  */
497 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
498                                         struct list_head *list, int order)
499 {
500         spin_lock(&zone->lock);
501         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
502         zone->pages_scanned = 0;
503         while (count--) {
504                 struct page *page;
505
506                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
507                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
508                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
509                 list_del(&page->lru);
510                 __free_one_page(page, zone, order);
511         }
512         spin_unlock(&zone->lock);
513 }
514
515 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
516 {
517         spin_lock(&zone->lock);
518         zone_clear_flag(zone, ZONE_ALL_UNRECLAIMABLE);
519         zone->pages_scanned = 0;
520         __free_one_page(page, zone, order);
521         spin_unlock(&zone->lock);
522 }
523
524 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
525 {
526         unsigned long flags;
527         int i;
528         int reserved = 0;
529
530         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
531                 reserved += free_pages_check(page + i);
532         if (reserved)
533                 return;
534
535         if (!PageHighMem(page))
536                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
537         arch_free_page(page, order);
538         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
539
540         local_irq_save(flags);
541         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
542         free_one_page(page_zone(page), page, order);
543         local_irq_restore(flags);
544 }
545
546 /*
547  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
548  */
549 void __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
550 {
551         if (order == 0) {
552                 __ClearPageReserved(page);
553                 set_page_count(page, 0);
554                 set_page_refcounted(page);
555                 __free_page(page);
556         } else {
557                 int loop;
558
559                 prefetchw(page);
560                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
561                         struct page *p = &page[loop];
562
563                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
564                                 prefetchw(p + 1);
565                         __ClearPageReserved(p);
566                         set_page_count(p, 0);
567                 }
568
569                 set_page_refcounted(page);
570                 __free_pages(page, order);
571         }
572 }
573
574
575 /*
576  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
577  * Please do not alter this order without good reasons and regression
578  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
579  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
580  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
581  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
582  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
583  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
584  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
585  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
586  *
587  * -- wli
588  */
589 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
590         int low, int high, struct free_area *area,
591         int migratetype)
592 {
593         unsigned long size = 1 << high;
594
595         while (high > low) {
596                 area--;
597                 high--;
598                 size >>= 1;
599                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
600                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
601                 area->nr_free++;
602                 set_page_order(&page[size], high);
603         }
604 }
605
606 /*
607  * This page is about to be returned from the page allocator
608  */
609 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
610 {
611         if (unlikely(page_mapcount(page) |
612                 (page->mapping != NULL)  |
613                 (page_get_page_cgroup(page) != NULL) |
614                 (page_count(page) != 0)  |
615                 (page->flags & (
616                         1 << PG_lru     |
617                         1 << PG_private |
618                         1 << PG_locked  |
619                         1 << PG_active  |
620                         1 << PG_dirty   |
621                         1 << PG_slab    |
622                         1 << PG_swapcache |
623                         1 << PG_writeback |
624                         1 << PG_reserved |
625                         1 << PG_buddy ))))
626                 bad_page(page);
627
628         /*
629          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
630          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
631          */
632         if (PageReserved(page))
633                 return 1;
634
635         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error | 1 << PG_reclaim |
636                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
637                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
638         set_page_private(page, 0);
639         set_page_refcounted(page);
640
641         arch_alloc_page(page, order);
642         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
643
644         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
645                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
646
647         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
648                 prep_compound_page(page, order);
649
650         return 0;
651 }
652
653 /*
654  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
655  * the smallest available page from the freelists
656  */
657 static struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
658                                                 int migratetype)
659 {
660         unsigned int current_order;
661         struct free_area * area;
662         struct page *page;
663
664         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
665         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
666                 area = &(zone->free_area[current_order]);
667                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
668                         continue;
669
670                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
671                                                         struct page, lru);
672                 list_del(&page->lru);
673                 rmv_page_order(page);
674                 area->nr_free--;
675                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
676                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
677                 return page;
678         }
679
680         return NULL;
681 }
682
683
684 /*
685  * This array describes the order lists are fallen back to when
686  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
687  */
688 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
689         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
690         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
691         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
692         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
693 };
694
695 /*
696  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
697  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
698  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
699  */
700 int move_freepages(struct zone *zone,
701                         struct page *start_page, struct page *end_page,
702                         int migratetype)
703 {
704         struct page *page;
705         unsigned long order;
706         int pages_moved = 0;
707
708 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
709         /*
710          * page_zone is not safe to call in this context when
711          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
712          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
713          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
714          * grouping pages by mobility
715          */
716         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
717 #endif
718
719         for (page = start_page; page <= end_page;) {
720                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
721                         page++;
722                         continue;
723                 }
724
725                 if (!PageBuddy(page)) {
726                         page++;
727                         continue;
728                 }
729
730                 order = page_order(page);
731                 list_del(&page->lru);
732                 list_add(&page->lru,
733                         &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
734                 page += 1 << order;
735                 pages_moved += 1 << order;
736         }
737
738         return pages_moved;
739 }
740
741 int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page, int migratetype)
742 {
743         unsigned long start_pfn, end_pfn;
744         struct page *start_page, *end_page;
745
746         start_pfn = page_to_pfn(page);
747         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
748         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
749         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
750         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
751
752         /* Do not cross zone boundaries */
753         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
754                 start_page = page;
755         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
756                 return 0;
757
758         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
759 }
760
761 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
762 static struct page *__rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order,
763                                                 int start_migratetype)
764 {
765         struct free_area * area;
766         int current_order;
767         struct page *page;
768         int migratetype, i;
769
770         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
771         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
772                                                 --current_order) {
773                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
774                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
775
776                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
777                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
778                                 continue;
779
780                         area = &(zone->free_area[current_order]);
781                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
782                                 continue;
783
784                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
785                                         struct page, lru);
786                         area->nr_free--;
787
788                         /*
789                          * If breaking a large block of pages, move all free
790                          * pages to the preferred allocation list. If falling
791                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
792                          * agressive about taking ownership of free pages
793                          */
794                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
795                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE) {
796                                 unsigned long pages;
797                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
798                                                                 start_migratetype);
799
800                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
801                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)))
802                                         set_pageblock_migratetype(page,
803                                                                 start_migratetype);
804
805                                 migratetype = start_migratetype;
806                         }
807
808                         /* Remove the page from the freelists */
809                         list_del(&page->lru);
810                         rmv_page_order(page);
811                         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
812                                                         -(1UL << order));
813
814                         if (current_order == pageblock_order)
815                                 set_pageblock_migratetype(page,
816                                                         start_migratetype);
817
818                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
819                         return page;
820                 }
821         }
822
823         /* Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation */
824         return __rmqueue_smallest(zone, order, MIGRATE_RESERVE);
825 }
826
827 /*
828  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
829  * Call me with the zone->lock already held.
830  */
831 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
832                                                 int migratetype)
833 {
834         struct page *page;
835
836         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
837
838         if (unlikely(!page))
839                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
840
841         return page;
842 }
843
844 /* 
845  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
846  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
847  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
848  */
849 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
850                         unsigned long count, struct list_head *list,
851                         int migratetype)
852 {
853         int i;
854         
855         spin_lock(&zone->lock);
856         for (i = 0; i < count; ++i) {
857                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
858                 if (unlikely(page == NULL))
859                         break;
860
861                 /*
862                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
863                  * in physical page order. The page is added to the callers and
864                  * list and the list head then moves forward. From the callers
865                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
866                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
867                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
868                  * properly.
869                  */
870                 list_add(&page->lru, list);
871                 set_page_private(page, migratetype);
872                 list = &page->lru;
873         }
874         spin_unlock(&zone->lock);
875         return i;
876 }
877
878 #ifdef CONFIG_NUMA
879 /*
880  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
881  * currently executing processor on remote nodes after they have
882  * expired.
883  *
884  * Note that this function must be called with the thread pinned to
885  * a single processor.
886  */
887 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
888 {
889         unsigned long flags;
890         int to_drain;
891
892         local_irq_save(flags);
893         if (pcp->count >= pcp->batch)
894                 to_drain = pcp->batch;
895         else
896                 to_drain = pcp->count;
897         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
898         pcp->count -= to_drain;
899         local_irq_restore(flags);
900 }
901 #endif
902
903 /*
904  * Drain pages of the indicated processor.
905  *
906  * The processor must either be the current processor and the
907  * thread pinned to the current processor or a processor that
908  * is not online.
909  */
910 static void drain_pages(unsigned int cpu)
911 {
912         unsigned long flags;
913         struct zone *zone;
914
915         for_each_zone(zone) {
916                 struct per_cpu_pageset *pset;
917                 struct per_cpu_pages *pcp;
918
919                 if (!populated_zone(zone))
920                         continue;
921
922                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
923
924                 pcp = &pset->pcp;
925                 local_irq_save(flags);
926                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
927                 pcp->count = 0;
928                 local_irq_restore(flags);
929         }
930 }
931
932 /*
933  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
934  */
935 void drain_local_pages(void *arg)
936 {
937         drain_pages(smp_processor_id());
938 }
939
940 /*
941  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
942  */
943 void drain_all_pages(void)
944 {
945         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 0, 1);
946 }
947
948 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
949
950 void mark_free_pages(struct zone *zone)
951 {
952         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
953         unsigned long flags;
954         int order, t;
955         struct list_head *curr;
956
957         if (!zone->spanned_pages)
958                 return;
959
960         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
961
962         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
963         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
964                 if (pfn_valid(pfn)) {
965                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
966
967                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
968                                 swsusp_unset_page_free(page);
969                 }
970
971         for_each_migratetype_order(order, t) {
972                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
973                         unsigned long i;
974
975                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
976                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
977                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
978                 }
979         }
980         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
981 }
982 #endif /* CONFIG_PM */
983
984 /*
985  * Free a 0-order page
986  */
987 static void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
988 {
989         struct zone *zone = page_zone(page);
990         struct per_cpu_pages *pcp;
991         unsigned long flags;
992
993         if (PageAnon(page))
994                 page->mapping = NULL;
995         if (free_pages_check(page))
996                 return;
997
998         if (!PageHighMem(page))
999                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
1000         arch_free_page(page, 0);
1001         kernel_map_pages(page, 1, 0);
1002
1003         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp;
1004         local_irq_save(flags);
1005         __count_vm_event(PGFREE);
1006         if (cold)
1007                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->list);
1008         else
1009                 list_add(&page->lru, &pcp->list);
1010         set_page_private(page, get_pageblock_migratetype(page));
1011         pcp->count++;
1012         if (pcp->count >= pcp->high) {
1013                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
1014                 pcp->count -= pcp->batch;
1015         }
1016         local_irq_restore(flags);
1017         put_cpu();
1018 }
1019
1020 void free_hot_page(struct page *page)
1021 {
1022         free_hot_cold_page(page, 0);
1023 }
1024         
1025 void free_cold_page(struct page *page)
1026 {
1027         free_hot_cold_page(page, 1);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1032  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1033  * Each sub-page must be freed individually.
1034  *
1035  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1036  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1037  */
1038 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1039 {
1040         int i;
1041
1042         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1043         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1044         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1045                 set_page_refcounted(page + i);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1050  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1051  * or two.
1052  */
1053 static struct page *buffered_rmqueue(struct zone *preferred_zone,
1054                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         struct page *page;
1058         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1059         int cpu;
1060         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_flags);
1061
1062 again:
1063         cpu  = get_cpu();
1064         if (likely(order == 0)) {
1065                 struct per_cpu_pages *pcp;
1066
1067                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp;
1068                 local_irq_save(flags);
1069                 if (!pcp->count) {
1070                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
1071                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1072                         if (unlikely(!pcp->count))
1073                                 goto failed;
1074                 }
1075
1076                 /* Find a page of the appropriate migrate type */
1077                 if (cold) {
1078                         list_for_each_entry_reverse(page, &pcp->list, lru)
1079                                 if (page_private(page) == migratetype)
1080                                         break;
1081                 } else {
1082                         list_for_each_entry(page, &pcp->list, lru)
1083                                 if (page_private(page) == migratetype)
1084                                         break;
1085                 }
1086
1087                 /* Allocate more to the pcp list if necessary */
1088                 if (unlikely(&page->lru == &pcp->list)) {
1089                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1090                                         pcp->batch, &pcp->list, migratetype);
1091                         page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
1092                 }
1093
1094                 list_del(&page->lru);
1095                 pcp->count--;
1096         } else {
1097                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1098                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1099                 spin_unlock(&zone->lock);
1100                 if (!page)
1101                         goto failed;
1102         }
1103
1104         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1105         zone_statistics(preferred_zone, zone);
1106         local_irq_restore(flags);
1107         put_cpu();
1108
1109         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1110         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1111                 goto again;
1112         return page;
1113
1114 failed:
1115         local_irq_restore(flags);
1116         put_cpu();
1117         return NULL;
1118 }
1119
1120 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
1121 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
1122 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
1123 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
1124 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1125 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1126 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1127
1128 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1129
1130 static struct fail_page_alloc_attr {
1131         struct fault_attr attr;
1132
1133         u32 ignore_gfp_highmem;
1134         u32 ignore_gfp_wait;
1135         u32 min_order;
1136
1137 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1138
1139         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1140         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1141         struct dentry *min_order_file;
1142
1143 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1144
1145 } fail_page_alloc = {
1146         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1147         .ignore_gfp_wait = 1,
1148         .ignore_gfp_highmem = 1,
1149         .min_order = 1,
1150 };
1151
1152 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1153 {
1154         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1155 }
1156 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1157
1158 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1159 {
1160         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1161                 return 0;
1162         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1163                 return 0;
1164         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1165                 return 0;
1166         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1167                 return 0;
1168
1169         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1170 }
1171
1172 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1173
1174 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1175 {
1176         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1177         struct dentry *dir;
1178         int err;
1179
1180         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1181                                        "fail_page_alloc");
1182         if (err)
1183                 return err;
1184         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1185
1186         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1187                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1188                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1189
1190         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1191                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1192                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1193         fail_page_alloc.min_order_file =
1194                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1195                                    &fail_page_alloc.min_order);
1196
1197         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1198             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1199             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1200                 err = -ENOMEM;
1201                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1202                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1203                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1204                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1205         }
1206
1207         return err;
1208 }
1209
1210 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1211
1212 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1213
1214 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1215
1216 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1217 {
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1222
1223 /*
1224  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1225  * of the allocation.
1226  */
1227 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1228                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1229 {
1230         /* free_pages my go negative - that's OK */
1231         long min = mark;
1232         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1233         int o;
1234
1235         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1236                 min -= min / 2;
1237         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1238                 min -= min / 4;
1239
1240         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1241                 return 0;
1242         for (o = 0; o < order; o++) {
1243                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1244                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1245
1246                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1247                 min >>= 1;
1248
1249                 if (free_pages <= min)
1250                         return 0;
1251         }
1252         return 1;
1253 }
1254
1255 #ifdef CONFIG_NUMA
1256 /*
1257  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1258  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1259  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1260  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1261  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1262  *
1263  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1264  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1265  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1266  *
1267  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1268  * nothing and returns NULL.
1269  *
1270  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1271  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1272  *
1273  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1274  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1275  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1276  * quickly as we can.
1277  */
1278 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1279 {
1280         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1281         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1282
1283         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1284         if (!zlc)
1285                 return NULL;
1286
1287         if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1288                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1289                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1290         }
1291
1292         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1293                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1294                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1295         return allowednodes;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1300  * if it is worth looking at further for free memory:
1301  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1302  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1303  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1304  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1305  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1306  * else return false (zero) if it is not.
1307  *
1308  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1309  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1310  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1311  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1312  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1313  * into the second scan of the zonelist.
1314  *
1315  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1316  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1317  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1318  * unturned looking for a free page.
1319  */
1320 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1321                                                 nodemask_t *allowednodes)
1322 {
1323         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1324         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1325         int n;                          /* node that zone *z is on */
1326
1327         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1328         if (!zlc)
1329                 return 1;
1330
1331         i = z - zonelist->_zonerefs;
1332         n = zlc->z_to_n[i];
1333
1334         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1335         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1340  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1341  * from that zone don't waste time re-examining it.
1342  */
1343 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1344 {
1345         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1346         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1347
1348         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1349         if (!zlc)
1350                 return;
1351
1352         i = z - zonelist->_zonerefs;
1353
1354         set_bit(i, zlc->fullzones);
1355 }
1356
1357 #else   /* CONFIG_NUMA */
1358
1359 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1360 {
1361         return NULL;
1362 }
1363
1364 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1365                                 nodemask_t *allowednodes)
1366 {
1367         return 1;
1368 }
1369
1370 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1371 {
1372 }
1373 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1374
1375 /*
1376  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1377  * a page.
1378  */
1379 static struct page *
1380 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, unsigned int order,
1381                 struct zonelist *zonelist, int high_zoneidx, int alloc_flags)
1382 {
1383         struct zoneref *z;
1384         struct page *page = NULL;
1385         int classzone_idx;
1386         struct zone *zone, *preferred_zone;
1387         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1388         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1389         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1390
1391         (void)first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, nodemask,
1392                                                         &preferred_zone);
1393         classzone_idx = zone_idx(preferred_zone);
1394
1395 zonelist_scan:
1396         /*
1397          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1398          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1399          */
1400         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
1401                                                 high_zoneidx, nodemask) {
1402                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1403                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1404                                 continue;
1405                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1406                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1407                                 goto try_next_zone;
1408
1409                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1410                         unsigned long mark;
1411                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1412                                 mark = zone->pages_min;
1413                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1414                                 mark = zone->pages_low;
1415                         else
1416                                 mark = zone->pages_high;
1417                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1418                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1419                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1420                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1421                                         goto this_zone_full;
1422                         }
1423                 }
1424
1425                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order, gfp_mask);
1426                 if (page)
1427                         break;
1428 this_zone_full:
1429                 if (NUMA_BUILD)
1430                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1431 try_next_zone:
1432                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1433                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1434                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1435                         zlc_active = 1;
1436                         did_zlc_setup = 1;
1437                 }
1438         }
1439
1440         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1441                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1442                 zlc_active = 0;
1443                 goto zonelist_scan;
1444         }
1445         return page;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1450  */
1451 static struct page *
1452 __alloc_pages_internal(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1453                         struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
1454 {
1455         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1456         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
1457         struct zoneref *z;
1458         struct zone *zone;
1459         struct page *page;
1460         struct reclaim_state reclaim_state;
1461         struct task_struct *p = current;
1462         int do_retry;
1463         int alloc_flags;
1464         int did_some_progress;
1465
1466         might_sleep_if(wait);
1467
1468         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1469                 return NULL;
1470
1471 restart:
1472         z = zonelist->_zonerefs;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1473
1474         if (unlikely(!z->zone)) {
1475                 /*
1476                  * Happens if we have an empty zonelist as a result of
1477                  * GFP_THISNODE being used on a memoryless node
1478                  */
1479                 return NULL;
1480         }
1481
1482         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask, order,
1483                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1484         if (page)
1485                 goto got_pg;
1486
1487         /*
1488          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1489          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1490          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1491          * using a larger set of nodes after it has established that the
1492          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1493          * over allocated.
1494          */
1495         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1496                 goto nopage;
1497
1498         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx)
1499                 wakeup_kswapd(zone, order);
1500
1501         /*
1502          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1503          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1504          * to how we want to proceed.
1505          *
1506          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1507          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1508          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1509          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1510          */
1511         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1512         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1513                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1514         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1515                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1516         if (wait)
1517                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1518
1519         /*
1520          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1521          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1522          *
1523          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1524          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1525          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1526          */
1527         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order, zonelist,
1528                                                 high_zoneidx, alloc_flags);
1529         if (page)
1530                 goto got_pg;
1531
1532         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1533
1534 rebalance:
1535         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1536                         && !in_interrupt()) {
1537                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1538 nofail_alloc:
1539                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1540                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1541                                 zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1542                         if (page)
1543                                 goto got_pg;
1544                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1545                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1546                                 goto nofail_alloc;
1547                         }
1548                 }
1549                 goto nopage;
1550         }
1551
1552         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1553         if (!wait)
1554                 goto nopage;
1555
1556         cond_resched();
1557
1558         /* We now go into synchronous reclaim */
1559         cpuset_memory_pressure_bump();
1560         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1561         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1562         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1563
1564         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask);
1565
1566         p->reclaim_state = NULL;
1567         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1568
1569         cond_resched();
1570
1571         if (order != 0)
1572                 drain_all_pages();
1573
1574         if (likely(did_some_progress)) {
1575                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1576                                         zonelist, high_zoneidx, alloc_flags);
1577                 if (page)
1578                         goto got_pg;
1579         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1580                 if (!try_set_zone_oom(zonelist, gfp_mask)) {
1581                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1582                         goto restart;
1583                 }
1584
1585                 /*
1586                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1587                  * very high watermark here, this is only to catch
1588                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1589                  * under heavy pressure.
1590                  */
1591                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask,
1592                         order, zonelist, high_zoneidx,
1593                         ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1594                 if (page) {
1595                         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1596                         goto got_pg;
1597                 }
1598
1599                 /* The OOM killer will not help higher order allocs so fail */
1600                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) {
1601                         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1602                         goto nopage;
1603                 }
1604
1605                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1606                 clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1607                 goto restart;
1608         }
1609
1610         /*
1611          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1612          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1613          *
1614          * In this implementation, either order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER or
1615          * __GFP_REPEAT mean __GFP_NOFAIL, but that may not be true in other
1616          * implementations.
1617          */
1618         do_retry = 0;
1619         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1620                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1621                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1622                         do_retry = 1;
1623                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1624                         do_retry = 1;
1625         }
1626         if (do_retry) {
1627                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1628                 goto rebalance;
1629         }
1630
1631 nopage:
1632         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1633                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1634                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1635                         p->comm, order, gfp_mask);
1636                 dump_stack();
1637                 show_mem();
1638         }
1639 got_pg:
1640         return page;
1641 }
1642
1643 struct page *
1644 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1645                 struct zonelist *zonelist)
1646 {
1647         return __alloc_pages_internal(gfp_mask, order, zonelist, NULL);
1648 }
1649
1650 struct page *
1651 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1652                 struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
1653 {
1654         return __alloc_pages_internal(gfp_mask, order, zonelist, nodemask);
1655 }
1656
1657 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1658
1659 /*
1660  * Common helper functions.
1661  */
1662 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1663 {
1664         struct page * page;
1665         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1666         if (!page)
1667                 return 0;
1668         return (unsigned long) page_address(page);
1669 }
1670
1671 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1672
1673 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1674 {
1675         struct page * page;
1676
1677         /*
1678          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1679          * a highmem page
1680          */
1681         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1682
1683         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1684         if (page)
1685                 return (unsigned long) page_address(page);
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1690
1691 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1692 {
1693         int i = pagevec_count(pvec);
1694
1695         while (--i >= 0)
1696                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1697 }
1698
1699 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1700 {
1701         if (put_page_testzero(page)) {
1702                 if (order == 0)
1703                         free_hot_page(page);
1704                 else
1705                         __free_pages_ok(page, order);
1706         }
1707 }
1708
1709 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1710
1711 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1712 {
1713         if (addr != 0) {
1714                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1715                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1716         }
1717 }
1718
1719 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1720
1721 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1722 {
1723         struct zoneref *z;
1724         struct zone *zone;
1725
1726         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1727         unsigned int sum = 0;
1728
1729         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
1730
1731         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
1732                 unsigned long size = zone->present_pages;
1733                 unsigned long high = zone->pages_high;
1734                 if (size > high)
1735                         sum += size - high;
1736         }
1737
1738         return sum;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1743  */
1744 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1745 {
1746         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1749
1750 /*
1751  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1752  */
1753 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1754 {
1755         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1756 }
1757
1758 static inline void show_node(struct zone *zone)
1759 {
1760         if (NUMA_BUILD)
1761                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1762 }
1763
1764 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1765 {
1766         val->totalram = totalram_pages;
1767         val->sharedram = 0;
1768         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1769         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1770         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1771         val->freehigh = nr_free_highpages();
1772         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1773 }
1774
1775 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1776
1777 #ifdef CONFIG_NUMA
1778 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1779 {
1780         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1781
1782         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1783         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1784 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1785         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1786         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1787                         NR_FREE_PAGES);
1788 #else
1789         val->totalhigh = 0;
1790         val->freehigh = 0;
1791 #endif
1792         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1793 }
1794 #endif
1795
1796 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1797
1798 /*
1799  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1800  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1801  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1802  */
1803 void show_free_areas(void)
1804 {
1805         int cpu;
1806         struct zone *zone;
1807
1808         for_each_zone(zone) {
1809                 if (!populated_zone(zone))
1810                         continue;
1811
1812                 show_node(zone);
1813                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1814
1815                 for_each_online_cpu(cpu) {
1816                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1817
1818                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1819
1820                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1821                                cpu, pageset->pcp.high,
1822                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
1823                 }
1824         }
1825
1826         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1827                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1828                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1829                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1830                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1831                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1832                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1833                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1834                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1835                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1836                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1837                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1838                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1839
1840         for_each_zone(zone) {
1841                 int i;
1842
1843                 if (!populated_zone(zone))
1844                         continue;
1845
1846                 show_node(zone);
1847                 printk("%s"
1848                         " free:%lukB"
1849                         " min:%lukB"
1850                         " low:%lukB"
1851                         " high:%lukB"
1852                         " active:%lukB"
1853                         " inactive:%lukB"
1854                         " present:%lukB"
1855                         " pages_scanned:%lu"
1856                         " all_unreclaimable? %s"
1857                         "\n",
1858                         zone->name,
1859                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1860                         K(zone->pages_min),
1861                         K(zone->pages_low),
1862                         K(zone->pages_high),
1863                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1864                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1865                         K(zone->present_pages),
1866                         zone->pages_scanned,
1867                         (zone_is_all_unreclaimable(zone) ? "yes" : "no")
1868                         );
1869                 printk("lowmem_reserve[]:");
1870                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1871                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1872                 printk("\n");
1873         }
1874
1875         for_each_zone(zone) {
1876                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1877
1878                 if (!populated_zone(zone))
1879                         continue;
1880
1881                 show_node(zone);
1882                 printk("%s: ", zone->name);
1883
1884                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1885                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1886                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1887                         total += nr[order] << order;
1888                 }
1889                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1890                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1891                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1892                 printk("= %lukB\n", K(total));
1893         }
1894
1895         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
1896
1897         show_swap_cache_info();
1898 }
1899
1900 static void zoneref_set_zone(struct zone *zone, struct zoneref *zoneref)
1901 {
1902         zoneref->zone = zone;
1903         zoneref->zone_idx = zone_idx(zone);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Builds allocation fallback zone lists.
1908  *
1909  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1910  */
1911 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1912                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1913 {
1914         struct zone *zone;
1915
1916         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1917         zone_type++;
1918
1919         do {
1920                 zone_type--;
1921                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1922                 if (populated_zone(zone)) {
1923                         zoneref_set_zone(zone,
1924                                 &zonelist->_zonerefs[nr_zones++]);
1925                         check_highest_zone(zone_type);
1926                 }
1927
1928         } while (zone_type);
1929         return nr_zones;
1930 }
1931
1932
1933 /*
1934  *  zonelist_order:
1935  *  0 = automatic detection of better ordering.
1936  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1937  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1938  *
1939  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1940  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1941  */
1942 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1943 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1944 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1945
1946 /* zonelist order in the kernel.
1947  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1948  */
1949 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1950 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1951
1952
1953 #ifdef CONFIG_NUMA
1954 /* The value user specified ....changed by config */
1955 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1956 /* string for sysctl */
1957 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1958 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1959
1960 /*
1961  * interface for configure zonelist ordering.
1962  * command line option "numa_zonelist_order"
1963  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1964  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1965  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1966  */
1967
1968 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1969 {
1970         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1971                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1972         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1973                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1974         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1975                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1976         } else {
1977                 printk(KERN_WARNING
1978                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1979                         "%s\n", s);
1980                 return -EINVAL;
1981         }
1982         return 0;
1983 }
1984
1985 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1986 {
1987         if (s)
1988                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1989         return 0;
1990 }
1991 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1992
1993 /*
1994  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1995  */
1996 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1997                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1998                 loff_t *ppos)
1999 {
2000         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
2001         int ret;
2002
2003         if (write)
2004                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
2005                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2006         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
2007         if (ret)
2008                 return ret;
2009         if (write) {
2010                 int oldval = user_zonelist_order;
2011                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
2012                         /*
2013                          * bogus value.  restore saved string
2014                          */
2015                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2016                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2017                         user_zonelist_order = oldval;
2018                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
2019                         build_all_zonelists();
2020         }
2021         return 0;
2022 }
2023
2024
2025 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
2026 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2027
2028 /**
2029  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2030  * @node: node whose fallback list we're appending
2031  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2032  *
2033  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2034  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2035  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2036  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2037  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2038  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2039  * on them otherwise.
2040  * It returns -1 if no node is found.
2041  */
2042 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2043 {
2044         int n, val;
2045         int min_val = INT_MAX;
2046         int best_node = -1;
2047         node_to_cpumask_ptr(tmp, 0);
2048
2049         /* Use the local node if we haven't already */
2050         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2051                 node_set(node, *used_node_mask);
2052                 return node;
2053         }
2054
2055         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2056
2057                 /* Don't want a node to appear more than once */
2058                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2059                         continue;
2060
2061                 /* Use the distance array to find the distance */
2062                 val = node_distance(node, n);
2063
2064                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2065                 val += (n < node);
2066
2067                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2068                 node_to_cpumask_ptr_next(tmp, n);
2069                 if (!cpus_empty(*tmp))
2070                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2071
2072                 /* Slight preference for less loaded node */
2073                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2074                 val += node_load[n];
2075
2076                 if (val < min_val) {
2077                         min_val = val;
2078                         best_node = n;
2079                 }
2080         }
2081
2082         if (best_node >= 0)
2083                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2084
2085         return best_node;
2086 }
2087
2088
2089 /*
2090  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2091  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2092  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2093  */
2094 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2095 {
2096         int j;
2097         struct zonelist *zonelist;
2098
2099         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2100         for (j = 0; zonelist->_zonerefs[j].zone != NULL; j++)
2101                 ;
2102         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2103                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2104         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2105         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2106 }
2107
2108 /*
2109  * Build gfp_thisnode zonelists
2110  */
2111 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2112 {
2113         int j;
2114         struct zonelist *zonelist;
2115
2116         zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
2117         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2118         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2119         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2124  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2125  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2126  * may still exist in local DMA zone.
2127  */
2128 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2129
2130 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2131 {
2132         int pos, j, node;
2133         int zone_type;          /* needs to be signed */
2134         struct zone *z;
2135         struct zonelist *zonelist;
2136
2137         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2138         pos = 0;
2139         for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
2140                 for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2141                         node = node_order[j];
2142                         z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2143                         if (populated_zone(z)) {
2144                                 zoneref_set_zone(z,
2145                                         &zonelist->_zonerefs[pos++]);
2146                                 check_highest_zone(zone_type);
2147                         }
2148                 }
2149         }
2150         zonelist->_zonerefs[pos].zone = NULL;
2151         zonelist->_zonerefs[pos].zone_idx = 0;
2152 }
2153
2154 static int default_zonelist_order(void)
2155 {
2156         int nid, zone_type;
2157         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2158         struct zone *z;
2159         int average_size;
2160         /*
2161          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
2162          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2163          * into OOM very easily.
2164          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
2165          */
2166         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2167         low_kmem_size = 0;
2168         total_size = 0;
2169         for_each_online_node(nid) {
2170                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2171                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2172                         if (populated_zone(z)) {
2173                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2174                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2175                                 total_size += z->present_pages;
2176                         }
2177                 }
2178         }
2179         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2180             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2181                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2182         /*
2183          * look into each node's config.
2184          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2185          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2186          */
2187         average_size = total_size /
2188                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2189         for_each_online_node(nid) {
2190                 low_kmem_size = 0;
2191                 total_size = 0;
2192                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2193                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2194                         if (populated_zone(z)) {
2195                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2196                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2197                                 total_size += z->present_pages;
2198                         }
2199                 }
2200                 if (low_kmem_size &&
2201                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2202                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2203                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2204         }
2205         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
2206 }
2207
2208 static void set_zonelist_order(void)
2209 {
2210         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
2211                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
2212         else
2213                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
2214 }
2215
2216 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2217 {
2218         int j, node, load;
2219         enum zone_type i;
2220         nodemask_t used_mask;
2221         int local_node, prev_node;
2222         struct zonelist *zonelist;
2223         int order = current_zonelist_order;
2224
2225         /* initialize zonelists */
2226         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
2227                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2228                 zonelist->_zonerefs[0].zone = NULL;
2229                 zonelist->_zonerefs[0].zone_idx = 0;
2230         }
2231
2232         /* NUMA-aware ordering of nodes */
2233         local_node = pgdat->node_id;
2234         load = num_online_nodes();
2235         prev_node = local_node;
2236         nodes_clear(used_mask);
2237
2238         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
2239         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
2240         j = 0;
2241
2242         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
2243                 int distance = node_distance(local_node, node);
2244
2245                 /*
2246                  * If another node is sufficiently far away then it is better
2247                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
2248                  */
2249                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
2250                         zone_reclaim_mode = 1;
2251
2252                 /*
2253                  * We don't want to pressure a particular node.
2254                  * So adding penalty to the first node in same
2255                  * distance group to make it round-robin.
2256                  */
2257                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
2258                         node_load[node] = load;
2259
2260                 prev_node = node;
2261                 load--;
2262                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
2263                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
2264                 else
2265                         node_order[j++] = node; /* remember order */
2266         }
2267
2268         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
2269                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
2270                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
2271         }
2272
2273         build_thisnode_zonelists(pgdat);
2274 }
2275
2276 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
2277 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2278 {
2279         struct zonelist *zonelist;
2280         struct zonelist_cache *zlc;
2281         struct zoneref *z;
2282
2283         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2284         zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2285         bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2286         for (z = zonelist->_zonerefs; z->zone; z++)
2287                 zlc->z_to_n[z - zonelist->_zonerefs] = zonelist_node_idx(z);
2288 }
2289
2290
2291 #else   /* CONFIG_NUMA */
2292
2293 static void set_zonelist_order(void)
2294 {
2295         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2296 }
2297
2298 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2299 {
2300         int node, local_node;
2301         enum zone_type j;
2302         struct zonelist *zonelist;
2303
2304         local_node = pgdat->node_id;
2305
2306         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2307         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2308
2309         /*
2310          * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2311          * of all the other nodes.
2312          * We don't want to pressure a particular node, so when
2313          * building the zones for node N, we make sure that the
2314          * zones coming right after the local ones are those from
2315          * node N+1 (modulo N)
2316          */
2317         for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2318                 if (!node_online(node))
2319                         continue;
2320                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2321                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2322         }
2323         for (node = 0; node < local_node; node++) {
2324                 if (!node_online(node))
2325                         continue;
2326                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2327                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2328         }
2329
2330         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2331         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2332 }
2333
2334 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2335 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2336 {
2337         pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
2338         pgdat->node_zonelists[1].zlcache_ptr = NULL;
2339 }
2340
2341 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2342
2343 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2344 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2345 {
2346         int nid;
2347
2348         for_each_online_node(nid) {
2349                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2350
2351                 build_zonelists(pgdat);
2352                 build_zonelist_cache(pgdat);
2353         }
2354         return 0;
2355 }
2356
2357 void build_all_zonelists(void)
2358 {
2359         set_zonelist_order();
2360
2361         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2362                 __build_all_zonelists(NULL);
2363                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2364         } else {
2365                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
2366                    of zonelist */
2367                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2368                 /* cpuset refresh routine should be here */
2369         }
2370         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2371         /*
2372          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
2373          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
2374          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
2375          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
2376          * disabled and enable it later
2377          */
2378         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
2379                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
2380         else
2381                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
2382
2383         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
2384                 "Total pages: %ld\n",
2385                         num_online_nodes(),
2386                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2387                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
2388                         vm_total_pages);
2389 #ifdef CONFIG_NUMA
2390         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2391 #endif
2392 }
2393
2394 /*
2395  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2396  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2397  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2398  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2399  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2400  * conservative, even though it seems large.
2401  *
2402  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2403  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2404  */
2405 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2406
2407 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2408 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2409 {
2410         unsigned long size = 1;
2411
2412         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2413
2414         while (size < pages)
2415                 size <<= 1;
2416
2417         /*
2418          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2419          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2420          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2421          */
2422         size = min(size, 4096UL);
2423
2424         return max(size, 4UL);
2425 }
2426 #else
2427 /*
2428  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2429  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2430  *
2431  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2432  *
2433  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2434  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2435  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2436  *
2437  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2438  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2439  *
2440  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2441  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2442  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2443  */
2444 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2445 {
2446         return 4096UL;
2447 }
2448 #endif
2449
2450 /*
2451  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2452  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2453  * hash function before the remainder is taken.
2454  */
2455 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2456 {
2457         return ffz(~size);
2458 }
2459
2460 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2461
2462 /*
2463  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
2464  * of blocks reserved is based on zone->pages_min. The memory within the
2465  * reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
2466  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
2467  * blocks as reclaim kicks in
2468  */
2469 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
2470 {
2471         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn;
2472         struct page *page;
2473         unsigned long reserve, block_migratetype;
2474
2475         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
2476         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
2477         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
2478         reserve = roundup(zone->pages_min, pageblock_nr_pages) >>
2479                                                         pageblock_order;
2480
2481         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
2482                 if (!pfn_valid(pfn))
2483                         continue;
2484                 page = pfn_to_page(pfn);
2485
2486                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
2487                 if (PageReserved(page))
2488                         continue;
2489
2490                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
2491
2492                 /* If this block is reserved, account for it */
2493                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2494                         reserve--;
2495                         continue;
2496                 }
2497
2498                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
2499                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
2500                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
2501                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
2502                         reserve--;
2503                         continue;
2504                 }
2505
2506                 /*
2507                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
2508                  * take it back
2509                  */
2510                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
2511                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2512                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
2513                 }
2514         }
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2519  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2520  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2521  */
2522 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2523                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2524 {
2525         struct page *page;
2526         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2527         unsigned long pfn;
2528         struct zone *z;
2529
2530         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone];
2531         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2532                 /*
2533                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2534                  * handed to this function.  They do not
2535                  * exist on hotplugged memory.
2536                  */
2537                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2538                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2539                                 continue;
2540                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2541                                 continue;
2542                 }
2543                 page = pfn_to_page(pfn);
2544                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2545                 init_page_count(page);
2546                 reset_page_mapcount(page);
2547                 SetPageReserved(page);
2548                 /*
2549                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
2550                  * movable at startup. This will force kernel allocations
2551                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
2552                  * the address space during boot when many long-lived
2553                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
2554                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
2555                  * setup_zone_migrate_reserve()
2556                  *
2557                  * bitmap is created for zone's valid pfn range. but memmap
2558                  * can be created for invalid pages (for alignment)
2559                  * check here not to call set_pageblock_migratetype() against
2560                  * pfn out of zone.
2561                  */
2562                 if ((z->zone_start_pfn <= pfn)
2563                     && (pfn < z->zone_start_pfn + z->spanned_pages)
2564                     && !(pfn & (pageblock_nr_pages - 1)))
2565                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
2566
2567                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2568 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2569                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2570                 if (!is_highmem_idx(zone))
2571                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2572 #endif
2573         }
2574 }
2575
2576 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
2577 {
2578         int order, t;
2579         for_each_migratetype_order(order, t) {
2580                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
2581                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2582         }
2583 }
2584
2585 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2586 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2587         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2588 #endif
2589
2590 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
2591 {
2592         int batch;
2593
2594         /*
2595          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2596          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2597          *
2598          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2599          */
2600         batch = zone->present_pages / 1024;
2601         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2602                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2603         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2604         if (batch < 1)
2605                 batch = 1;
2606
2607         /*
2608          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2609          * of 2 value was found to be more likely to have
2610          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2611          *
2612          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2613          * batches of pages, one task can end up with a lot
2614          * of pages of one half of the possible page colors
2615          * and the other with pages of the other colors.
2616          */
2617         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2618
2619         return batch;
2620 }
2621
2622 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2623 {
2624         struct per_cpu_pages *pcp;
2625
2626         memset(p, 0, sizeof(*p));
2627
2628         pcp = &p->pcp;
2629         pcp->count = 0;
2630         pcp->high = 6 * batch;
2631         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2632         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2637  * to the value high for the pageset p.
2638  */
2639
2640 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2641                                 unsigned long high)
2642 {
2643         struct per_cpu_pages *pcp;
2644
2645         pcp = &p->pcp;
2646         pcp->high = high;
2647         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2648         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2649                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2650 }
2651
2652
2653 #ifdef CONFIG_NUMA
2654 /*
2655  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2656  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2657  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2658  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2659  * with interrupts disabled.
2660  *
2661  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2662  *
2663  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2664  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2665  * hotplugged processors.
2666  *
2667  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2668  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2669  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2670  */
2671 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2672
2673 /*
2674  * Dynamically allocate memory for the
2675  * per cpu pageset array in struct zone.
2676  */
2677 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2678 {
2679         struct zone *zone, *dzone;
2680         int node = cpu_to_node(cpu);
2681
2682         node_set_state(node, N_CPU);    /* this node has a cpu */
2683
2684         for_each_zone(zone) {
2685
2686                 if (!populated_zone(zone))
2687                         continue;
2688
2689                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2690                                          GFP_KERNEL, node);
2691                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2692                         goto bad;
2693
2694                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2695
2696                 if (percpu_pagelist_fraction)
2697                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2698                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2699         }
2700
2701         return 0;
2702 bad:
2703         for_each_zone(dzone) {
2704                 if (!populated_zone(dzone))
2705                         continue;
2706                 if (dzone == zone)
2707                         break;
2708                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2709                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2710         }
2711         return -ENOMEM;
2712 }
2713
2714 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2715 {
2716         struct zone *zone;
2717
2718         for_each_zone(zone) {
2719                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2720
2721                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2722                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2723                         kfree(pset);
2724                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2725         }
2726 }
2727
2728 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2729                 unsigned long action,
2730                 void *hcpu)
2731 {
2732         int cpu = (long)hcpu;
2733         int ret = NOTIFY_OK;
2734
2735         switch (action) {
2736         case CPU_UP_PREPARE:
2737         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2738                 if (process_zones(cpu))
2739                         ret = NOTIFY_BAD;
2740                 break;
2741         case CPU_UP_CANCELED:
2742         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2743         case CPU_DEAD:
2744         case CPU_DEAD_FROZEN:
2745                 free_zone_pagesets(cpu);
2746                 break;
2747         default:
2748                 break;
2749         }
2750         return ret;
2751 }
2752
2753 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2754         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2755
2756 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2757 {
2758         int err;
2759
2760         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2761          * A cpuup callback will do this for every cpu
2762          * as it comes online
2763          */
2764         err = process_zones(smp_processor_id());
2765         BUG_ON(err);
2766         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2767 }
2768
2769 #endif
2770
2771 static noinline __init_refok
2772 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2773 {
2774         int i;
2775         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2776         size_t alloc_size;
2777
2778         /*
2779          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2780          * per zone.
2781          */
2782         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2783                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2784         zone->wait_table_bits =
2785                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2786         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2787                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2788
2789         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2790                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2791                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2792         } else {
2793                 /*
2794                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2795                  * via memory hot-add.
2796                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2797                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2798                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2799                  * node itself as well.
2800                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2801                  * necessary.
2802                  */
2803                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
2804         }
2805         if (!zone->wait_table)
2806                 return -ENOMEM;
2807
2808         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2809                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2810
2811         return 0;
2812 }
2813
2814 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2815 {
2816         int cpu;
2817         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2818
2819         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2820 #ifdef CONFIG_NUMA
2821                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2822                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2823                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2824 #else
2825                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2826 #endif
2827         }
2828         if (zone->present_pages)
2829                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2830                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2831 }
2832
2833 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2834                                         unsigned long zone_start_pfn,
2835                                         unsigned long size,
2836                                         enum memmap_context context)
2837 {
2838         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2839         int ret;
2840         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2841         if (ret)
2842                 return ret;
2843         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2844
2845         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2846
2847         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2848
2849         zone_init_free_lists(zone);
2850
2851         return 0;
2852 }
2853
2854 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2855 /*
2856  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2857  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2858  */
2859 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2860 {
2861         int i;
2862
2863         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2864                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2865                         return i;
2866
2867         return -1;
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2872  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
2873  */
2874 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2875 {
2876         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2877                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2878                         return index;
2879
2880         return -1;
2881 }
2882
2883 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2884 /*
2885  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2886  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2887  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2888  * alternative
2889  */
2890 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2891 {
2892         int i;
2893
2894         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2895                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2896                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2897
2898                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2899                         return early_node_map[i].nid;
2900         }
2901
2902         return 0;
2903 }
2904 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2905
2906 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2907 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2908         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2909                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2910
2911 /**
2912  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2913  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2914  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2915  *
2916  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2917  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2918  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2919  */
2920 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2921                                                 unsigned long max_low_pfn)
2922 {
2923         int i;
2924
2925         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2926                 unsigned long size_pages = 0;
2927                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2928
2929                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2930                         continue;
2931
2932                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2933                         end_pfn = max_low_pfn;
2934
2935                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2936                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2937                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2938                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2939         }
2940 }
2941
2942 /**
2943  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2944  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2945  *
2946  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2947  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2948  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2949  */
2950 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2951 {
2952         int i;
2953
2954         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2955                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2956                                 early_node_map[i].start_pfn,
2957                                 early_node_map[i].end_pfn);
2958 }
2959
2960 /**
2961  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2962  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2963  * @start_pfn: The start pfn of the node
2964  * @end_pfn: The end pfn of the node
2965  *
2966  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2967  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2968  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2969  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2970  * be used later.
2971  */
2972 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2973 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2974                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2975 {
2976         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2977                         nid, start_pfn, end_pfn);
2978
2979         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2980         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2981                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2982
2983         /* Update the boundaries */
2984         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2985                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2986         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2987                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2988 }
2989
2990 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2991 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2992                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2993 {
2994         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2995                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2996
2997         /* Return if boundary information has not been provided */
2998         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2999                 return;
3000
3001         /* Check the boundaries and update if necessary */
3002         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
3003                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
3004         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
3005                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
3006 }
3007 #else
3008 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
3009                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
3010
3011 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
3012                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
3013 #endif
3014
3015
3016 /**
3017  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3018  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3019  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3020  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3021  *
3022  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3023  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3024  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3025  * PFNs will be 0.
3026  */
3027 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3028                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3029 {
3030         int i;
3031         *start_pfn = -1UL;
3032         *end_pfn = 0;
3033
3034         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3035                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3036                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3037         }
3038
3039         if (*start_pfn == -1UL)
3040                 *start_pfn = 0;
3041
3042         /* Push the node boundaries out if requested */
3043         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
3044 }
3045
3046 /*
3047  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3048  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3049  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3050  */
3051 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3052 {
3053         int zone_index;
3054         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3055                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3056                         continue;
3057
3058                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3059                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3060                         break;
3061         }
3062
3063         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3064         movable_zone = zone_index;
3065 }
3066
3067 /*
3068  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3069  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
3070  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3071  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3072  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
3073  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
3074  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
3075  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
3076  */
3077 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
3078                                         unsigned long zone_type,
3079                                         unsigned long node_start_pfn,
3080                                         unsigned long node_end_pfn,
3081                                         unsigned long *zone_start_pfn,
3082                                         unsigned long *zone_end_pfn)
3083 {
3084         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
3085         if (zone_movable_pfn[nid]) {
3086                 /* Size ZONE_MOVABLE */
3087                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
3088                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3089                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
3090                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
3091
3092                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
3093                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
3094                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
3095                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
3096
3097                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
3098                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
3099                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
3100         }
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
3105  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
3106  */
3107 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3108                                         unsigned long zone_type,
3109                                         unsigned long *ignored)
3110 {
3111         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3112         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3113
3114         /* Get the start and end of the node and zone */
3115         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3116         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
3117         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
3118         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3119                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
3120                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3121
3122         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
3123         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
3124                 return 0;
3125
3126         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
3127         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
3128         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
3129
3130         /* Return the spanned pages */
3131         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
3132 }
3133
3134 /*
3135  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
3136  * then all holes in the requested range will be accounted for.
3137  */
3138 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
3139                                 unsigned long range_start_pfn,
3140                                 unsigned long range_end_pfn)
3141 {
3142         int i = 0;
3143         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
3144         unsigned long start_pfn;
3145
3146         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
3147         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
3148         if (i == -1)
3149                 return 0;
3150
3151         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3152
3153         /* Account for ranges before physical memory on this node */
3154         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
3155                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
3156
3157         /* Find all holes for the zone within the node */
3158         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
3159
3160                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
3161                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
3162                         break;
3163
3164                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
3165                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
3166                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
3167
3168                 /* Update the hole size cound and move on */
3169                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
3170                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
3171                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
3172                 }
3173                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3174         }
3175
3176         /* Account for ranges past physical memory on this node */
3177         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
3178                 hole_pages += range_end_pfn -
3179                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
3180
3181         return hole_pages;
3182 }
3183
3184 /**
3185  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
3186  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
3187  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
3188  *
3189  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
3190  */
3191 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
3192                                                         unsigned long end_pfn)
3193 {
3194         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
3195 }
3196
3197 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
3198 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3199                                         unsigned long zone_type,
3200                                         unsigned long *ignored)
3201 {
3202         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
3203         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
3204
3205         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
3206         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
3207                                                         node_start_pfn);
3208         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
3209                                                         node_end_pfn);
3210
3211         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
3212                         node_start_pfn, node_end_pfn,
3213                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
3214         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
3215 }
3216
3217 #else
3218 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
3219                                         unsigned long zone_type,
3220                                         unsigned long *zones_size)
3221 {
3222         return zones_size[zone_type];
3223 }
3224
3225 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
3226                                                 unsigned long zone_type,
3227                                                 unsigned long *zholes_size)
3228 {
3229         if (!zholes_size)
3230                 return 0;
3231
3232         return zholes_size[zone_type];
3233 }
3234
3235 #endif
3236
3237 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
3238                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3239 {
3240         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
3241         enum zone_type i;
3242
3243         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3244                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3245                                                                 zones_size);
3246         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
3247
3248         realtotalpages = totalpages;
3249         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3250                 realtotalpages -=
3251                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
3252                                                                 zholes_size);
3253         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
3254         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
3255                                                         realtotalpages);
3256 }
3257
3258 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
3259 /*
3260  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
3261  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
3262  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
3263  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
3264  * bytes.
3265  */
3266 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
3267 {
3268         unsigned long usemapsize;
3269
3270         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
3271         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
3272         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
3273         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
3274
3275         return usemapsize / 8;
3276 }
3277
3278 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3279                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
3280 {
3281         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
3282         zone->pageblock_flags = NULL;
3283         if (usemapsize) {
3284                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node(pgdat, usemapsize);
3285                 memset(zone->pageblock_flags, 0, usemapsize);
3286         }
3287 }
3288 #else
3289 static void inline setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
3290                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
3291 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
3292
3293 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
3294
3295 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
3296 static inline int pageblock_default_order(void)
3297 {
3298         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
3299                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
3300
3301         return MAX_ORDER-1;
3302 }
3303
3304 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
3305 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
3306 {
3307         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
3308         if (pageblock_order)
3309                 return;
3310
3311         /*
3312          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
3313          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
3314          */
3315         pageblock_order = order;
3316 }
3317 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3318
3319 /*
3320  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
3321  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
3322  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
3323  * pageblock_order based on the kernel config
3324  */
3325 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
3326 {
3327         return MAX_ORDER-1;
3328 }
3329 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
3330
3331 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
3332
3333 /*
3334  * Set up the zone data structures:
3335  *   - mark all pages reserved
3336  *   - mark all memory queues empty
3337  *   - clear the memory bitmaps
3338  */
3339 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
3340                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
3341 {
3342         enum zone_type j;
3343         int nid = pgdat->node_id;
3344         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
3345         int ret;
3346
3347         pgdat_resize_init(pgdat);
3348         pgdat->nr_zones = 0;
3349         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
3350         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3351         
3352         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3353                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3354                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
3355
3356                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
3357                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
3358                                                                 zholes_size);
3359
3360                 /*
3361                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
3362                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
3363                  * and per-cpu initialisations
3364                  */
3365                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
3366                 if (realsize >= memmap_pages) {
3367                         realsize -= memmap_pages;
3368                         printk(KERN_DEBUG
3369                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
3370                                 zone_names[j], memmap_pages);
3371                 } else
3372                         printk(KERN_WARNING
3373                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
3374                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
3375
3376                 /* Account for reserved pages */
3377                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
3378                         realsize -= dma_reserve;
3379                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
3380                                         zone_names[0], dma_reserve);
3381                 }
3382
3383                 if (!is_highmem_idx(j))
3384                         nr_kernel_pages += realsize;
3385                 nr_all_pages += realsize;
3386
3387                 zone->spanned_pages = size;
3388                 zone->present_pages = realsize;
3389 #ifdef CONFIG_NUMA
3390                 zone->node = nid;
3391                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
3392                                                 / 100;
3393                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3394 #endif
3395                 zone->name = zone_names[j];
3396                 spin_lock_init(&zone->lock);
3397                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
3398                 zone_seqlock_init(zone);
3399                 zone->zone_pgdat = pgdat;
3400
3401                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
3402
3403                 zone_pcp_init(zone);
3404                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
3405                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
3406                 zone->nr_scan_active = 0;
3407                 zone->nr_scan_inactive = 0;
3408                 zap_zone_vm_stats(zone);
3409                 zone->flags = 0;
3410                 if (!size)
3411                         continue;
3412
3413                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
3414                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
3415                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
3416                                                 size, MEMMAP_EARLY);
3417                 BUG_ON(ret);
3418                 zone_start_pfn += size;
3419         }
3420 }
3421
3422 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
3423 {
3424         /* Skip empty nodes */
3425         if (!pgdat->node_spanned_pages)
3426                 return;
3427
3428 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
3429         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
3430         if (!pgdat->node_mem_map) {
3431                 unsigned long size, start, end;
3432                 struct page *map;
3433
3434                 /*
3435                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
3436                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
3437                  * for the buddy allocator to function correctly.
3438                  */
3439                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
3440                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
3441                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3442                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3443                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3444                 if (!map)
3445                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3446                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3447         }
3448 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3449         /*
3450          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3451          */
3452         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3453                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3454 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3455                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3456                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
3457 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3458         }
3459 #endif
3460 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3461 }
3462
3463 void __paginginit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3464                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3465                 unsigned long *zholes_size)
3466 {
3467         pgdat->node_id = nid;
3468         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3469         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3470
3471         alloc_node_mem_map(pgdat);
3472
3473         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3474 }
3475
3476 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3477
3478 #if MAX_NUMNODES > 1
3479 /*
3480  * Figure out the number of possible node ids.
3481  */
3482 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3483 {
3484         unsigned int node;
3485         unsigned int highest = 0;
3486
3487         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3488                 highest = node;
3489         nr_node_ids = highest + 1;
3490 }
3491 #else
3492 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3493 {
3494 }
3495 #endif
3496
3497 /**
3498  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3499  * @nid: The node ID the range resides on
3500  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3501  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3502  *
3503  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3504  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3505  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3506  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3507  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3508  */
3509 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3510                                                 unsigned long end_pfn)
3511 {
3512         int i;
3513
3514         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3515                           "%d entries of %d used\n",
3516                           nid, start_pfn, end_pfn,
3517                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3518
3519         /* Merge with existing active regions if possible */
3520         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3521                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3522                         continue;
3523
3524                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3525                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3526                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3527                         return;
3528
3529                 /* Merge forward if suitable */
3530                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3531                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3532                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3533                         return;
3534                 }
3535
3536                 /* Merge backward if suitable */
3537                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3538                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3539                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3540                         return;
3541                 }
3542         }
3543
3544         /* Check that early_node_map is large enough */
3545         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3546                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3547                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3548                 return;
3549         }
3550
3551         early_node_map[i].nid = nid;
3552         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3553         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3554         nr_nodemap_entries = i + 1;
3555 }
3556
3557 /**
3558  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3559  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3560  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3561  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3562  *
3563  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3564  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3565  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3566  * an existing registered range.
3567  */
3568 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3569                                                 unsigned long new_end_pfn)
3570 {
3571         int i;
3572
3573         /* Find the old active region end and shrink */
3574         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3575                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3576                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3577                         break;
3578                 }
3579 }
3580
3581 /**
3582  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3583  *
3584  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3585  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3586  * all currently registered regions.
3587  */
3588 void __init remove_all_active_ranges(void)
3589 {
3590         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3591         nr_nodemap_entries = 0;
3592 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3593         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3594         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3595 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3596 }
3597
3598 /* Compare two active node_active_regions */
3599 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3600 {
3601         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3602         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3603
3604         /* Done this way to avoid overflows */
3605         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3606                 return 1;
3607         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3608                 return -1;
3609
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 /* sort the node_map by start_pfn */
3614 static void __init sort_node_map(void)
3615 {
3616         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3617                         sizeof(struct node_active_region),
3618                         cmp_node_active_region, NULL);
3619 }
3620
3621 /* Find the lowest pfn for a node */
3622 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3623 {
3624         int i;
3625         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3626
3627         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3628         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3629                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3630
3631         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3632                 printk(KERN_WARNING
3633                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3634                 return 0;
3635         }
3636
3637         return min_pfn;
3638 }
3639
3640 /**
3641  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3642  *
3643  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3644  * add_active_range().
3645  */
3646 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3647 {
3648         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3649 }
3650
3651 /**
3652  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3653  *
3654  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3655  * add_active_range().
3656  */
3657 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3658 {
3659         int i;
3660         unsigned long max_pfn = 0;
3661
3662         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3663                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3664
3665         return max_pfn;
3666 }
3667
3668 /*
3669  * early_calculate_totalpages()
3670  * Sum pages in active regions for movable zone.
3671  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
3672  */
3673 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3674 {
3675         int i;
3676         unsigned long totalpages = 0;
3677
3678         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3679                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
3680                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3681                 totalpages += pages;
3682                 if (pages)
3683                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
3684         }
3685         return totalpages;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3690  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3691  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3692  * others
3693  */
3694 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3695 {
3696         int i, nid;
3697         unsigned long usable_startpfn;
3698         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3699         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3700         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
3701
3702         /*
3703          * If movablecore was specified, calculate what size of
3704          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3705          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3706          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3707          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3708          * what movablecore would have allowed.
3709          */
3710         if (required_movablecore) {
3711                 unsigned long corepages;
3712
3713                 /*
3714                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3715                  * was requested by the user
3716                  */
3717                 required_movablecore =
3718                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3719                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3720
3721                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3722         }
3723
3724         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3725         if (!required_kernelcore)
3726                 return;
3727
3728         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3729         find_usable_zone_for_movable();
3730         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3731
3732 restart:
3733         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3734         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3735         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
3736                 /*
3737                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3738                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3739                  * amount of memory for the kernel
3740                  */
3741                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3742                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3743
3744                 /*
3745                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3746                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3747                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3748                  */
3749                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3750
3751                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3752                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3753                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3754                         unsigned long size_pages;
3755
3756                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3757                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3758                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3759                         if (start_pfn >= end_pfn)
3760                                 continue;
3761
3762                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3763                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3764                                 unsigned long kernel_pages;
3765                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3766                                                                 - start_pfn;
3767
3768                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3769                                                         kernelcore_remaining);
3770                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3771                                                         required_kernelcore);
3772
3773                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3774                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3775
3776                                         /*
3777                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3778                                          * that if we have to rebalance
3779                                          * kernelcore across nodes, we will
3780                                          * not double account here
3781                                          */
3782                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3783                                         continue;
3784                                 }
3785                                 start_pfn = usable_startpfn;
3786                         }
3787
3788                         /*
3789                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3790                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3791                          * number of pages used as kernelcore
3792                          */
3793                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3794                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3795                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3796                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3797
3798                         /*
3799                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3800                          * break if the kernelcore for this node has been
3801                          * satisified
3802                          */
3803                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3804                                                                 size_pages);
3805                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3806                         if (!kernelcore_remaining)
3807                                 break;
3808                 }
3809         }
3810
3811         /*
3812          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3813          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3814          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3815          * satisified
3816          */
3817         usable_nodes--;
3818         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3819                 goto restart;
3820
3821         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3822         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3823                 zone_movable_pfn[nid] =
3824                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3825 }
3826
3827 /* Any regular memory on that node ? */
3828 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
3829 {
3830 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
3831         enum zone_type zone_type;
3832
3833         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
3834                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
3835                 if (zone->present_pages)
3836                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
3837         }
3838 #endif
3839 }
3840
3841 /**
3842  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3843  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3844  *
3845  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3846  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3847  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3848  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3849  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3850  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3851  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3852  * at arch_max_dma_pfn.
3853  */
3854 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3855 {
3856         unsigned long nid;
3857         enum zone_type i;
3858
3859         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3860         sort_node_map();
3861
3862         /* Record where the zone boundaries are */
3863         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3864                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3865         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3866                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3867         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3868         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3869         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3870                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3871                         continue;
3872                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3873                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3874                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3875                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3876         }
3877         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3878         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3879
3880         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3881         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3882         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3883
3884         /* Print out the zone ranges */
3885         printk("Zone PFN ranges:\n");
3886         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3887                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3888                         continue;
3889                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3890                                 zone_names[i],
3891                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3892                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3893         }
3894
3895         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3896         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3897         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3898                 if (zone_movable_pfn[i])
3899                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3900         }
3901
3902         /* Print out the early_node_map[] */
3903         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3904         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3905                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3906                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3907                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3908
3909         /* Initialise every node */
3910         setup_nr_node_ids();
3911         for_each_online_node(nid) {
3912                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3913                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3914                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3915
3916                 /* Any memory on that node */
3917                 if (pgdat->node_present_pages)
3918                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
3919                 check_for_regular_memory(pgdat);
3920         }
3921 }
3922
3923 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3924 {
3925         unsigned long long coremem;
3926         if (!p)
3927                 return -EINVAL;
3928
3929         coremem = memparse(p, &p);
3930         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3931
3932         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3933         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3934
3935         return 0;
3936 }
3937
3938 /*
3939  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3940  * cannot be reclaimed or migrated.
3941  */
3942 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3943 {
3944         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3945 }
3946
3947 /*
3948  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3949  * can be reclaimed or migrated.
3950  */
3951 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3952 {
3953         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3954 }
3955
3956 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3957 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3958
3959 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3960
3961 /**
3962  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3963  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3964  *
3965  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3966  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3967  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3968  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3969  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3970  * smaller per-cpu batchsize.
3971  */
3972 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3973 {
3974         dma_reserve = new_dma_reserve;
3975 }
3976
3977 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3978 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3979 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3980
3981 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3982 #endif
3983
3984 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3985 {
3986         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3987                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3988 }
3989
3990 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3991                                  unsigned long action, void *hcpu)
3992 {
3993         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3994
3995         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3996                 drain_pages(cpu);
3997
3998                 /*
3999                  * Spill the event counters of the dead processor
4000                  * into the current processors event counters.
4001                  * This artificially elevates the count of the current
4002                  * processor.
4003                  */
4004                 vm_events_fold_cpu(cpu);
4005
4006                 /*
4007                  * Zero the differential counters of the dead processor
4008                  * so that the vm statistics are consistent.
4009                  *
4010                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
4011                  * race with what we are doing.
4012                  */
4013                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
4014         }
4015         return NOTIFY_OK;
4016 }
4017
4018 void __init page_alloc_init(void)
4019 {
4020         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4021 }
4022
4023 /*
4024  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4025  *      or min_free_kbytes changes.
4026  */
4027 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4028 {
4029         struct pglist_data *pgdat;
4030         unsigned long reserve_pages = 0;
4031         enum zone_type i, j;
4032
4033         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4034                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4035                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
4036                         unsigned long max = 0;
4037
4038                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
4039                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4040                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
4041                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
4042                         }
4043
4044                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
4045                         max += zone->pages_high;
4046
4047                         if (max > zone->present_pages)
4048                                 max = zone->present_pages;
4049                         reserve_pages += max;
4050                 }
4051         }
4052         totalreserve_pages = reserve_pages;
4053 }
4054
4055 /*
4056  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
4057  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
4058  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
4059  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
4060  */
4061 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
4062 {
4063         struct pglist_data *pgdat;
4064         enum zone_type j, idx;
4065
4066         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4067                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4068                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4069                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
4070
4071                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
4072
4073                         idx = j;
4074                         while (idx) {
4075                                 struct zone *lower_zone;
4076
4077                                 idx--;
4078
4079                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
4080                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
4081
4082                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
4083                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
4084                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
4085                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
4086                         }
4087                 }
4088         }
4089
4090         /* update totalreserve_pages */
4091         calculate_totalreserve_pages();
4092 }
4093
4094 /**
4095  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
4096  *
4097  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
4098  * with respect to min_free_kbytes.
4099  */
4100 void setup_per_zone_pages_min(void)
4101 {
4102         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
4103         unsigned long lowmem_pages = 0;
4104         struct zone *zone;
4105         unsigned long flags;
4106
4107         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
4108         for_each_zone(zone) {
4109                 if (!is_highmem(zone))
4110                         lowmem_pages += zone->present_pages;
4111         }
4112
4113         for_each_zone(zone) {
4114                 u64 tmp;
4115
4116                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4117                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
4118                 do_div(tmp, lowmem_pages);
4119                 if (is_highmem(zone)) {
4120                         /*
4121                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
4122                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
4123                          * value here.
4124                          *
4125                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
4126                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
4127                          * not be capped for highmem.
4128                          */
4129                         int min_pages;
4130
4131                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
4132                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
4133                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
4134                         if (min_pages > 128)
4135                                 min_pages = 128;
4136                         zone->pages_min = min_pages;
4137                 } else {
4138                         /*
4139                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
4140                          * proportionate to the zone's size.
4141                          */
4142                         zone->pages_min = tmp;
4143                 }
4144
4145                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
4146                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
4147                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
4148                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4149         }
4150
4151         /* update totalreserve_pages */
4152         calculate_totalreserve_pages();
4153 }
4154
4155 /*
4156  * Initialise min_free_kbytes.
4157  *
4158  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
4159  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
4160  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
4161  *
4162  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
4163  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
4164  *
4165  * which yields
4166  *
4167  * 16MB:        512k
4168  * 32MB:        724k
4169  * 64MB:        1024k
4170  * 128MB:       1448k
4171  * 256MB:       2048k
4172  * 512MB:       2896k
4173  * 1024MB:      4096k
4174  * 2048MB:      5792k
4175  * 4096MB:      8192k
4176  * 8192MB:      11584k
4177  * 16384MB:     16384k
4178  */
4179 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
4180 {
4181         unsigned long lowmem_kbytes;
4182
4183         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
4184
4185         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
4186         if (min_free_kbytes < 128)
4187                 min_free_kbytes = 128;
4188         if (min_free_kbytes > 65536)
4189                 min_free_kbytes = 65536;
4190         setup_per_zone_pages_min();
4191         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4192         return 0;
4193 }
4194 module_init(init_per_zone_pages_min)
4195
4196 /*
4197  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
4198  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
4199  *      changes.
4200  */
4201 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
4202         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4203 {
4204         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
4205         if (write)
4206                 setup_per_zone_pages_min();
4207         return 0;
4208 }
4209
4210 #ifdef CONFIG_NUMA
4211 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4212         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4213 {
4214         struct zone *zone;
4215         int rc;
4216
4217         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4218         if (rc)
4219                 return rc;
4220
4221         for_each_zone(zone)
4222                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
4223                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4228         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4229 {
4230         struct zone *zone;
4231         int rc;
4232
4233         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4234         if (rc)
4235                 return rc;
4236
4237         for_each_zone(zone)
4238                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
4239                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4240         return 0;
4241 }
4242 #endif
4243
4244 /*
4245  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
4246  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
4247  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
4248  *
4249  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
4250  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
4251  * if in function of the boot time zone sizes.
4252  */
4253 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4254         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4255 {
4256         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4257         setup_per_zone_lowmem_reserve();
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 /*
4262  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
4263  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
4264  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
4265  */
4266
4267 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
4268         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
4269 {
4270         struct zone *zone;
4271         unsigned int cpu;
4272         int ret;
4273
4274         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
4275         if (!write || (ret == -EINVAL))
4276                 return ret;
4277         for_each_zone(zone) {
4278                 for_each_online_cpu(cpu) {
4279                         unsigned long  high;
4280                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
4281                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
4282                 }
4283         }
4284         return 0;
4285 }
4286
4287 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
4288
4289 #ifdef CONFIG_NUMA
4290 static int __init set_hashdist(char *str)
4291 {
4292         if (!str)
4293                 return 0;
4294         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
4295         return 1;
4296 }
4297 __setup("hashdist=", set_hashdist);
4298 #endif
4299
4300 /*
4301  * allocate a large system hash table from bootmem
4302  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
4303  *   quantity of entries
4304  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
4305  */
4306 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
4307                                      unsigned long bucketsize,
4308                                      unsigned long numentries,
4309                                      int scale,
4310                                      int flags,
4311                                      unsigned int *_hash_shift,
4312                                      unsigned int *_hash_mask,
4313                                      unsigned long limit)
4314 {
4315         unsigned long long max = limit;
4316         unsigned long log2qty, size;
4317         void *table = NULL;
4318
4319         /* allow the kernel cmdline to have a say */
4320         if (!numentries) {
4321                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
4322                 numentries = nr_kernel_pages;
4323                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
4324                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
4325                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
4326
4327                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
4328                 if (scale > PAGE_SHIFT)
4329                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
4330                 else
4331                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
4332
4333                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
4334                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
4335                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
4336         }
4337         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
4338
4339         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
4340         if (max == 0) {
4341                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
4342                 do_div(max, bucketsize);
4343         }
4344
4345         if (numentries > max)
4346                 numentries = max;
4347
4348         log2qty = ilog2(numentries);
4349
4350         do {
4351                 size = bucketsize << log2qty;
4352                 if (flags & HASH_EARLY)
4353                         table = alloc_bootmem(size);
4354                 else if (hashdist)
4355                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
4356                 else {
4357                         unsigned long order = get_order(size);
4358                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
4359                         /*
4360                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
4361                          * some pages at the end of hash table.
4362                          */
4363                         if (table) {
4364                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
4365                                                 (PAGE_SIZE << order);
4366                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
4367                                                 PAGE_ALIGN(size);
4368                                 split_page(virt_to_page(table), order);
4369                                 while (used < alloc_end) {
4370                                         free_page(used);
4371                                         used += PAGE_SIZE;
4372                                 }
4373                         }
4374                 }
4375         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
4376
4377         if (!table)
4378                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
4379
4380         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
4381                tablename,
4382                (1U << log2qty),
4383                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
4384                size);
4385
4386         if (_hash_shift)
4387                 *_hash_shift = log2qty;
4388         if (_hash_mask)
4389                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
4390
4391         return table;
4392 }
4393
4394 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
4395 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
4396 {
4397         return __pfn_to_page(pfn);
4398 }
4399 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
4400 {
4401         return __page_to_pfn(page);
4402 }
4403 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
4404 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
4405 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
4406
4407 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
4408 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
4409                                                         unsigned long pfn)
4410 {
4411 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4412         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
4413 #else
4414         return zone->pageblock_flags;
4415 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4416 }
4417
4418 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
4419 {
4420 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
4421         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
4422         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4423 #else
4424         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
4425         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
4426 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4427 }
4428
4429 /**
4430  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
4431  * @page: The page within the block of interest
4432  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
4433  * @end_bitidx: The last bit of interest
4434  * returns pageblock_bits flags
4435  */
4436 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
4437                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4438 {
4439         struct zone *zone;
4440         unsigned long *bitmap;
4441         unsigned long pfn, bitidx;
4442         unsigned long flags = 0;
4443         unsigned long value = 1;
4444
4445         zone = page_zone(page);
4446         pfn = page_to_pfn(page);
4447         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4448         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4449
4450         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4451                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
4452                         flags |= value;
4453
4454         return flags;
4455 }
4456
4457 /**
4458  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
4459  * @page: The page within the block of interest
4460  * @start_bitidx: The first bit of interest
4461  * @end_bitidx: The last bit of interest
4462  * @flags: The flags to set
4463  */
4464 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
4465                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
4466 {
4467         struct zone *zone;
4468         unsigned long *bitmap;
4469         unsigned long pfn, bitidx;
4470         unsigned long value = 1;
4471
4472         zone = page_zone(page);
4473         pfn = page_to_pfn(page);
4474         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
4475         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
4476         VM_BUG_ON(pfn < zone->zone_start_pfn);
4477         VM_BUG_ON(pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages);
4478
4479         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
4480                 if (flags & value)
4481                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4482                 else
4483                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
4484 }
4485
4486 /*
4487  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
4488  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
4489  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
4490  */
4491
4492 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
4493 {
4494         struct zone *zone;
4495         unsigned long flags;
4496         int ret = -EBUSY;
4497
4498         zone = page_zone(page);
4499         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4500         /*
4501          * In future, more migrate types will be able to be isolation target.
4502          */
4503         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_MOVABLE)
4504                 goto out;
4505         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
4506         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
4507         ret = 0;
4508 out:
4509         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4510         if (!ret)
4511                 drain_all_pages();
4512         return ret;
4513 }
4514
4515 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
4516 {
4517         struct zone *zone;
4518         unsigned long flags;
4519         zone = page_zone(page);
4520         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4521         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
4522                 goto out;
4523         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4524         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
4525 out:
4526         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4527 }
4528
4529 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
4530 /*
4531  * All pages in the range must be isolated before calling this.
4532  */
4533 void
4534 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
4535 {
4536         struct page *page;
4537         struct zone *zone;
4538         int order, i;
4539         unsigned long pfn;
4540         unsigned long flags;
4541         /* find the first valid pfn */
4542         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
4543                 if (pfn_valid(pfn))
4544                         break;
4545         if (pfn == end_pfn)
4546                 return;
4547         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
4548         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
4549         pfn = start_pfn;
4550         while (pfn < end_pfn) {
4551                 if (!pfn_valid(pfn)) {
4552                         pfn++;
4553                         continue;
4554                 }
4555                 page = pfn_to_page(pfn);
4556                 BUG_ON(page_count(page));
4557                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
4558                 order = page_order(page);
4559 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4560                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
4561                        pfn, 1 << order, end_pfn);
4562 #endif
4563                 list_del(&page->lru);
4564                 rmv_page_order(page);
4565                 zone->free_area[order].nr_free--;
4566                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
4567                                       - (1UL << order));
4568                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
4569                         SetPageReserved((page+i));
4570                 pfn += (1 << order);
4571         }
4572         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
4573 }
4574 #endif