- Update Xen patches to 3.0-rc5 and c/s 1095.
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/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/memblock.h>
25 #include <linux/compiler.h>
26 #include <linux/kernel.h>
27 #include <linux/kmemcheck.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/suspend.h>
30 #include <linux/pagevec.h>
31 #include <linux/blkdev.h>
32 #include <linux/slab.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/oom.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/topology.h>
37 #include <linux/sysctl.h>
38 #include <linux/cpu.h>
39 #include <linux/cpuset.h>
40 #include <linux/memory_hotplug.h>
41 #include <linux/nodemask.h>
42 #include <linux/vmalloc.h>
43 #include <linux/vmstat.h>
44 #include <linux/mempolicy.h>
45 #include <linux/stop_machine.h>
46 #include <linux/sort.h>
47 #include <linux/pfn.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/fault-inject.h>
50 #include <linux/page-isolation.h>
51 #include <linux/page_cgroup.h>
52 #include <linux/debugobjects.h>
53 #include <linux/kmemleak.h>
54 #include <linux/memory.h>
55 #include <linux/compaction.h>
56 #include <trace/events/kmem.h>
57 #include <linux/ftrace_event.h>
58 #include <linux/memcontrol.h>
59 #include <linux/prefetch.h>
60
61 #include <asm/tlbflush.h>
62 #include <asm/div64.h>
63 #include "internal.h"
64
65 #ifdef CONFIG_USE_PERCPU_NUMA_NODE_ID
66 DEFINE_PER_CPU(int, numa_node);
67 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(numa_node);
68 #endif
69
70 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
71 /*
72  * N.B., Do NOT reference the '_numa_mem_' per cpu variable directly.
73  * It will not be defined when CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES is not defined.
74  * Use the accessor functions set_numa_mem(), numa_mem_id() and cpu_to_mem()
75  * defined in <linux/topology.h>.
76  */
77 DEFINE_PER_CPU(int, _numa_mem_);                /* Kernel "local memory" node */
78 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(_numa_mem_);
79 #endif
80
81 /*
82  * Array of node states.
83  */
84 nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
85         [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
86         [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
87 #ifndef CONFIG_NUMA
88         [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
89 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
90         [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
91 #endif
92         [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
93 #endif  /* NUMA */
94 };
95 EXPORT_SYMBOL(node_states);
96
97 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
98 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
99 int percpu_pagelist_fraction;
100 gfp_t gfp_allowed_mask __read_mostly = GFP_BOOT_MASK;
101
102 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
103 /*
104  * The following functions are used by the suspend/hibernate code to temporarily
105  * change gfp_allowed_mask in order to avoid using I/O during memory allocations
106  * while devices are suspended.  To avoid races with the suspend/hibernate code,
107  * they should always be called with pm_mutex held (gfp_allowed_mask also should
108  * only be modified with pm_mutex held, unless the suspend/hibernate code is
109  * guaranteed not to run in parallel with that modification).
110  */
111
112 static gfp_t saved_gfp_mask;
113
114 void pm_restore_gfp_mask(void)
115 {
116         WARN_ON(!mutex_is_locked(&pm_mutex));
117         if (saved_gfp_mask) {
118                 gfp_allowed_mask = saved_gfp_mask;
119                 saved_gfp_mask = 0;
120         }
121 }
122
123 void pm_restrict_gfp_mask(void)
124 {
125         WARN_ON(!mutex_is_locked(&pm_mutex));
126         WARN_ON(saved_gfp_mask);
127         saved_gfp_mask = gfp_allowed_mask;
128         gfp_allowed_mask &= ~GFP_IOFS;
129 }
130 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP */
131
132 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
133 int pageblock_order __read_mostly;
134 #endif
135
136 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
137
138 /*
139  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
140  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
141  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
142  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
143  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
144  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
145  *
146  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
147  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
148  */
149 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
150 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
151          256,
152 #endif
153 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
154          256,
155 #endif
156 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
157          32,
158 #endif
159          32,
160 };
161
162 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
163
164 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
165 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
166          "DMA",
167 #endif
168 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
169          "DMA32",
170 #endif
171          "Normal",
172 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
173          "HighMem",
174 #endif
175          "Movable",
176 };
177
178 int min_free_kbytes = 1024;
179
180 static unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
181 static unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
182 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
183
184 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
185   /*
186    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maximum number of distinct
187    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
188    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
189    * so the number of times add_active_range() can be called is
190    * related to the number of nodes and the number of holes
191    */
192   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
193     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
194     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
195   #else
196     #if MAX_NUMNODES >= 32
197       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
198       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
199     #else
200       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
201       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
202     #endif
203   #endif
204
205   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
206   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
207   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
208   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
209   static unsigned long __initdata required_kernelcore;
210   static unsigned long __initdata required_movablecore;
211   static unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
212
213   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
214   int movable_zone;
215   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
216 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
217
218 #if MAX_NUMNODES > 1
219 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
220 int nr_online_nodes __read_mostly = 1;
221 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
222 EXPORT_SYMBOL(nr_online_nodes);
223 #endif
224
225 int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
226
227 static void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
228 {
229
230         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
231                 migratetype = MIGRATE_UNMOVABLE;
232
233         set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
234                                         PB_migrate, PB_migrate_end);
235 }
236
237 bool oom_killer_disabled __read_mostly;
238
239 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
240 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
241 {
242         int ret = 0;
243         unsigned seq;
244         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
245
246         do {
247                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
248                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
249                         ret = 1;
250                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
251                         ret = 1;
252         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
253
254         return ret;
255 }
256
257 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
258 {
259         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
260                 return 0;
261         if (zone != page_zone(page))
262                 return 0;
263
264         return 1;
265 }
266 /*
267  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
268  */
269 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
270 {
271         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
272                 return 1;
273         if (!page_is_consistent(zone, page))
274                 return 1;
275
276         return 0;
277 }
278 #else
279 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
280 {
281         return 0;
282 }
283 #endif
284
285 static void bad_page(struct page *page)
286 {
287         static unsigned long resume;
288         static unsigned long nr_shown;
289         static unsigned long nr_unshown;
290
291         /* Don't complain about poisoned pages */
292         if (PageHWPoison(page)) {
293                 reset_page_mapcount(page); /* remove PageBuddy */
294                 return;
295         }
296
297         /*
298          * Allow a burst of 60 reports, then keep quiet for that minute;
299          * or allow a steady drip of one report per second.
300          */
301         if (nr_shown == 60) {
302                 if (time_before(jiffies, resume)) {
303                         nr_unshown++;
304                         goto out;
305                 }
306                 if (nr_unshown) {
307                         printk(KERN_ALERT
308                               "BUG: Bad page state: %lu messages suppressed\n",
309                                 nr_unshown);
310                         nr_unshown = 0;
311                 }
312                 nr_shown = 0;
313         }
314         if (nr_shown++ == 0)
315                 resume = jiffies + 60 * HZ;
316
317         printk(KERN_ALERT "BUG: Bad page state in process %s  pfn:%05lx\n",
318                 current->comm, page_to_pfn(page));
319         dump_page(page);
320
321         dump_stack();
322 out:
323         /* Leave bad fields for debug, except PageBuddy could make trouble */
324         reset_page_mapcount(page); /* remove PageBuddy */
325         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
326 }
327
328 /*
329  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
330  *
331  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
332  *
333  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
334  *
335  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
336  * the head page (even the head page has this).
337  *
338  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
339  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
340  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
341  */
342
343 static void free_compound_page(struct page *page)
344 {
345         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
346 }
347
348 void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
349 {
350         int i;
351         int nr_pages = 1 << order;
352
353         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
354         set_compound_order(page, order);
355         __SetPageHead(page);
356         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
357                 struct page *p = page + i;
358
359                 __SetPageTail(p);
360                 p->first_page = page;
361         }
362 }
363
364 /* update __split_huge_page_refcount if you change this function */
365 static int destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
366 {
367         int i;
368         int nr_pages = 1 << order;
369         int bad = 0;
370
371         if (unlikely(compound_order(page) != order) ||
372             unlikely(!PageHead(page))) {
373                 bad_page(page);
374                 bad++;
375         }
376
377         __ClearPageHead(page);
378
379         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
380                 struct page *p = page + i;
381
382                 if (unlikely(!PageTail(p) || (p->first_page != page))) {
383                         bad_page(page);
384                         bad++;
385                 }
386                 __ClearPageTail(p);
387         }
388
389         return bad;
390 }
391
392 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
393 {
394         int i;
395
396         /*
397          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
398          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
399          */
400         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
401         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
402                 clear_highpage(page + i);
403 }
404
405 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
406 {
407         set_page_private(page, order);
408         __SetPageBuddy(page);
409 }
410
411 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
412 {
413         __ClearPageBuddy(page);
414         set_page_private(page, 0);
415 }
416
417 /*
418  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
419  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
420  *
421  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
422  * the following equation:
423  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
424  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
425  * 1 buddy is #10:
426  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
427  *
428  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
429  * satisfies the following equation:
430  *     P = B & ~(1 << O)
431  *
432  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
433  */
434 static inline unsigned long
435 __find_buddy_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
436 {
437         return page_idx ^ (1 << order);
438 }
439
440 /*
441  * This function checks whether a page is free && is the buddy
442  * we can do coalesce a page and its buddy if
443  * (a) the buddy is not in a hole &&
444  * (b) the buddy is in the buddy system &&
445  * (c) a page and its buddy have the same order &&
446  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
447  *
448  * For recording whether a page is in the buddy system, we set ->_mapcount -2.
449  * Setting, clearing, and testing _mapcount -2 is serialized by zone->lock.
450  *
451  * For recording page's order, we use page_private(page).
452  */
453 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
454                                                                 int order)
455 {
456         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
457                 return 0;
458
459         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
460                 return 0;
461
462         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
463                 VM_BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
464                 return 1;
465         }
466         return 0;
467 }
468
469 /*
470  * Freeing function for a buddy system allocator.
471  *
472  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
473  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
474  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
475  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
476  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
477  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
478  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
479  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
480  * parts of the VM system.
481  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
482  * free pages of length of (1 << order) and marked with _mapcount -2. Page's
483  * order is recorded in page_private(page) field.
484  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
485  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
486  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
487  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
488  * triggers coalescing into a block of larger size.            
489  *
490  * -- wli
491  */
492
493 static inline void __free_one_page(struct page *page,
494                 struct zone *zone, unsigned int order,
495                 int migratetype)
496 {
497         unsigned long page_idx;
498         unsigned long combined_idx;
499         unsigned long uninitialized_var(buddy_idx);
500         struct page *buddy;
501
502         if (unlikely(PageCompound(page)))
503                 if (unlikely(destroy_compound_page(page, order)))
504                         return;
505
506         VM_BUG_ON(migratetype == -1);
507
508         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
509
510         VM_BUG_ON(page_idx & ((1 << order) - 1));
511         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
512
513         while (order < MAX_ORDER-1) {
514                 buddy_idx = __find_buddy_index(page_idx, order);
515                 buddy = page + (buddy_idx - page_idx);
516                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
517                         break;
518
519                 /* Our buddy is free, merge with it and move up one order. */
520                 list_del(&buddy->lru);
521                 zone->free_area[order].nr_free--;
522                 rmv_page_order(buddy);
523                 combined_idx = buddy_idx & page_idx;
524                 page = page + (combined_idx - page_idx);
525                 page_idx = combined_idx;
526                 order++;
527         }
528         set_page_order(page, order);
529
530         /*
531          * If this is not the largest possible page, check if the buddy
532          * of the next-highest order is free. If it is, it's possible
533          * that pages are being freed that will coalesce soon. In case,
534          * that is happening, add the free page to the tail of the list
535          * so it's less likely to be used soon and more likely to be merged
536          * as a higher order page
537          */
538         if ((order < MAX_ORDER-2) && pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy))) {
539                 struct page *higher_page, *higher_buddy;
540                 combined_idx = buddy_idx & page_idx;
541                 higher_page = page + (combined_idx - page_idx);
542                 buddy_idx = __find_buddy_index(combined_idx, order + 1);
543                 higher_buddy = page + (buddy_idx - combined_idx);
544                 if (page_is_buddy(higher_page, higher_buddy, order + 1)) {
545                         list_add_tail(&page->lru,
546                                 &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
547                         goto out;
548                 }
549         }
550
551         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
552 out:
553         zone->free_area[order].nr_free++;
554 }
555
556 /*
557  * free_page_mlock() -- clean up attempts to free and mlocked() page.
558  * Page should not be on lru, so no need to fix that up.
559  * free_pages_check() will verify...
560  */
561 static inline void free_page_mlock(struct page *page)
562 {
563         __dec_zone_page_state(page, NR_MLOCK);
564         __count_vm_event(UNEVICTABLE_MLOCKFREED);
565 }
566
567 static inline int free_pages_check(struct page *page)
568 {
569         if (unlikely(page_mapcount(page) |
570                 (page->mapping != NULL)  |
571                 (atomic_read(&page->_count) != 0) |
572                 (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE) |
573                 (mem_cgroup_bad_page_check(page)))) {
574                 bad_page(page);
575                 return 1;
576         }
577         if (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP)
578                 page->flags &= ~PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP;
579         return 0;
580 }
581
582 /*
583  * Frees a number of pages from the PCP lists
584  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
585  * count is the number of pages to free.
586  *
587  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
588  * see if this freeing clears that state.
589  *
590  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
591  * pinned" detection logic.
592  */
593 static void free_pcppages_bulk(struct zone *zone, int count,
594                                         struct per_cpu_pages *pcp)
595 {
596         int migratetype = 0;
597         int batch_free = 0;
598         int to_free = count;
599
600         spin_lock(&zone->lock);
601         zone->all_unreclaimable = 0;
602         zone->pages_scanned = 0;
603
604         while (to_free) {
605                 struct page *page;
606                 struct list_head *list;
607
608                 /*
609                  * Remove pages from lists in a round-robin fashion. A
610                  * batch_free count is maintained that is incremented when an
611                  * empty list is encountered.  This is so more pages are freed
612                  * off fuller lists instead of spinning excessively around empty
613                  * lists
614                  */
615                 do {
616                         batch_free++;
617                         if (++migratetype == MIGRATE_PCPTYPES)
618                                 migratetype = 0;
619                         list = &pcp->lists[migratetype];
620                 } while (list_empty(list));
621
622                 /* This is the only non-empty list. Free them all. */
623                 if (batch_free == MIGRATE_PCPTYPES)
624                         batch_free = to_free;
625
626                 do {
627                         page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
628                         /* must delete as __free_one_page list manipulates */
629                         list_del(&page->lru);
630                         /* MIGRATE_MOVABLE list may include MIGRATE_RESERVEs */
631                         __free_one_page(page, zone, 0, page_private(page));
632                         trace_mm_page_pcpu_drain(page, 0, page_private(page));
633                 } while (--to_free && --batch_free && !list_empty(list));
634         }
635         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, count);
636         spin_unlock(&zone->lock);
637 }
638
639 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order,
640                                 int migratetype)
641 {
642         spin_lock(&zone->lock);
643         zone->all_unreclaimable = 0;
644         zone->pages_scanned = 0;
645
646         __free_one_page(page, zone, order, migratetype);
647         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, 1 << order);
648         spin_unlock(&zone->lock);
649 }
650
651 static bool free_pages_prepare(struct page *page, unsigned int order)
652 {
653         int i;
654         int bad = 0;
655
656 #ifdef CONFIG_XEN
657         if (PageForeign(page)) {
658                 PageForeignDestructor(page, order);
659                 return false;
660         }
661 #endif
662
663         trace_mm_page_free_direct(page, order);
664         kmemcheck_free_shadow(page, order);
665
666         if (PageAnon(page))
667                 page->mapping = NULL;
668         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
669                 bad += free_pages_check(page + i);
670         if (bad)
671                 return false;
672
673         if (!PageHighMem(page)) {
674                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
675                 debug_check_no_obj_freed(page_address(page),
676                                            PAGE_SIZE << order);
677         }
678         arch_free_page(page, order);
679         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
680
681         return true;
682 }
683
684 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
685 {
686         unsigned long flags;
687         int wasMlocked = __TestClearPageMlocked(page);
688
689 #ifdef CONFIG_XEN
690         WARN_ON(PageForeign(page) && wasMlocked);
691 #endif
692         if (!free_pages_prepare(page, order))
693                 return;
694
695         local_irq_save(flags);
696         if (unlikely(wasMlocked))
697                 free_page_mlock(page);
698         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
699         free_one_page(page_zone(page), page, order,
700                                         get_pageblock_migratetype(page));
701         local_irq_restore(flags);
702 }
703
704 /*
705  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
706  */
707 void __meminit __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
708 {
709         if (order == 0) {
710                 __ClearPageReserved(page);
711                 set_page_count(page, 0);
712                 set_page_refcounted(page);
713                 __free_page(page);
714         } else {
715                 int loop;
716
717                 prefetchw(page);
718                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
719                         struct page *p = &page[loop];
720
721                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
722                                 prefetchw(p + 1);
723                         __ClearPageReserved(p);
724                         set_page_count(p, 0);
725                 }
726
727                 set_page_refcounted(page);
728                 __free_pages(page, order);
729         }
730 }
731
732
733 /*
734  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
735  * Please do not alter this order without good reasons and regression
736  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
737  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
738  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
739  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
740  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
741  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
742  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
743  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
744  *
745  * -- wli
746  */
747 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
748         int low, int high, struct free_area *area,
749         int migratetype)
750 {
751         unsigned long size = 1 << high;
752
753         while (high > low) {
754                 area--;
755                 high--;
756                 size >>= 1;
757                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
758                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
759                 area->nr_free++;
760                 set_page_order(&page[size], high);
761         }
762 }
763
764 /*
765  * This page is about to be returned from the page allocator
766  */
767 static inline int check_new_page(struct page *page)
768 {
769         if (unlikely(page_mapcount(page) |
770                 (page->mapping != NULL)  |
771                 (atomic_read(&page->_count) != 0)  |
772                 (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP) |
773                 (mem_cgroup_bad_page_check(page)))) {
774                 bad_page(page);
775                 return 1;
776         }
777         return 0;
778 }
779
780 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
781 {
782         int i;
783
784         for (i = 0; i < (1 << order); i++) {
785                 struct page *p = page + i;
786                 if (unlikely(check_new_page(p)))
787                         return 1;
788         }
789
790         set_page_private(page, 0);
791         set_page_refcounted(page);
792
793         arch_alloc_page(page, order);
794         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
795
796         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
797                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
798
799         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
800                 prep_compound_page(page, order);
801
802         return 0;
803 }
804
805 /*
806  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
807  * the smallest available page from the freelists
808  */
809 static inline
810 struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
811                                                 int migratetype)
812 {
813         unsigned int current_order;
814         struct free_area * area;
815         struct page *page;
816
817         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
818         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
819                 area = &(zone->free_area[current_order]);
820                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
821                         continue;
822
823                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
824                                                         struct page, lru);
825                 list_del(&page->lru);
826                 rmv_page_order(page);
827                 area->nr_free--;
828                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
829                 return page;
830         }
831
832         return NULL;
833 }
834
835
836 /*
837  * This array describes the order lists are fallen back to when
838  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
839  */
840 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
841         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
842         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
843         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
844         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
845 };
846
847 /*
848  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
849  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
850  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
851  */
852 static int move_freepages(struct zone *zone,
853                           struct page *start_page, struct page *end_page,
854                           int migratetype)
855 {
856         struct page *page;
857         unsigned long order;
858         int pages_moved = 0;
859
860 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
861         /*
862          * page_zone is not safe to call in this context when
863          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
864          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
865          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
866          * grouping pages by mobility
867          */
868         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
869 #endif
870
871         for (page = start_page; page <= end_page;) {
872                 /* Make sure we are not inadvertently changing nodes */
873                 VM_BUG_ON(page_to_nid(page) != zone_to_nid(zone));
874
875                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
876                         page++;
877                         continue;
878                 }
879
880                 if (!PageBuddy(page)) {
881                         page++;
882                         continue;
883                 }
884
885                 order = page_order(page);
886                 list_move(&page->lru,
887                           &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
888                 page += 1 << order;
889                 pages_moved += 1 << order;
890         }
891
892         return pages_moved;
893 }
894
895 static int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page,
896                                 int migratetype)
897 {
898         unsigned long start_pfn, end_pfn;
899         struct page *start_page, *end_page;
900
901         start_pfn = page_to_pfn(page);
902         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
903         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
904         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
905         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
906
907         /* Do not cross zone boundaries */
908         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
909                 start_page = page;
910         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
911                 return 0;
912
913         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
914 }
915
916 static void change_pageblock_range(struct page *pageblock_page,
917                                         int start_order, int migratetype)
918 {
919         int nr_pageblocks = 1 << (start_order - pageblock_order);
920
921         while (nr_pageblocks--) {
922                 set_pageblock_migratetype(pageblock_page, migratetype);
923                 pageblock_page += pageblock_nr_pages;
924         }
925 }
926
927 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
928 static inline struct page *
929 __rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order, int start_migratetype)
930 {
931         struct free_area * area;
932         int current_order;
933         struct page *page;
934         int migratetype, i;
935
936         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
937         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
938                                                 --current_order) {
939                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
940                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
941
942                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
943                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
944                                 continue;
945
946                         area = &(zone->free_area[current_order]);
947                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
948                                 continue;
949
950                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
951                                         struct page, lru);
952                         area->nr_free--;
953
954                         /*
955                          * If breaking a large block of pages, move all free
956                          * pages to the preferred allocation list. If falling
957                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
958                          * aggressive about taking ownership of free pages
959                          */
960                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
961                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE ||
962                                         page_group_by_mobility_disabled) {
963                                 unsigned long pages;
964                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
965                                                                 start_migratetype);
966
967                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
968                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)) ||
969                                                 page_group_by_mobility_disabled)
970                                         set_pageblock_migratetype(page,
971                                                                 start_migratetype);
972
973                                 migratetype = start_migratetype;
974                         }
975
976                         /* Remove the page from the freelists */
977                         list_del(&page->lru);
978                         rmv_page_order(page);
979
980                         /* Take ownership for orders >= pageblock_order */
981                         if (current_order >= pageblock_order)
982                                 change_pageblock_range(page, current_order,
983                                                         start_migratetype);
984
985                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
986
987                         trace_mm_page_alloc_extfrag(page, order, current_order,
988                                 start_migratetype, migratetype);
989
990                         return page;
991                 }
992         }
993
994         return NULL;
995 }
996
997 /*
998  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
999  * Call me with the zone->lock already held.
1000  */
1001 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
1002                                                 int migratetype)
1003 {
1004         struct page *page;
1005
1006 retry_reserve:
1007         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
1008
1009         if (unlikely(!page) && migratetype != MIGRATE_RESERVE) {
1010                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
1011
1012                 /*
1013                  * Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation. goto
1014                  * is used because __rmqueue_smallest is an inline function
1015                  * and we want just one call site
1016                  */
1017                 if (!page) {
1018                         migratetype = MIGRATE_RESERVE;
1019                         goto retry_reserve;
1020                 }
1021         }
1022
1023         trace_mm_page_alloc_zone_locked(page, order, migratetype);
1024         return page;
1025 }
1026
1027 /* 
1028  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
1029  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
1030  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
1031  */
1032 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
1033                         unsigned long count, struct list_head *list,
1034                         int migratetype, int cold)
1035 {
1036         int i;
1037         
1038         spin_lock(&zone->lock);
1039         for (i = 0; i < count; ++i) {
1040                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1041                 if (unlikely(page == NULL))
1042                         break;
1043
1044                 /*
1045                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
1046                  * in physical page order. The page is added to the callers and
1047                  * list and the list head then moves forward. From the callers
1048                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
1049                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
1050                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
1051                  * properly.
1052                  */
1053                 if (likely(cold == 0))
1054                         list_add(&page->lru, list);
1055                 else
1056                         list_add_tail(&page->lru, list);
1057                 set_page_private(page, migratetype);
1058                 list = &page->lru;
1059         }
1060         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(i << order));
1061         spin_unlock(&zone->lock);
1062         return i;
1063 }
1064
1065 #ifdef CONFIG_NUMA
1066 /*
1067  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
1068  * currently executing processor on remote nodes after they have
1069  * expired.
1070  *
1071  * Note that this function must be called with the thread pinned to
1072  * a single processor.
1073  */
1074 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
1075 {
1076         unsigned long flags;
1077         int to_drain;
1078
1079         local_irq_save(flags);
1080         if (pcp->count >= pcp->batch)
1081                 to_drain = pcp->batch;
1082         else
1083                 to_drain = pcp->count;
1084         free_pcppages_bulk(zone, to_drain, pcp);
1085         pcp->count -= to_drain;
1086         local_irq_restore(flags);
1087 }
1088 #endif
1089
1090 /*
1091  * Drain pages of the indicated processor.
1092  *
1093  * The processor must either be the current processor and the
1094  * thread pinned to the current processor or a processor that
1095  * is not online.
1096  */
1097 static void drain_pages(unsigned int cpu)
1098 {
1099         unsigned long flags;
1100         struct zone *zone;
1101
1102         for_each_populated_zone(zone) {
1103                 struct per_cpu_pageset *pset;
1104                 struct per_cpu_pages *pcp;
1105
1106                 local_irq_save(flags);
1107                 pset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
1108
1109                 pcp = &pset->pcp;
1110                 if (pcp->count) {
1111                         free_pcppages_bulk(zone, pcp->count, pcp);
1112                         pcp->count = 0;
1113                 }
1114                 local_irq_restore(flags);
1115         }
1116 }
1117
1118 /*
1119  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
1120  */
1121 void drain_local_pages(void *arg)
1122 {
1123         drain_pages(smp_processor_id());
1124 }
1125
1126 /*
1127  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
1128  */
1129 void drain_all_pages(void)
1130 {
1131         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 1);
1132 }
1133
1134 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1135
1136 void mark_free_pages(struct zone *zone)
1137 {
1138         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
1139         unsigned long flags;
1140         int order, t;
1141         struct list_head *curr;
1142
1143         if (!zone->spanned_pages)
1144                 return;
1145
1146         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1147
1148         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
1149         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
1150                 if (pfn_valid(pfn)) {
1151                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1152
1153                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
1154                                 swsusp_unset_page_free(page);
1155                 }
1156
1157         for_each_migratetype_order(order, t) {
1158                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
1159                         unsigned long i;
1160
1161                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
1162                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
1163                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
1164                 }
1165         }
1166         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1167 }
1168 #endif /* CONFIG_PM */
1169
1170 /*
1171  * Free a 0-order page
1172  * cold == 1 ? free a cold page : free a hot page
1173  */
1174 void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
1175 {
1176         struct zone *zone = page_zone(page);
1177         struct per_cpu_pages *pcp;
1178         unsigned long flags;
1179         int migratetype;
1180         int wasMlocked = __TestClearPageMlocked(page);
1181
1182 #ifdef CONFIG_XEN
1183         WARN_ON(PageForeign(page) && wasMlocked);
1184 #endif
1185         if (!free_pages_prepare(page, 0))
1186                 return;
1187
1188         migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
1189         set_page_private(page, migratetype);
1190         local_irq_save(flags);
1191         if (unlikely(wasMlocked))
1192                 free_page_mlock(page);
1193         __count_vm_event(PGFREE);
1194
1195         /*
1196          * We only track unmovable, reclaimable and movable on pcp lists.
1197          * Free ISOLATE pages back to the allocator because they are being
1198          * offlined but treat RESERVE as movable pages so we can get those
1199          * areas back if necessary. Otherwise, we may have to free
1200          * excessively into the page allocator
1201          */
1202         if (migratetype >= MIGRATE_PCPTYPES) {
1203                 if (unlikely(migratetype == MIGRATE_ISOLATE)) {
1204                         free_one_page(zone, page, 0, migratetype);
1205                         goto out;
1206                 }
1207                 migratetype = MIGRATE_MOVABLE;
1208         }
1209
1210         pcp = &this_cpu_ptr(zone->pageset)->pcp;
1211         if (cold)
1212                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->lists[migratetype]);
1213         else
1214                 list_add(&page->lru, &pcp->lists[migratetype]);
1215         pcp->count++;
1216         if (pcp->count >= pcp->high) {
1217                 free_pcppages_bulk(zone, pcp->batch, pcp);
1218                 pcp->count -= pcp->batch;
1219         }
1220
1221 out:
1222         local_irq_restore(flags);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1227  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1228  * Each sub-page must be freed individually.
1229  *
1230  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1231  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1232  */
1233 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1234 {
1235         int i;
1236
1237         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1238         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1239
1240 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
1241         /*
1242          * Split shadow pages too, because free(page[0]) would
1243          * otherwise free the whole shadow.
1244          */
1245         if (kmemcheck_page_is_tracked(page))
1246                 split_page(virt_to_page(page[0].shadow), order);
1247 #endif
1248
1249         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1250                 set_page_refcounted(page + i);
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Similar to split_page except the page is already free. As this is only
1255  * being used for migration, the migratetype of the block also changes.
1256  * As this is called with interrupts disabled, the caller is responsible
1257  * for calling arch_alloc_page() and kernel_map_page() after interrupts
1258  * are enabled.
1259  *
1260  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1261  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1262  */
1263 int split_free_page(struct page *page)
1264 {
1265         unsigned int order;
1266         unsigned long watermark;
1267         struct zone *zone;
1268
1269         BUG_ON(!PageBuddy(page));
1270
1271         zone = page_zone(page);
1272         order = page_order(page);
1273
1274         /* Obey watermarks as if the page was being allocated */
1275         watermark = low_wmark_pages(zone) + (1 << order);
1276         if (!zone_watermark_ok(zone, 0, watermark, 0, 0))
1277                 return 0;
1278
1279         /* Remove page from free list */
1280         list_del(&page->lru);
1281         zone->free_area[order].nr_free--;
1282         rmv_page_order(page);
1283         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(1UL << order));
1284
1285         /* Split into individual pages */
1286         set_page_refcounted(page);
1287         split_page(page, order);
1288
1289         if (order >= pageblock_order - 1) {
1290                 struct page *endpage = page + (1 << order) - 1;
1291                 for (; page < endpage; page += pageblock_nr_pages)
1292                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
1293         }
1294
1295         return 1 << order;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1300  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1301  * or two.
1302  */
1303 static inline
1304 struct page *buffered_rmqueue(struct zone *preferred_zone,
1305                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags,
1306                         int migratetype)
1307 {
1308         unsigned long flags;
1309         struct page *page;
1310         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1311
1312 again:
1313         if (likely(order == 0)) {
1314                 struct per_cpu_pages *pcp;
1315                 struct list_head *list;
1316
1317                 local_irq_save(flags);
1318                 pcp = &this_cpu_ptr(zone->pageset)->pcp;
1319                 list = &pcp->lists[migratetype];
1320                 if (list_empty(list)) {
1321                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1322                                         pcp->batch, list,
1323                                         migratetype, cold);
1324                         if (unlikely(list_empty(list)))
1325                                 goto failed;
1326                 }
1327
1328                 if (cold)
1329                         page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
1330                 else
1331                         page = list_entry(list->next, struct page, lru);
1332
1333                 list_del(&page->lru);
1334                 pcp->count--;
1335         } else {
1336                 if (unlikely(gfp_flags & __GFP_NOFAIL)) {
1337                         /*
1338                          * __GFP_NOFAIL is not to be used in new code.
1339                          *
1340                          * All __GFP_NOFAIL callers should be fixed so that they
1341                          * properly detect and handle allocation failures.
1342                          *
1343                          * We most definitely don't want callers attempting to
1344                          * allocate greater than order-1 page units with
1345                          * __GFP_NOFAIL.
1346                          */
1347                         WARN_ON_ONCE(order > 1);
1348                 }
1349                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1350                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1351                 spin_unlock(&zone->lock);
1352                 if (!page)
1353                         goto failed;
1354                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(1 << order));
1355         }
1356
1357         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1358         zone_statistics(preferred_zone, zone, gfp_flags);
1359         local_irq_restore(flags);
1360
1361         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1362         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1363                 goto again;
1364         return page;
1365
1366 failed:
1367         local_irq_restore(flags);
1368         return NULL;
1369 }
1370
1371 /* The ALLOC_WMARK bits are used as an index to zone->watermark */
1372 #define ALLOC_WMARK_MIN         WMARK_MIN
1373 #define ALLOC_WMARK_LOW         WMARK_LOW
1374 #define ALLOC_WMARK_HIGH        WMARK_HIGH
1375 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x04 /* don't check watermarks at all */
1376
1377 /* Mask to get the watermark bits */
1378 #define ALLOC_WMARK_MASK        (ALLOC_NO_WATERMARKS-1)
1379
1380 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1381 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1382 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1383
1384 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1385
1386 static struct fail_page_alloc_attr {
1387         struct fault_attr attr;
1388
1389         u32 ignore_gfp_highmem;
1390         u32 ignore_gfp_wait;
1391         u32 min_order;
1392
1393 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1394
1395         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1396         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1397         struct dentry *min_order_file;
1398
1399 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1400
1401 } fail_page_alloc = {
1402         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1403         .ignore_gfp_wait = 1,
1404         .ignore_gfp_highmem = 1,
1405         .min_order = 1,
1406 };
1407
1408 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1409 {
1410         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1411 }
1412 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1413
1414 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1415 {
1416         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1417                 return 0;
1418         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1419                 return 0;
1420         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1421                 return 0;
1422         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1423                 return 0;
1424
1425         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1426 }
1427
1428 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1429
1430 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1431 {
1432         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1433         struct dentry *dir;
1434         int err;
1435
1436         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1437                                        "fail_page_alloc");
1438         if (err)
1439                 return err;
1440         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1441
1442         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1443                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1444                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1445
1446         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1447                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1448                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1449         fail_page_alloc.min_order_file =
1450                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1451                                    &fail_page_alloc.min_order);
1452
1453         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1454             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1455             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1456                 err = -ENOMEM;
1457                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1458                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1459                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1460                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1461         }
1462
1463         return err;
1464 }
1465
1466 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1467
1468 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1469
1470 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1471
1472 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1473 {
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1478
1479 /*
1480  * Return true if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1481  * of the allocation.
1482  */
1483 static bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1484                       int classzone_idx, int alloc_flags, long free_pages)
1485 {
1486         /* free_pages my go negative - that's OK */
1487         long min = mark;
1488         int o;
1489
1490         free_pages -= (1 << order) + 1;
1491         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1492                 min -= min / 2;
1493         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1494                 min -= min / 4;
1495
1496         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1497                 return false;
1498         for (o = 0; o < order; o++) {
1499                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1500                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1501
1502                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1503                 min >>= 1;
1504
1505                 if (free_pages <= min)
1506                         return false;
1507         }
1508         return true;
1509 }
1510
1511 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1512                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1513 {
1514         return __zone_watermark_ok(z, order, mark, classzone_idx, alloc_flags,
1515                                         zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES));
1516 }
1517
1518 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1519                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1520 {
1521         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES);
1522
1523         if (z->percpu_drift_mark && free_pages < z->percpu_drift_mark)
1524                 free_pages = zone_page_state_snapshot(z, NR_FREE_PAGES);
1525
1526         return __zone_watermark_ok(z, order, mark, classzone_idx, alloc_flags,
1527                                                                 free_pages);
1528 }
1529
1530 #ifdef CONFIG_NUMA
1531 /*
1532  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1533  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1534  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1535  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1536  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1537  *
1538  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1539  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1540  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1541  *
1542  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1543  * nothing and returns NULL.
1544  *
1545  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1546  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1547  *
1548  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1549  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1550  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1551  * quickly as we can.
1552  */
1553 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1554 {
1555         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1556         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1557
1558         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1559         if (!zlc)
1560                 return NULL;
1561
1562         if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1563                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1564                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1565         }
1566
1567         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1568                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1569                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1570         return allowednodes;
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1575  * if it is worth looking at further for free memory:
1576  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1577  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1578  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1579  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1580  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1581  * else return false (zero) if it is not.
1582  *
1583  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1584  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1585  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1586  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1587  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1588  * into the second scan of the zonelist.
1589  *
1590  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1591  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1592  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1593  * unturned looking for a free page.
1594  */
1595 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1596                                                 nodemask_t *allowednodes)
1597 {
1598         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1599         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1600         int n;                          /* node that zone *z is on */
1601
1602         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1603         if (!zlc)
1604                 return 1;
1605
1606         i = z - zonelist->_zonerefs;
1607         n = zlc->z_to_n[i];
1608
1609         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1610         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1615  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1616  * from that zone don't waste time re-examining it.
1617  */
1618 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1619 {
1620         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1621         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1622
1623         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1624         if (!zlc)
1625                 return;
1626
1627         i = z - zonelist->_zonerefs;
1628
1629         set_bit(i, zlc->fullzones);
1630 }
1631
1632 #else   /* CONFIG_NUMA */
1633
1634 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1635 {
1636         return NULL;
1637 }
1638
1639 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1640                                 nodemask_t *allowednodes)
1641 {
1642         return 1;
1643 }
1644
1645 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1646 {
1647 }
1648 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1649
1650 /*
1651  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1652  * a page.
1653  */
1654 static struct page *
1655 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, unsigned int order,
1656                 struct zonelist *zonelist, int high_zoneidx, int alloc_flags,
1657                 struct zone *preferred_zone, int migratetype)
1658 {
1659         struct zoneref *z;
1660         struct page *page = NULL;
1661         int classzone_idx;
1662         struct zone *zone;
1663         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1664         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1665         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1666
1667         classzone_idx = zone_idx(preferred_zone);
1668 zonelist_scan:
1669         /*
1670          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1671          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1672          */
1673         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
1674                                                 high_zoneidx, nodemask) {
1675                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1676                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1677                                 continue;
1678                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1679                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1680                                 goto try_next_zone;
1681
1682                 BUILD_BUG_ON(ALLOC_NO_WATERMARKS < NR_WMARK);
1683                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1684                         unsigned long mark;
1685                         int ret;
1686
1687                         mark = zone->watermark[alloc_flags & ALLOC_WMARK_MASK];
1688                         if (zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1689                                     classzone_idx, alloc_flags))
1690                                 goto try_this_zone;
1691
1692                         if (zone_reclaim_mode == 0)
1693                                 goto this_zone_full;
1694
1695                         ret = zone_reclaim(zone, gfp_mask, order);
1696                         switch (ret) {
1697                         case ZONE_RECLAIM_NOSCAN:
1698                                 /* did not scan */
1699                                 goto try_next_zone;
1700                         case ZONE_RECLAIM_FULL:
1701                                 /* scanned but unreclaimable */
1702                                 goto this_zone_full;
1703                         default:
1704                                 /* did we reclaim enough */
1705                                 if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1706                                                 classzone_idx, alloc_flags))
1707                                         goto this_zone_full;
1708                         }
1709                 }
1710
1711 try_this_zone:
1712                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order,
1713                                                 gfp_mask, migratetype);
1714                 if (page)
1715                         break;
1716 this_zone_full:
1717                 if (NUMA_BUILD)
1718                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1719 try_next_zone:
1720                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup && nr_online_nodes > 1) {
1721                         /*
1722                          * we do zlc_setup after the first zone is tried but only
1723                          * if there are multiple nodes make it worthwhile
1724                          */
1725                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1726                         zlc_active = 1;
1727                         did_zlc_setup = 1;
1728                 }
1729         }
1730
1731         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1732                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1733                 zlc_active = 0;
1734                 goto zonelist_scan;
1735         }
1736         return page;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Large machines with many possible nodes should not always dump per-node
1741  * meminfo in irq context.
1742  */
1743 static inline bool should_suppress_show_mem(void)
1744 {
1745         bool ret = false;
1746
1747 #if NODES_SHIFT > 8
1748         ret = in_interrupt();
1749 #endif
1750         return ret;
1751 }
1752
1753 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(nopage_rs,
1754                 DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1755                 DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1756
1757 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...)
1758 {
1759         va_list args;
1760         unsigned int filter = SHOW_MEM_FILTER_NODES;
1761
1762         if ((gfp_mask & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&nopage_rs))
1763                 return;
1764
1765         /*
1766          * This documents exceptions given to allocations in certain
1767          * contexts that are allowed to allocate outside current's set
1768          * of allowed nodes.
1769          */
1770         if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))
1771                 if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1772                     (current->flags & (PF_MEMALLOC | PF_EXITING)))
1773                         filter &= ~SHOW_MEM_FILTER_NODES;
1774         if (in_interrupt() || !(gfp_mask & __GFP_WAIT))
1775                 filter &= ~SHOW_MEM_FILTER_NODES;
1776
1777         if (fmt) {
1778                 printk(KERN_WARNING);
1779                 va_start(args, fmt);
1780                 vprintk(fmt, args);
1781                 va_end(args);
1782         }
1783
1784         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
1785                 pr_info("The following is only an harmless informational message.\n");
1786                 pr_info("Unless you get a _continuous_flood_ of these messages it means\n");
1787                 pr_info("everything is working fine. Allocations from irqs cannot be\n");
1788                 pr_info("perfectly reliable and the kernel is designed to handle that.\n");
1789         }
1790         pr_info("%s: page allocation failure. order:%d, mode:0x%x\n",
1791                    current->comm, order, gfp_mask);
1792
1793         dump_stack();
1794         if (!should_suppress_show_mem())
1795                 show_mem(filter);
1796 }
1797
1798 static inline int
1799 should_alloc_retry(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1800                                 unsigned long pages_reclaimed)
1801 {
1802         /* Do not loop if specifically requested */
1803         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1804                 return 0;
1805
1806         /*
1807          * In this implementation, order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER
1808          * means __GFP_NOFAIL, but that may not be true in other
1809          * implementations.
1810          */
1811         if (order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1812                 return 1;
1813
1814         /*
1815          * For order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER, if __GFP_REPEAT is
1816          * specified, then we retry until we no longer reclaim any pages
1817          * (above), or we've reclaimed an order of pages at least as
1818          * large as the allocation's order. In both cases, if the
1819          * allocation still fails, we stop retrying.
1820          */
1821         if (gfp_mask & __GFP_REPEAT && pages_reclaimed < (1 << order))
1822                 return 1;
1823
1824         /*
1825          * Don't let big-order allocations loop unless the caller
1826          * explicitly requests that.
1827          */
1828         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1829                 return 1;
1830
1831         return 0;
1832 }
1833
1834 static inline struct page *
1835 __alloc_pages_may_oom(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1836         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1837         nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
1838         int migratetype)
1839 {
1840         struct page *page;
1841
1842         /* Acquire the OOM killer lock for the zones in zonelist */
1843         if (!try_set_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask)) {
1844                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1845                 return NULL;
1846         }
1847
1848         /*
1849          * Go through the zonelist yet one more time, keep very high watermark
1850          * here, this is only to catch a parallel oom killing, we must fail if
1851          * we're still under heavy pressure.
1852          */
1853         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask,
1854                 order, zonelist, high_zoneidx,
1855                 ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET,
1856                 preferred_zone, migratetype);
1857         if (page)
1858                 goto out;
1859
1860         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
1861                 /* The OOM killer will not help higher order allocs */
1862                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1863                         goto out;
1864                 /* The OOM killer does not needlessly kill tasks for lowmem */
1865                 if (high_zoneidx < ZONE_NORMAL)
1866                         goto out;
1867                 /*
1868                  * GFP_THISNODE contains __GFP_NORETRY and we never hit this.
1869                  * Sanity check for bare calls of __GFP_THISNODE, not real OOM.
1870                  * The caller should handle page allocation failure by itself if
1871                  * it specifies __GFP_THISNODE.
1872                  * Note: Hugepage uses it but will hit PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER.
1873                  */
1874                 if (gfp_mask & __GFP_THISNODE)
1875                         goto out;
1876         }
1877         /* Exhausted what can be done so it's blamo time */
1878         out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order, nodemask);
1879
1880 out:
1881         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1882         return page;
1883 }
1884
1885 #ifdef CONFIG_COMPACTION
1886 /* Try memory compaction for high-order allocations before reclaim */
1887 static struct page *
1888 __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1889         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1890         nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
1891         int migratetype, unsigned long *did_some_progress,
1892         bool sync_migration)
1893 {
1894         struct page *page;
1895
1896         if (!order || compaction_deferred(preferred_zone))
1897                 return NULL;
1898
1899         current->flags |= PF_MEMALLOC;
1900         *did_some_progress = try_to_compact_pages(zonelist, order, gfp_mask,
1901                                                 nodemask, sync_migration);
1902         current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1903         if (*did_some_progress != COMPACT_SKIPPED) {
1904
1905                 /* Page migration frees to the PCP lists but we want merging */
1906                 drain_pages(get_cpu());
1907                 put_cpu();
1908
1909                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask,
1910                                 order, zonelist, high_zoneidx,
1911                                 alloc_flags, preferred_zone,
1912                                 migratetype);
1913                 if (page) {
1914                         preferred_zone->compact_considered = 0;
1915                         preferred_zone->compact_defer_shift = 0;
1916                         count_vm_event(COMPACTSUCCESS);
1917                         return page;
1918                 }
1919
1920                 /*
1921                  * It's bad if compaction run occurs and fails.
1922                  * The most likely reason is that pages exist,
1923                  * but not enough to satisfy watermarks.
1924                  */
1925                 count_vm_event(COMPACTFAIL);
1926                 defer_compaction(preferred_zone);
1927
1928                 cond_resched();
1929         }
1930
1931         return NULL;
1932 }
1933 #else
1934 static inline struct page *
1935 __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1936         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1937         nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
1938         int migratetype, unsigned long *did_some_progress,
1939         bool sync_migration)
1940 {
1941         return NULL;
1942 }
1943 #endif /* CONFIG_COMPACTION */
1944
1945 /* The really slow allocator path where we enter direct reclaim */
1946 static inline struct page *
1947 __alloc_pages_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1948         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1949         nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
1950         int migratetype, unsigned long *did_some_progress)
1951 {
1952         struct page *page = NULL;
1953         struct reclaim_state reclaim_state;
1954         bool drained = false;
1955
1956         cond_resched();
1957
1958         /* We now go into synchronous reclaim */
1959         cpuset_memory_pressure_bump();
1960         current->flags |= PF_MEMALLOC;
1961         lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
1962         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1963         current->reclaim_state = &reclaim_state;
1964
1965         *did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask, nodemask);
1966
1967         current->reclaim_state = NULL;
1968         lockdep_clear_current_reclaim_state();
1969         current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1970
1971         cond_resched();
1972
1973         if (unlikely(!(*did_some_progress)))
1974                 return NULL;
1975
1976 retry:
1977         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1978                                         zonelist, high_zoneidx,
1979                                         alloc_flags, preferred_zone,
1980                                         migratetype);
1981
1982         /*
1983          * If an allocation failed after direct reclaim, it could be because
1984          * pages are pinned on the per-cpu lists. Drain them and try again
1985          */
1986         if (!page && !drained) {
1987                 drain_all_pages();
1988                 drained = true;
1989                 goto retry;
1990         }
1991
1992         return page;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * This is called in the allocator slow-path if the allocation request is of
1997  * sufficient urgency to ignore watermarks and take other desperate measures
1998  */
1999 static inline struct page *
2000 __alloc_pages_high_priority(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2001         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2002         nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
2003         int migratetype)
2004 {
2005         struct page *page;
2006
2007         do {
2008                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
2009                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS,
2010                         preferred_zone, migratetype);
2011
2012                 if (!page && gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2013                         wait_iff_congested(preferred_zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
2014         } while (!page && (gfp_mask & __GFP_NOFAIL));
2015
2016         return page;
2017 }
2018
2019 static inline
2020 void wake_all_kswapd(unsigned int order, struct zonelist *zonelist,
2021                                                 enum zone_type high_zoneidx,
2022                                                 enum zone_type classzone_idx)
2023 {
2024         struct zoneref *z;
2025         struct zone *zone;
2026
2027         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx)
2028                 wakeup_kswapd(zone, order, classzone_idx);
2029 }
2030
2031 static inline int
2032 gfp_to_alloc_flags(gfp_t gfp_mask)
2033 {
2034         int alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN | ALLOC_CPUSET;
2035         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
2036
2037         /* __GFP_HIGH is assumed to be the same as ALLOC_HIGH to save a branch. */
2038         BUILD_BUG_ON(__GFP_HIGH != (__force gfp_t) ALLOC_HIGH);
2039
2040         /*
2041          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
2042          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
2043          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
2044          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
2045          */
2046         alloc_flags |= (__force int) (gfp_mask & __GFP_HIGH);
2047
2048         if (!wait) {
2049                 /*
2050                  * Not worth trying to allocate harder for
2051                  * __GFP_NOMEMALLOC even if it can't schedule.
2052                  */
2053                 if  (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))
2054                         alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
2055                 /*
2056                  * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
2057                  * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
2058                  */
2059                 alloc_flags &= ~ALLOC_CPUSET;
2060         } else if (unlikely(rt_task(current)) && !in_interrupt())
2061                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
2062
2063         if (likely(!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))) {
2064                 if (!in_interrupt() &&
2065                     ((current->flags & PF_MEMALLOC) ||
2066                      unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE))))
2067                         alloc_flags |= ALLOC_NO_WATERMARKS;
2068         }
2069
2070         return alloc_flags;
2071 }
2072
2073 static inline struct page *
2074 __alloc_pages_slowpath(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2075         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2076         nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
2077         int migratetype)
2078 {
2079         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
2080         struct page *page = NULL;
2081         int alloc_flags;
2082         unsigned long pages_reclaimed = 0;
2083         unsigned long did_some_progress;
2084         bool sync_migration = false;
2085
2086         /*
2087          * In the slowpath, we sanity check order to avoid ever trying to
2088          * reclaim >= MAX_ORDER areas which will never succeed. Callers may
2089          * be using allocators in order of preference for an area that is
2090          * too large.
2091          */
2092         if (order >= MAX_ORDER) {
2093                 WARN_ON_ONCE(!(gfp_mask & __GFP_NOWARN));
2094                 return NULL;
2095         }
2096
2097         /*
2098          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
2099          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
2100          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
2101          * using a larger set of nodes after it has established that the
2102          * allowed per node queues are empty and that nodes are
2103          * over allocated.
2104          */
2105         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
2106                 goto nopage;
2107
2108 restart:
2109         if (!(gfp_mask & __GFP_NO_KSWAPD))
2110                 wake_all_kswapd(order, zonelist, high_zoneidx,
2111                                                 zone_idx(preferred_zone));
2112
2113         /*
2114          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
2115          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
2116          * to how we want to proceed.
2117          */
2118         alloc_flags = gfp_to_alloc_flags(gfp_mask);
2119
2120         /*
2121          * Find the true preferred zone if the allocation is unconstrained by
2122          * cpusets.
2123          */
2124         if (!(alloc_flags & ALLOC_CPUSET) && !nodemask)
2125                 first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, NULL,
2126                                         &preferred_zone);
2127
2128 rebalance:
2129         /* This is the last chance, in general, before the goto nopage. */
2130         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order, zonelist,
2131                         high_zoneidx, alloc_flags & ~ALLOC_NO_WATERMARKS,
2132                         preferred_zone, migratetype);
2133         if (page)
2134                 goto got_pg;
2135
2136         /* Allocate without watermarks if the context allows */
2137         if (alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS) {
2138                 page = __alloc_pages_high_priority(gfp_mask, order,
2139                                 zonelist, high_zoneidx, nodemask,
2140                                 preferred_zone, migratetype);
2141                 if (page)
2142                         goto got_pg;
2143         }
2144
2145         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
2146         if (!wait)
2147                 goto nopage;
2148
2149         /* Avoid recursion of direct reclaim */
2150         if (current->flags & PF_MEMALLOC)
2151                 goto nopage;
2152
2153         /* Avoid allocations with no watermarks from looping endlessly */
2154         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) && !(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2155                 goto nopage;
2156
2157         /*
2158          * Try direct compaction. The first pass is asynchronous. Subsequent
2159          * attempts after direct reclaim are synchronous
2160          */
2161         page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
2162                                         zonelist, high_zoneidx,
2163                                         nodemask,
2164                                         alloc_flags, preferred_zone,
2165                                         migratetype, &did_some_progress,
2166                                         sync_migration);
2167         if (page)
2168                 goto got_pg;
2169         sync_migration = true;
2170
2171         /* Try direct reclaim and then allocating */
2172         page = __alloc_pages_direct_reclaim(gfp_mask, order,
2173                                         zonelist, high_zoneidx,
2174                                         nodemask,
2175                                         alloc_flags, preferred_zone,
2176                                         migratetype, &did_some_progress);
2177         if (page)
2178                 goto got_pg;
2179
2180         /*
2181          * If we failed to make any progress reclaiming, then we are
2182          * running out of options and have to consider going OOM
2183          */
2184         if (!did_some_progress) {
2185                 if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
2186                         if (oom_killer_disabled)
2187                                 goto nopage;
2188                         page = __alloc_pages_may_oom(gfp_mask, order,
2189                                         zonelist, high_zoneidx,
2190                                         nodemask, preferred_zone,
2191                                         migratetype);
2192                         if (page)
2193                                 goto got_pg;
2194
2195                         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2196                                 /*
2197                                  * The oom killer is not called for high-order
2198                                  * allocations that may fail, so if no progress
2199                                  * is being made, there are no other options and
2200                                  * retrying is unlikely to help.
2201                                  */
2202                                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2203                                         goto nopage;
2204                                 /*
2205                                  * The oom killer is not called for lowmem
2206                                  * allocations to prevent needlessly killing
2207                                  * innocent tasks.
2208                                  */
2209                                 if (high_zoneidx < ZONE_NORMAL)
2210                                         goto nopage;
2211                         }
2212
2213                         goto restart;
2214                 }
2215         }
2216
2217         /* Check if we should retry the allocation */
2218         pages_reclaimed += did_some_progress;
2219         if (should_alloc_retry(gfp_mask, order, pages_reclaimed)) {
2220                 /* Wait for some write requests to complete then retry */
2221                 wait_iff_congested(preferred_zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
2222                 goto rebalance;
2223         } else {
2224                 /*
2225                  * High-order allocations do not necessarily loop after
2226                  * direct reclaim and reclaim/compaction depends on compaction
2227                  * being called after reclaim so call directly if necessary
2228                  */
2229                 page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
2230                                         zonelist, high_zoneidx,
2231                                         nodemask,
2232                                         alloc_flags, preferred_zone,
2233                                         migratetype, &did_some_progress,
2234                                         sync_migration);
2235                 if (page)
2236                         goto got_pg;
2237         }
2238
2239 nopage:
2240         warn_alloc_failed(gfp_mask, order, NULL);
2241         return page;
2242 got_pg:
2243         if (kmemcheck_enabled)
2244                 kmemcheck_pagealloc_alloc(page, order, gfp_mask);
2245         return page;
2246
2247 }
2248
2249 /*
2250  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
2251  */
2252 struct page *
2253 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2254                         struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
2255 {
2256         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
2257         struct zone *preferred_zone;
2258         struct page *page;
2259         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_mask);
2260
2261         gfp_mask &= gfp_allowed_mask;
2262
2263         lockdep_trace_alloc(gfp_mask);
2264
2265         might_sleep_if(gfp_mask & __GFP_WAIT);
2266
2267         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
2268                 return NULL;
2269
2270         /*
2271          * Check the zones suitable for the gfp_mask contain at least one
2272          * valid zone. It's possible to have an empty zonelist as a result
2273          * of GFP_THISNODE and a memoryless node
2274          */
2275         if (unlikely(!zonelist->_zonerefs->zone))
2276                 return NULL;
2277
2278         get_mems_allowed();
2279         /* The preferred zone is used for statistics later */
2280         first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx,
2281                                 nodemask ? : &cpuset_current_mems_allowed,
2282                                 &preferred_zone);
2283         if (!preferred_zone) {
2284                 put_mems_allowed();
2285                 return NULL;
2286         }
2287
2288         /* First allocation attempt */
2289         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask, order,
2290                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET,
2291                         preferred_zone, migratetype);
2292         if (unlikely(!page))
2293                 page = __alloc_pages_slowpath(gfp_mask, order,
2294                                 zonelist, high_zoneidx, nodemask,
2295                                 preferred_zone, migratetype);
2296         put_mems_allowed();
2297
2298         trace_mm_page_alloc(page, order, gfp_mask, migratetype);
2299         return page;
2300 }
2301 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages_nodemask);
2302
2303 /*
2304  * Common helper functions.
2305  */
2306 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
2307 {
2308         struct page *page;
2309
2310         /*
2311          * __get_free_pages() returns a 32-bit address, which cannot represent
2312          * a highmem page
2313          */
2314         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
2315
2316         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
2317         if (!page)
2318                 return 0;
2319         return (unsigned long) page_address(page);
2320 }
2321 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
2322
2323 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
2324 {
2325         return __get_free_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
2328
2329 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
2330 {
2331         int i = pagevec_count(pvec);
2332
2333         while (--i >= 0) {
2334                 trace_mm_pagevec_free(pvec->pages[i], pvec->cold);
2335                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
2336         }
2337 }
2338
2339 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
2340 {
2341         if (put_page_testzero(page)) {
2342                 if (order == 0)
2343                         free_hot_cold_page(page, 0);
2344                 else
2345                         __free_pages_ok(page, order);
2346         }
2347 }
2348
2349 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
2350
2351 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
2352 {
2353         if (addr != 0) {
2354                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
2355                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
2356         }
2357 }
2358
2359 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
2360
2361 static void *make_alloc_exact(unsigned long addr, unsigned order, size_t size)
2362 {
2363         if (addr) {
2364                 unsigned long alloc_end = addr + (PAGE_SIZE << order);
2365                 unsigned long used = addr + PAGE_ALIGN(size);
2366
2367                 split_page(virt_to_page((void *)addr), order);
2368                 while (used < alloc_end) {
2369                         free_page(used);
2370                         used += PAGE_SIZE;
2371                 }
2372         }
2373         return (void *)addr;
2374 }
2375
2376 /**
2377  * alloc_pages_exact - allocate an exact number physically-contiguous pages.
2378  * @size: the number of bytes to allocate
2379  * @gfp_mask: GFP flags for the allocation
2380  *
2381  * This function is similar to alloc_pages(), except that it allocates the
2382  * minimum number of pages to satisfy the request.  alloc_pages() can only
2383  * allocate memory in power-of-two pages.
2384  *
2385  * This function is also limited by MAX_ORDER.
2386  *
2387  * Memory allocated by this function must be released by free_pages_exact().
2388  */
2389 void *alloc_pages_exact(size_t size, gfp_t gfp_mask)
2390 {
2391         unsigned int order = get_order(size);
2392         unsigned long addr;
2393
2394         addr = __get_free_pages(gfp_mask, order);
2395         return make_alloc_exact(addr, order, size);
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_exact);
2398
2399 /**
2400  * alloc_pages_exact_nid - allocate an exact number of physically-contiguous
2401  *                         pages on a node.
2402  * @nid: the preferred node ID where memory should be allocated
2403  * @size: the number of bytes to allocate
2404  * @gfp_mask: GFP flags for the allocation
2405  *
2406  * Like alloc_pages_exact(), but try to allocate on node nid first before falling
2407  * back.
2408  * Note this is not alloc_pages_exact_node() which allocates on a specific node,
2409  * but is not exact.
2410  */
2411 void *alloc_pages_exact_nid(int nid, size_t size, gfp_t gfp_mask)
2412 {
2413         unsigned order = get_order(size);
2414         struct page *p = alloc_pages_node(nid, gfp_mask, order);
2415         if (!p)
2416                 return NULL;
2417         return make_alloc_exact((unsigned long)page_address(p), order, size);
2418 }
2419 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_exact_nid);
2420
2421 /**
2422  * free_pages_exact - release memory allocated via alloc_pages_exact()
2423  * @virt: the value returned by alloc_pages_exact.
2424  * @size: size of allocation, same value as passed to alloc_pages_exact().
2425  *
2426  * Release the memory allocated by a previous call to alloc_pages_exact.
2427  */
2428 void free_pages_exact(void *virt, size_t size)
2429 {
2430         unsigned long addr = (unsigned long)virt;
2431         unsigned long end = addr + PAGE_ALIGN(size);
2432
2433         while (addr < end) {
2434                 free_page(addr);
2435                 addr += PAGE_SIZE;
2436         }
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(free_pages_exact);
2439
2440 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
2441 {
2442         struct zoneref *z;
2443         struct zone *zone;
2444
2445         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
2446         unsigned int sum = 0;
2447
2448         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
2449
2450         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
2451                 unsigned long size = zone->present_pages;
2452                 unsigned long high = high_wmark_pages(zone);
2453                 if (size > high)
2454                         sum += size - high;
2455         }
2456
2457         return sum;
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
2462  */
2463 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
2464 {
2465         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
2466 }
2467 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
2468
2469 /*
2470  * Amount of free RAM allocatable within all zones
2471  */
2472 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
2473 {
2474         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
2475 }
2476
2477 static inline void show_node(struct zone *zone)
2478 {
2479         if (NUMA_BUILD)
2480                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
2481 }
2482
2483 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
2484 {
2485         val->totalram = totalram_pages;
2486         val->sharedram = 0;
2487         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
2488         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
2489         val->totalhigh = totalhigh_pages;
2490         val->freehigh = nr_free_highpages();
2491         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
2492 }
2493
2494 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
2495
2496 #ifdef CONFIG_NUMA
2497 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
2498 {
2499         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2500
2501         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
2502         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
2503 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
2504         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
2505         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
2506                         NR_FREE_PAGES);
2507 #else
2508         val->totalhigh = 0;
2509         val->freehigh = 0;
2510 #endif
2511         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
2512 }
2513 #endif
2514
2515 /*
2516  * Determine whether the node should be displayed or not, depending on whether
2517  * SHOW_MEM_FILTER_NODES was passed to show_free_areas().
2518  */
2519 bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid)
2520 {
2521         bool ret = false;
2522
2523         if (!(flags & SHOW_MEM_FILTER_NODES))
2524                 goto out;
2525
2526         get_mems_allowed();
2527         ret = !node_isset(nid, cpuset_current_mems_allowed);
2528         put_mems_allowed();
2529 out:
2530         return ret;
2531 }
2532
2533 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
2534
2535 /*
2536  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
2537  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
2538  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
2539  * Suppresses nodes that are not allowed by current's cpuset if
2540  * SHOW_MEM_FILTER_NODES is passed.
2541  */
2542 void show_free_areas(unsigned int filter)
2543 {
2544         int cpu;
2545         struct zone *zone;
2546
2547         for_each_populated_zone(zone) {
2548                 if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
2549                         continue;
2550                 show_node(zone);
2551                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
2552
2553                 for_each_online_cpu(cpu) {
2554                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2555
2556                         pageset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
2557
2558                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
2559                                cpu, pageset->pcp.high,
2560                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
2561                 }
2562         }
2563
2564         printk("active_anon:%lu inactive_anon:%lu isolated_anon:%lu\n"
2565                 " active_file:%lu inactive_file:%lu isolated_file:%lu\n"
2566                 " unevictable:%lu"
2567                 " dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
2568                 " free:%lu slab_reclaimable:%lu slab_unreclaimable:%lu\n"
2569                 " mapped:%lu shmem:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
2570                 global_page_state(NR_ACTIVE_ANON),
2571                 global_page_state(NR_INACTIVE_ANON),
2572                 global_page_state(NR_ISOLATED_ANON),
2573                 global_page_state(NR_ACTIVE_FILE),
2574                 global_page_state(NR_INACTIVE_FILE),
2575                 global_page_state(NR_ISOLATED_FILE),
2576                 global_page_state(NR_UNEVICTABLE),
2577                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
2578                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
2579                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
2580                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
2581                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE),
2582                 global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
2583                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
2584                 global_page_state(NR_SHMEM),
2585                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
2586                 global_page_state(NR_BOUNCE));
2587
2588         for_each_populated_zone(zone) {
2589                 int i;
2590
2591                 if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
2592                         continue;
2593                 show_node(zone);
2594                 printk("%s"
2595                         " free:%lukB"
2596                         " min:%lukB"
2597                         " low:%lukB"
2598                         " high:%lukB"
2599                         " active_anon:%lukB"
2600                         " inactive_anon:%lukB"
2601                         " active_file:%lukB"
2602                         " inactive_file:%lukB"
2603                         " unevictable:%lukB"
2604                         " isolated(anon):%lukB"
2605                         " isolated(file):%lukB"
2606                         " present:%lukB"
2607                         " mlocked:%lukB"
2608                         " dirty:%lukB"
2609                         " writeback:%lukB"
2610                         " mapped:%lukB"
2611                         " shmem:%lukB"
2612                         " slab_reclaimable:%lukB"
2613                         " slab_unreclaimable:%lukB"
2614                         " kernel_stack:%lukB"
2615                         " pagetables:%lukB"
2616                         " unstable:%lukB"
2617                         " bounce:%lukB"
2618                         " writeback_tmp:%lukB"
2619                         " pages_scanned:%lu"
2620                         " all_unreclaimable? %s"
2621                         "\n",
2622                         zone->name,
2623                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
2624                         K(min_wmark_pages(zone)),
2625                         K(low_wmark_pages(zone)),
2626                         K(high_wmark_pages(zone)),
2627                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_ANON)),
2628                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON)),
2629                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE)),
2630                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE)),
2631                         K(zone_page_state(zone, NR_UNEVICTABLE)),
2632                         K(zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON)),
2633                         K(zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE)),
2634                         K(zone->present_pages),
2635                         K(zone_page_state(zone, NR_MLOCK)),
2636                         K(zone_page_state(zone, NR_FILE_DIRTY)),
2637                         K(zone_page_state(zone, NR_WRITEBACK)),
2638                         K(zone_page_state(zone, NR_FILE_MAPPED)),
2639                         K(zone_page_state(zone, NR_SHMEM)),
2640                         K(zone_page_state(zone, NR_SLAB_RECLAIMABLE)),
2641                         K(zone_page_state(zone, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)),
2642                         zone_page_state(zone, NR_KERNEL_STACK) *
2643                                 THREAD_SIZE / 1024,
2644                         K(zone_page_state(zone, NR_PAGETABLE)),
2645                         K(zone_page_state(zone, NR_UNSTABLE_NFS)),
2646                         K(zone_page_state(zone, NR_BOUNCE)),
2647                         K(zone_page_state(zone, NR_WRITEBACK_TEMP)),
2648                         zone->pages_scanned,
2649                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
2650                         );
2651                 printk("lowmem_reserve[]:");
2652                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2653                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2654                 printk("\n");
2655         }
2656
2657         for_each_populated_zone(zone) {
2658                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
2659
2660                 if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
2661                         continue;
2662                 show_node(zone);
2663                 printk("%s: ", zone->name);
2664
2665                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2666                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
2667                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
2668                         total += nr[order] << order;
2669                 }
2670                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2671                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
2672                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
2673                 printk("= %lukB\n", K(total));
2674         }
2675
2676         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
2677
2678         show_swap_cache_info();
2679 }
2680
2681 static void zoneref_set_zone(struct zone *zone, struct zoneref *zoneref)
2682 {
2683         zoneref->zone = zone;
2684         zoneref->zone_idx = zone_idx(zone);
2685 }
2686
2687 /*
2688  * Builds allocation fallback zone lists.
2689  *
2690  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
2691  */
2692 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
2693                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
2694 {
2695         struct zone *zone;
2696
2697         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
2698         zone_type++;
2699
2700         do {
2701                 zone_type--;
2702                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
2703                 if (populated_zone(zone)) {
2704                         zoneref_set_zone(zone,
2705                                 &zonelist->_zonerefs[nr_zones++]);
2706                         check_highest_zone(zone_type);
2707                 }
2708
2709         } while (zone_type);
2710         return nr_zones;
2711 }
2712
2713
2714 /*
2715  *  zonelist_order:
2716  *  0 = automatic detection of better ordering.
2717  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
2718  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
2719  *
2720  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
2721  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
2722  */
2723 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
2724 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
2725 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
2726
2727 /* zonelist order in the kernel.
2728  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
2729  */
2730 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
2731 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
2732
2733
2734 #ifdef CONFIG_NUMA
2735 /* The value user specified ....changed by config */
2736 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
2737 /* string for sysctl */
2738 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
2739 char numa_zonelist_order[16] = "default";
2740
2741 /*
2742  * interface for configure zonelist ordering.
2743  * command line option "numa_zonelist_order"
2744  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
2745  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
2746  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
2747  */
2748
2749 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
2750 {
2751         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
2752                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
2753         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
2754                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
2755         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
2756                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2757         } else {
2758                 printk(KERN_WARNING
2759                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
2760                         "%s\n", s);
2761                 return -EINVAL;
2762         }
2763         return 0;
2764 }
2765
2766 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
2767 {
2768         int ret;
2769
2770         if (!s)
2771                 return 0;
2772
2773         ret = __parse_numa_zonelist_order(s);
2774         if (ret == 0)
2775                 strlcpy(numa_zonelist_order, s, NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2776
2777         return ret;
2778 }
2779 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
2780
2781 /*
2782  * sysctl handler for numa_zonelist_order
2783  */
2784 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
2785                 void __user *buffer, size_t *length,
2786                 loff_t *ppos)
2787 {
2788         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
2789         int ret;
2790         static DEFINE_MUTEX(zl_order_mutex);
2791
2792         mutex_lock(&zl_order_mutex);
2793         if (write)
2794                 strcpy(saved_string, (char*)table->data);
2795         ret = proc_dostring(table, write, buffer, length, ppos);
2796         if (ret)
2797                 goto out;
2798         if (write) {
2799                 int oldval = user_zonelist_order;
2800                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
2801                         /*
2802                          * bogus value.  restore saved string
2803                          */
2804                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2805                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2806                         user_zonelist_order = oldval;
2807                 } else if (oldval != user_zonelist_order) {
2808                         mutex_lock(&zonelists_mutex);
2809                         build_all_zonelists(NULL);
2810                         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
2811                 }
2812         }
2813 out:
2814         mutex_unlock(&zl_order_mutex);
2815         return ret;
2816 }
2817
2818
2819 #define MAX_NODE_LOAD (nr_online_nodes)
2820 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2821
2822 /**
2823  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2824  * @node: node whose fallback list we're appending
2825  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2826  *
2827  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2828  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2829  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2830  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2831  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2832  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2833  * on them otherwise.
2834  * It returns -1 if no node is found.
2835  */
2836 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2837 {
2838         int n, val;
2839         int min_val = INT_MAX;
2840         int best_node = -1;
2841         const struct cpumask *tmp = cpumask_of_node(0);
2842
2843         /* Use the local node if we haven't already */
2844         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2845                 node_set(node, *used_node_mask);
2846                 return node;
2847         }
2848
2849         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2850
2851                 /* Don't want a node to appear more than once */
2852                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2853                         continue;
2854
2855                 /* Use the distance array to find the distance */
2856                 val = node_distance(node, n);
2857
2858                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2859                 val += (n < node);
2860
2861                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2862                 tmp = cpumask_of_node(n);
2863                 if (!cpumask_empty(tmp))
2864                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2865
2866                 /* Slight preference for less loaded node */
2867                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2868                 val += node_load[n];
2869
2870                 if (val < min_val) {
2871                         min_val = val;
2872                         best_node = n;
2873                 }
2874         }
2875
2876         if (best_node >= 0)
2877                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2878
2879         return best_node;
2880 }
2881
2882
2883 /*
2884  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2885  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2886  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2887  */
2888 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2889 {
2890         int j;
2891         struct zonelist *zonelist;
2892
2893         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2894         for (j = 0; zonelist->_zonerefs[j].zone != NULL; j++)
2895                 ;
2896         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2897                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2898         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2899         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2900 }
2901
2902 /*
2903  * Build gfp_thisnode zonelists
2904  */
2905 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2906 {
2907         int j;
2908         struct zonelist *zonelist;
2909
2910         zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
2911         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2912         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2913         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2914 }
2915
2916 /*
2917  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2918  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2919  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2920  * may still exist in local DMA zone.
2921  */
2922 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2923
2924 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2925 {
2926         int pos, j, node;
2927         int zone_type;          /* needs to be signed */
2928         struct zone *z;
2929         struct zonelist *zonelist;
2930
2931         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2932         pos = 0;
2933         for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
2934                 for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2935                         node = node_order[j];
2936                         z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2937                         if (populated_zone(z)) {
2938                                 zoneref_set_zone(z,
2939                                         &zonelist->_zonerefs[pos++]);
2940                                 check_highest_zone(zone_type);
2941                         }
2942                 }
2943         }
2944         zonelist->_zonerefs[pos].zone = NULL;
2945         zonelist->_zonerefs[pos].zone_idx = 0;
2946 }
2947
2948 static int default_zonelist_order(void)
2949 {
2950         int nid, zone_type;
2951         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2952         struct zone *z;
2953         int average_size;
2954         /*
2955          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the system.
2956          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2957          * into OOM very easily.
2958          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and configures zone order.
2959          */
2960         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2961         low_kmem_size = 0;
2962         total_size = 0;
2963         for_each_online_node(nid) {
2964                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2965                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2966                         if (populated_zone(z)) {
2967                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2968                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2969                                 total_size += z->present_pages;
2970                         } else if (zone_type == ZONE_NORMAL) {
2971                                 /*
2972                                  * If any node has only lowmem, then node order
2973                                  * is preferred to allow kernel allocations
2974                                  * locally; otherwise, they can easily infringe
2975                                  * on other nodes when there is an abundance of
2976                                  * lowmem available to allocate from.
2977                                  */
2978                                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2979                         }
2980                 }
2981         }
2982         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2983             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2984                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2985         /*
2986          * look into each node's config.
2987          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2988          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2989          */
2990         average_size = total_size /
2991                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2992         for_each_online_node(nid) {
2993                 low_kmem_size = 0;
2994                 total_size = 0;
2995                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2996                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2997                         if (populated_zone(z)) {
2998                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2999                                         low_kmem_size += z->present_pages;
3000                                 total_size += z->present_pages;
3001                         }
3002                 }
3003                 if (low_kmem_size &&
3004                     total_size > average_size && /* ignore small node */
3005                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
3006                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
3007         }
3008         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
3009 }
3010
3011 static void set_zonelist_order(void)
3012 {
3013         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
3014                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
3015         else
3016                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
3017 }
3018
3019 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3020 {
3021         int j, node, load;
3022         enum zone_type i;
3023         nodemask_t used_mask;
3024         int local_node, prev_node;
3025         struct zonelist *zonelist;
3026         int order = current_zonelist_order;
3027
3028         /* initialize zonelists */
3029         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
3030                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
3031                 zonelist->_zonerefs[0].zone = NULL;
3032                 zonelist->_zonerefs[0].zone_idx = 0;
3033         }
3034
3035         /* NUMA-aware ordering of nodes */
3036         local_node = pgdat->node_id;
3037         load = nr_online_nodes;
3038         prev_node = local_node;
3039         nodes_clear(used_mask);
3040
3041         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
3042         j = 0;
3043
3044         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
3045                 int distance = node_distance(local_node, node);
3046
3047                 /*
3048                  * If another node is sufficiently far away then it is better
3049                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
3050                  */
3051                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
3052                         zone_reclaim_mode = 1;
3053
3054                 /*
3055                  * We don't want to pressure a particular node.
3056                  * So adding penalty to the first node in same
3057                  * distance group to make it round-robin.
3058                  */
3059                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
3060                         node_load[node] = load;
3061
3062                 prev_node = node;
3063                 load--;
3064                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
3065                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
3066                 else
3067                         node_order[j++] = node; /* remember order */
3068         }
3069
3070         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
3071                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
3072                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
3073         }
3074
3075         build_thisnode_zonelists(pgdat);
3076 }
3077
3078 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
3079 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
3080 {
3081         struct zonelist *zonelist;
3082         struct zonelist_cache *zlc;
3083         struct zoneref *z;
3084
3085         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3086         zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
3087         bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
3088         for (z = zonelist->_zonerefs; z->zone; z++)
3089                 zlc->z_to_n[z - zonelist->_zonerefs] = zonelist_node_idx(z);
3090 }
3091
3092 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
3093 /*
3094  * Return node id of node used for "local" allocations.
3095  * I.e., first node id of first zone in arg node's generic zonelist.
3096  * Used for initializing percpu 'numa_mem', which is used primarily
3097  * for kernel allocations, so use GFP_KERNEL flags to locate zonelist.
3098  */
3099 int local_memory_node(int node)
3100 {
3101         struct zone *zone;
3102
3103         (void)first_zones_zonelist(node_zonelist(node, GFP_KERNEL),
3104                                    gfp_zone(GFP_KERNEL),
3105                                    NULL,
3106                                    &zone);
3107         return zone->node;
3108 }
3109 #endif
3110
3111 #else   /* CONFIG_NUMA */
3112
3113 static void set_zonelist_order(void)
3114 {
3115         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
3116 }
3117
3118 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3119 {
3120         int node, local_node;
3121         enum zone_type j;
3122         struct zonelist *zonelist;
3123
3124         local_node = pgdat->node_id;
3125
3126         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3127         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
3128
3129         /*
3130          * Now we build the zonelist so that it contains the zones
3131          * of all the other nodes.
3132          * We don't want to pressure a particular node, so when
3133          * building the zones for node N, we make sure that the
3134          * zones coming right after the local ones are those from
3135          * node N+1 (modulo N)
3136          */
3137         for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
3138                 if (!node_online(node))
3139                         continue;
3140                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
3141                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
3142         }
3143         for (node = 0; node < local_node; node++) {
3144                 if (!node_online(node))
3145                         continue;
3146                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
3147                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
3148         }
3149
3150         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
3151         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
3152 }
3153
3154 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
3155 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
3156 {
3157         pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
3158 }
3159
3160 #endif  /* CONFIG_NUMA */
3161
3162 /*
3163  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
3164  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
3165  * that an item put on a list will immediately be handed over to
3166  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
3167  * with interrupts disabled.
3168  *
3169  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
3170  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
3171  * hotplugged processors.
3172  *
3173  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
3174  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
3175  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
3176  */
3177 static void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch);
3178 static DEFINE_PER_CPU(struct per_cpu_pageset, boot_pageset);
3179 static void setup_zone_pageset(struct zone *zone);
3180
3181 /*
3182  * Global mutex to protect against size modification of zonelists
3183  * as well as to serialize pageset setup for the new populated zone.
3184  */
3185 DEFINE_MUTEX(zonelists_mutex);
3186
3187 /* return values int ....just for stop_machine() */
3188 static __init_refok int __build_all_zonelists(void *data)
3189 {
3190         int nid;
3191         int cpu;
3192
3193 #ifdef CONFIG_NUMA
3194         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
3195 #endif
3196         for_each_online_node(nid) {
3197                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3198
3199                 build_zonelists(pgdat);
3200                 build_zonelist_cache(pgdat);
3201         }
3202
3203         /*
3204          * Initialize the boot_pagesets that are going to be used
3205          * for bootstrapping processors. The real pagesets for
3206          * each zone will be allocated later when the per cpu
3207          * allocator is available.
3208          *
3209          * boot_pagesets are used also for bootstrapping offline
3210          * cpus if the system is already booted because the pagesets
3211          * are needed to initialize allocators on a specific cpu too.
3212          * F.e. the percpu allocator needs the page allocator which
3213          * needs the percpu allocator in order to allocate its pagesets
3214          * (a chicken-egg dilemma).
3215          */
3216         for_each_possible_cpu(cpu) {
3217                 setup_pageset(&per_cpu(boot_pageset, cpu), 0);
3218
3219 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
3220                 /*
3221                  * We now know the "local memory node" for each node--
3222                  * i.e., the node of the first zone in the generic zonelist.
3223                  * Set up numa_mem percpu variable for on-line cpus.  During
3224                  * boot, only the boot cpu should be on-line;  we'll init the
3225                  * secondary cpus' numa_mem as they come on-line.  During
3226                  * node/memory hotplug, we'll fixup all on-line cpus.
3227                  */
3228                 if (cpu_online(cpu))
3229                         set_cpu_numa_mem(cpu, local_memory_node(cpu_to_node(cpu)));
3230 #endif
3231         }
3232
3233         return 0;
3234 }
3235
3236 /*
3237  * Called with zonelists_mutex held always
3238  * unless system_state == SYSTEM_BOOTING.
3239  */
3240 void __ref build_all_zonelists(void *data)
3241 {
3242         set_zonelist_order();
3243
3244         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
3245                 __build_all_zonelists(NULL);
3246                 mminit_verify_zonelist();
3247                 cpuset_init_current_mems_allowed();
3248         } else {
3249                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
3250                    of zonelist */
3251 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3252                 if (data)
3253                         setup_zone_pageset((struct zone *)data);
3254 #endif
3255                 stop_machine(__build_all_zonelists, NULL, NULL);
3256                 /* cpuset refresh routine should be here */
3257         }
3258         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
3259         /*
3260          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
3261          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
3262          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
3263          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
3264          * disabled and enable it later
3265          */
3266         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
3267                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
3268         else
3269                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
3270
3271         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
3272                 "Total pages: %ld\n",
3273                         nr_online_nodes,
3274                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
3275                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
3276                         vm_total_pages);
3277 #ifdef CONFIG_NUMA
3278         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
3279 #endif
3280 }
3281
3282 /*
3283  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
3284  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
3285  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
3286  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
3287  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
3288  * conservative, even though it seems large.
3289  *
3290  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
3291  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
3292  */
3293 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
3294
3295 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3296 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
3297 {
3298         unsigned long size = 1;
3299
3300         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
3301
3302         while (size < pages)
3303                 size <<= 1;
3304
3305         /*
3306          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
3307          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
3308          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
3309          */
3310         size = min(size, 4096UL);
3311
3312         return max(size, 4UL);
3313 }
3314 #else
3315 /*
3316  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
3317  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
3318  *
3319  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
3320  *
3321  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
3322  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
3323  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
3324  *
3325  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
3326  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
3327  *
3328  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
3329  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
3330  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
3331  */
3332 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
3333 {
3334         return 4096UL;
3335 }
3336 #endif
3337
3338 /*
3339  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
3340  * to extract the more random high bits from the multiplicative
3341  * hash function before the remainder is taken.
3342  */
3343 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
3344 {
3345         return ffz(~size);
3346 }
3347
3348 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
3349
3350 /*
3351  * Check if a pageblock contains reserved pages
3352  */
3353 static int pageblock_is_reserved(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
3354 {
3355         unsigned long pfn;
3356
3357         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
3358                 if (!pfn_valid_within(pfn) || PageReserved(pfn_to_page(pfn)))
3359                         return 1;
3360         }
3361         return 0;
3362 }
3363
3364 /*
3365  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
3366  * of blocks reserved is based on min_wmark_pages(zone). The memory within
3367  * the reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
3368  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
3369  * blocks as reclaim kicks in
3370  */
3371 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
3372 {
3373         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn, block_end_pfn;
3374         struct page *page;
3375         unsigned long block_migratetype;
3376         int reserve;
3377
3378         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
3379         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
3380         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
3381         reserve = roundup(min_wmark_pages(zone), pageblock_nr_pages) >>
3382                                                         pageblock_order;
3383
3384         /*
3385          * Reserve blocks are generally in place to help high-order atomic
3386          * allocations that are short-lived. A min_free_kbytes value that
3387          * would result in more than 2 reserve blocks for atomic allocations
3388          * is assumed to be in place to help anti-fragmentation for the
3389          * future allocation of hugepages at runtime.
3390          */
3391         reserve = min(2, reserve);
3392
3393         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
3394                 if (!pfn_valid(pfn))
3395                         continue;
3396                 page = pfn_to_page(pfn);
3397
3398                 /* Watch out for overlapping nodes */
3399                 if (page_to_nid(page) != zone_to_nid(zone))
3400                         continue;
3401
3402                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
3403                 block_end_pfn = min(pfn + pageblock_nr_pages, end_pfn);
3404                 if (pageblock_is_reserved(pfn, block_end_pfn))
3405                         continue;
3406
3407                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
3408
3409                 /* If this block is reserved, account for it */
3410                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
3411                         reserve--;
3412                         continue;
3413                 }
3414
3415                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
3416                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
3417                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
3418                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
3419                         reserve--;
3420                         continue;
3421                 }
3422
3423                 /*
3424                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
3425                  * take it back
3426                  */
3427                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
3428                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
3429                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
3430                 }
3431         }
3432 }
3433
3434 /*
3435  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
3436  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
3437  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
3438  */
3439 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
3440                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
3441 {
3442         struct page *page;
3443         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
3444         unsigned long pfn;
3445         struct zone *z;
3446
3447         if (highest_memmap_pfn < end_pfn - 1)
3448                 highest_memmap_pfn = end_pfn - 1;
3449
3450         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone];
3451         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
3452                 /*
3453                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
3454                  * handed to this function.  They do not
3455                  * exist on hotplugged memory.
3456                  */
3457                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
3458                         if (!early_pfn_valid(pfn))
3459                                 continue;
3460                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
3461                                 continue;
3462                 }
3463                 page = pfn_to_page(pfn);
3464                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
3465                 mminit_verify_page_links(page, zone, nid, pfn);
3466                 init_page_count(page);
3467                 reset_page_mapcount(page);
3468                 SetPageReserved(page);
3469                 /*
3470                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
3471                  * movable at startup. This will force kernel allocations
3472                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
3473                  * the address space during boot when many long-lived
3474                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
3475                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
3476                  * setup_zone_migrate_reserve()
3477                  *
3478                  * bitmap is created for zone's valid pfn range. but memmap
3479                  * can be created for invalid pages (for alignment)
3480                  * check here not to call set_pageblock_migratetype() against
3481                  * pfn out of zone.
3482                  */
3483                 if ((z->zone_start_pfn <= pfn)
3484                     && (pfn < z->zone_start_pfn + z->spanned_pages)
3485                     && !(pfn & (pageblock_nr_pages - 1)))
3486                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
3487
3488                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
3489 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
3490                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
3491                 if (!is_highmem_idx(zone))
3492                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
3493 #endif
3494         }
3495 }
3496
3497 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
3498 {
3499         int order, t;
3500         for_each_migratetype_order(order, t) {
3501                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
3502                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
3503         }
3504 }
3505
3506 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
3507 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
3508         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
3509 #endif
3510
3511 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
3512 {
3513 #ifdef CONFIG_MMU
3514         int batch;
3515
3516         /*
3517          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
3518          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
3519          *
3520          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
3521          */
3522         batch = zone->present_pages / 1024;
3523         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
3524                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
3525         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
3526         if (batch < 1)
3527                 batch = 1;
3528
3529         /*
3530          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
3531          * of 2 value was found to be more likely to have
3532          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
3533          *
3534          * For example if 2 tasks are alternately allocating
3535          * batches of pages, one task can end up with a lot
3536          * of pages of one half of the possible page colors
3537          * and the other with pages of the other colors.
3538          */
3539         batch = rounddown_pow_of_two(batch + batch/2) - 1;
3540
3541         return batch;
3542
3543 #else
3544         /* The deferral and batching of frees should be suppressed under NOMMU
3545          * conditions.
3546          *
3547          * The problem is that NOMMU needs to be able to allocate large chunks
3548          * of contiguous memory as there's no hardware page translation to
3549          * assemble apparent contiguous memory from discontiguous pages.
3550          *
3551          * Queueing large contiguous runs of pages for batching, however,
3552          * causes the pages to actually be freed in smaller chunks.  As there
3553          * can be a significant delay between the individual batches being
3554          * recycled, this leads to the once large chunks of space being
3555          * fragmented and becoming unavailable for high-order allocations.
3556          */
3557         return 0;
3558 #endif
3559 }
3560
3561 static void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
3562 {
3563         struct per_cpu_pages *pcp;
3564         int migratetype;
3565
3566         memset(p, 0, sizeof(*p));
3567
3568         pcp = &p->pcp;
3569         pcp->count = 0;
3570         pcp->high = 6 * batch;
3571         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
3572         for (migratetype = 0; migratetype < MIGRATE_PCPTYPES; migratetype++)
3573                 INIT_LIST_HEAD(&pcp->lists[migratetype]);
3574 }
3575
3576 /*
3577  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
3578  * to the value high for the pageset p.
3579  */
3580
3581 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
3582                                 unsigned long high)
3583 {
3584         struct per_cpu_pages *pcp;
3585
3586         pcp = &p->pcp;
3587         pcp->high = high;
3588         pcp->batch = max(1UL, high/4);
3589         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
3590                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
3591 }
3592
3593 static void setup_zone_pageset(struct zone *zone)
3594 {
3595         int cpu;
3596
3597         zone->pageset = alloc_percpu(struct per_cpu_pageset);
3598
3599         for_each_possible_cpu(cpu) {
3600                 struct per_cpu_pageset *pcp = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
3601
3602                 setup_pageset(pcp, zone_batchsize(zone));
3603
3604                 if (percpu_pagelist_fraction)
3605                         setup_pagelist_highmark(pcp,
3606                                 (zone->present_pages /
3607                                         percpu_pagelist_fraction));
3608         }
3609 }
3610
3611 /*
3612  * Allocate per cpu pagesets and initialize them.
3613  * Before this call only boot pagesets were available.
3614  */
3615 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
3616 {
3617         struct zone *zone;
3618
3619         for_each_populated_zone(zone)
3620                 setup_zone_pageset(zone);
3621 }
3622
3623 static noinline __init_refok
3624 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
3625 {
3626         int i;
3627         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
3628         size_t alloc_size;
3629
3630         /*
3631          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
3632          * per zone.
3633          */
3634         zone->wait_table_hash_nr_entries =
3635                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
3636         zone->wait_table_bits =
3637                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
3638         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
3639                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
3640
3641         if (!slab_is_available()) {
3642                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
3643                         alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, alloc_size);
3644         } else {
3645                 /*
3646                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
3647                  * via memory hot-add.
3648                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
3649                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
3650                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
3651                  * node itself as well.
3652                  * To use this new node's memory, further consideration will be
3653                  * necessary.
3654                  */
3655                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
3656         }
3657         if (!zone->wait_table)
3658                 return -ENOMEM;
3659
3660         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
3661                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
3662
3663         return 0;
3664 }
3665
3666 static int __zone_pcp_update(void *data)
3667 {
3668         struct zone *zone = data;
3669         int cpu;
3670         unsigned long batch = zone_batchsize(zone), flags;
3671
3672         for_each_possible_cpu(cpu) {
3673                 struct per_cpu_pageset *pset;
3674                 struct per_cpu_pages *pcp;
3675
3676                 pset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
3677                 pcp = &pset->pcp;
3678
3679                 local_irq_save(flags);
3680                 free_pcppages_bulk(zone, pcp->count, pcp);
3681                 setup_pageset(pset, batch);
3682                 local_irq_restore(flags);
3683         }
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 void zone_pcp_update(struct zone *zone)
3688 {
3689         stop_machine(__zone_pcp_update, zone, NULL);
3690 }
3691
3692 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
3693 {
3694         /*
3695          * per cpu subsystem is not up at this point. The following code
3696          * relies on the ability of the linker to provide the
3697          * offset of a (static) per cpu variable into the per cpu area.
3698          */
3699         zone->pageset = &boot_pageset;
3700
3701         if (zone->present_pages)
3702                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%u\n",
3703                         zone->name, zone->present_pages,
3704                                          zone_batchsize(zone));
3705 }
3706
3707 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
3708                                         unsigned long zone_start_pfn,
3709                                         unsigned long size,
3710                                         enum memmap_context context)
3711 {
3712         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
3713         int ret;
3714         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
3715         if (ret)
3716                 return ret;
3717         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
3718
3719         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
3720
3721         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memmap_init",
3722                         "Initialising map node %d zone %lu pfns %lu -> %lu\n",
3723                         pgdat->node_id,
3724                         (unsigned long)zone_idx(zone),
3725                         zone_start_pfn, (zone_start_pfn + size));
3726
3727         zone_init_free_lists(zone);
3728
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3733 /*
3734  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
3735  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
3736  */
3737 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
3738 {
3739         int i;
3740
3741         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3742                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
3743                         return i;
3744
3745         return -1;
3746 }
3747
3748 /*
3749  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
3750  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
3751  */
3752 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
3753 {
3754         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
3755                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
3756                         return index;
3757
3758         return -1;
3759 }
3760
3761 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
3762 /*
3763  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
3764  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
3765  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
3766  * alternative
3767  */
3768 int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
3769 {
3770         int i;
3771
3772         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3773                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
3774                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3775
3776                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
3777                         return early_node_map[i].nid;
3778         }
3779         /* This is a memory hole */
3780         return -1;
3781 }
3782 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
3783
3784 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
3785 {
3786         int nid;
3787
3788         nid = __early_pfn_to_nid(pfn);
3789         if (nid >= 0)
3790                 return nid;
3791         /* just returns 0 */
3792         return 0;
3793 }
3794
3795 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
3796 bool __meminit early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int node)
3797 {
3798         int nid;
3799
3800         nid = __early_pfn_to_nid(pfn);
3801         if (nid >= 0 && nid != node)
3802                 return false;
3803         return true;
3804 }
3805 #endif
3806
3807 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
3808 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
3809         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
3810                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
3811
3812 /**
3813  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
3814  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
3815  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
3816  *
3817  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
3818  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
3819  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
3820  */
3821 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
3822                                                 unsigned long max_low_pfn)
3823 {
3824         int i;
3825
3826         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3827                 unsigned long size_pages = 0;
3828                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3829
3830                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
3831                         continue;
3832
3833                 if (end_pfn > max_low_pfn)
3834                         end_pfn = max_low_pfn;
3835
3836                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
3837                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
3838                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
3839                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
3840         }
3841 }
3842
3843 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK
3844 /*
3845  * Basic iterator support. Return the last range of PFNs for a node
3846  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns last region regardless of node
3847  */
3848 static int __meminit last_active_region_index_in_nid(int nid)
3849 {
3850         int i;
3851
3852         for (i = nr_nodemap_entries - 1; i >= 0; i--)
3853                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
3854                         return i;
3855
3856         return -1;
3857 }
3858
3859 /*
3860  * Basic iterator support. Return the previous active range of PFNs for a node
3861  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
3862  */
3863 static int __meminit previous_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
3864 {
3865         for (index = index - 1; index >= 0; index--)
3866                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
3867                         return index;
3868
3869         return -1;
3870 }
3871
3872 #define for_each_active_range_index_in_nid_reverse(i, nid) \
3873         for (i = last_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
3874                                 i = previous_active_region_index_in_nid(i, nid))
3875
3876 u64 __init find_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
3877                                         u64 goal, u64 limit)
3878 {
3879         int i;
3880
3881         /* Need to go over early_node_map to find out good range for node */
3882         for_each_active_range_index_in_nid_reverse(i, nid) {
3883                 u64 addr;
3884                 u64 ei_start, ei_last;
3885                 u64 final_start, final_end;
3886
3887                 ei_last = early_node_map[i].end_pfn;
3888                 ei_last <<= PAGE_SHIFT;
3889                 ei_start = early_node_map[i].start_pfn;
3890                 ei_start <<= PAGE_SHIFT;
3891
3892                 final_start = max(ei_start, goal);
3893                 final_end = min(ei_last, limit);
3894
3895                 if (final_start >= final_end)
3896                         continue;
3897
3898                 addr = memblock_find_in_range(final_start, final_end, size, align);
3899
3900                 if (addr == MEMBLOCK_ERROR)
3901                         continue;
3902
3903                 return addr;
3904         }
3905
3906         return MEMBLOCK_ERROR;
3907 }
3908 #endif
3909
3910 int __init add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
3911                                    int nr_range, int nid)
3912 {
3913         int i;
3914         u64 start, end;
3915
3916         /* need to go over early_node_map to find out good range for node */
3917         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3918                 start = early_node_map[i].start_pfn;
3919                 end = early_node_map[i].end_pfn;
3920                 nr_range = add_range(range, az, nr_range, start, end);
3921         }
3922         return nr_range;
3923 }
3924
3925 void __init work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data)
3926 {
3927         int i;
3928         int ret;
3929
3930         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3931                 ret = work_fn(early_node_map[i].start_pfn,
3932                               early_node_map[i].end_pfn, data);
3933                 if (ret)
3934                         break;
3935         }
3936 }
3937 /**
3938  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
3939  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
3940  *
3941  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
3942  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
3943  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
3944  */
3945 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
3946 {
3947         int i;
3948
3949         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3950                 memory_present(early_node_map[i].nid,
3951                                 early_node_map[i].start_pfn,
3952                                 early_node_map[i].end_pfn);
3953 }
3954
3955 /**
3956  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3957  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3958  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3959  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3960  *
3961  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3962  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3963  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3964  * PFNs will be 0.
3965  */
3966 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3967                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3968 {
3969         int i;
3970         *start_pfn = -1UL;
3971         *end_pfn = 0;
3972
3973         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3974                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3975                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3976         }
3977
3978         if (*start_pfn == -1UL)
3979                 *start_pfn = 0;
3980 }
3981
3982 /*
3983  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3984  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3985  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3986  */
3987 static void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3988 {
3989         int zone_index;
3990         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3991                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3992                         continue;
3993
3994                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3995                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3996                         break;
3997         }
3998
3999         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
4000         movable_zone = zone_index;
4001 }
4002
4003 /*
4004  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
4005  * because it is sized independent of architecture. Unlike the other zones,
4006  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
4007  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
4008  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
4009  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
4010  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
4011  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
4012  */
4013 static void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
4014                                         unsigned long zone_type,
4015                                         unsigned long node_start_pfn,
4016                                         unsigned long node_end_pfn,
4017                                         unsigned long *zone_start_pfn,
4018                                         unsigned long *zone_end_pfn)
4019 {
4020         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
4021         if (zone_movable_pfn[nid]) {
4022                 /* Size ZONE_MOVABLE */
4023                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
4024                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
4025                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
4026                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
4027
4028                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
4029                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
4030                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
4031                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
4032
4033                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
4034                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
4035                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
4036         }
4037 }
4038
4039 /*
4040  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
4041  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
4042  */
4043 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
4044                                         unsigned long zone_type,
4045                                         unsigned long *ignored)
4046 {
4047         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
4048         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
4049
4050         /* Get the start and end of the node and zone */
4051         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
4052         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
4053         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
4054         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
4055                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
4056                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
4057
4058         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
4059         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
4060                 return 0;
4061
4062         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
4063         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
4064         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
4065
4066         /* Return the spanned pages */
4067         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
4068 }
4069
4070 /*
4071  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
4072  * then all holes in the requested range will be accounted for.
4073  */
4074 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
4075                                 unsigned long range_start_pfn,
4076                                 unsigned long range_end_pfn)
4077 {
4078         int i = 0;
4079         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
4080         unsigned long start_pfn;
4081
4082         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
4083         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
4084         if (i == -1)
4085                 return 0;
4086
4087         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
4088
4089         /* Account for ranges before physical memory on this node */
4090         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
4091                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
4092
4093         /* Find all holes for the zone within the node */
4094         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
4095
4096                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
4097                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
4098                         break;
4099
4100                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
4101                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
4102                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
4103
4104                 /* Update the hole size cound and move on */
4105                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
4106                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
4107                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
4108                 }
4109                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
4110         }
4111
4112         /* Account for ranges past physical memory on this node */
4113         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
4114                 hole_pages += range_end_pfn -
4115                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
4116
4117         return hole_pages;
4118 }
4119
4120 /**
4121  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
4122  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
4123  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
4124  *
4125  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
4126  */
4127 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
4128                                                         unsigned long end_pfn)
4129 {
4130         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
4131 }
4132
4133 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
4134 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
4135                                         unsigned long zone_type,
4136                                         unsigned long *ignored)
4137 {
4138         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
4139         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
4140
4141         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
4142         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
4143                                                         node_start_pfn);
4144         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
4145                                                         node_end_pfn);
4146
4147         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
4148                         node_start_pfn, node_end_pfn,
4149                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
4150         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
4151 }
4152
4153 #else
4154 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
4155                                         unsigned long zone_type,
4156                                         unsigned long *zones_size)
4157 {
4158         return zones_size[zone_type];
4159 }
4160
4161 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
4162                                                 unsigned long zone_type,
4163                                                 unsigned long *zholes_size)
4164 {
4165         if (!zholes_size)
4166                 return 0;
4167
4168         return zholes_size[zone_type];
4169 }
4170
4171 #endif
4172
4173 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
4174                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
4175 {
4176         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
4177         enum zone_type i;
4178
4179         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
4180                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
4181                                                                 zones_size);
4182         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
4183
4184         realtotalpages = totalpages;
4185         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
4186                 realtotalpages -=
4187                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
4188                                                                 zholes_size);
4189         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
4190         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
4191                                                         realtotalpages);
4192 }
4193
4194 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
4195 /*
4196  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
4197  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
4198  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
4199  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
4200  * bytes.
4201  */
4202 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
4203 {
4204         unsigned long usemapsize;
4205
4206         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
4207         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
4208         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
4209         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
4210
4211         return usemapsize / 8;
4212 }
4213
4214 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
4215                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
4216 {
4217         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
4218         zone->pageblock_flags = NULL;
4219         if (usemapsize)
4220                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat,
4221                                                                    usemapsize);
4222 }
4223 #else
4224 static inline void setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
4225                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
4226 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4227
4228 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
4229
4230 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
4231 static inline int pageblock_default_order(void)
4232 {
4233         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
4234                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
4235
4236         return MAX_ORDER-1;
4237 }
4238
4239 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
4240 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
4241 {
4242         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
4243         if (pageblock_order)
4244                 return;
4245
4246         /*
4247          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
4248          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
4249          */
4250         pageblock_order = order;
4251 }
4252 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
4253
4254 /*
4255  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
4256  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
4257  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
4258  * pageblock_order based on the kernel config
4259  */
4260 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
4261 {
4262         return MAX_ORDER-1;
4263 }
4264 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
4265
4266 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
4267
4268 /*
4269  * Set up the zone data structures:
4270  *   - mark all pages reserved
4271  *   - mark all memory queues empty
4272  *   - clear the memory bitmaps
4273  */
4274 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
4275                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
4276 {
4277         enum zone_type j;
4278         int nid = pgdat->node_id;
4279         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
4280         int ret;
4281
4282         pgdat_resize_init(pgdat);
4283         pgdat->nr_zones = 0;
4284         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
4285         pgdat->kswapd_max_order = 0;
4286         pgdat_page_cgroup_init(pgdat);
4287         
4288         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4289                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4290                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
4291                 enum lru_list l;
4292
4293                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
4294                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
4295                                                                 zholes_size);
4296
4297                 /*
4298                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
4299                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
4300                  * and per-cpu initialisations
4301                  */
4302                 memmap_pages =
4303                         PAGE_ALIGN(size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
4304                 if (realsize >= memmap_pages) {
4305                         realsize -= memmap_pages;
4306                         if (memmap_pages)
4307                                 printk(KERN_DEBUG
4308                                        "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
4309                                        zone_names[j], memmap_pages);
4310                 } else
4311                         printk(KERN_WARNING
4312                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
4313                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
4314
4315                 /* Account for reserved pages */
4316                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
4317                         realsize -= dma_reserve;
4318                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
4319                                         zone_names[0], dma_reserve);
4320                 }
4321
4322                 if (!is_highmem_idx(j))
4323                         nr_kernel_pages += realsize;
4324                 nr_all_pages += realsize;
4325
4326                 zone->spanned_pages = size;
4327                 zone->present_pages = realsize;
4328 #ifdef CONFIG_NUMA
4329                 zone->node = nid;
4330                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
4331                                                 / 100;
4332                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4333 #endif
4334                 zone->name = zone_names[j];
4335                 spin_lock_init(&zone->lock);
4336                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
4337                 zone_seqlock_init(zone);
4338                 zone->zone_pgdat = pgdat;
4339
4340                 zone_pcp_init(zone);
4341                 for_each_lru(l)
4342                         INIT_LIST_HEAD(&zone->lru[l].list);
4343                 zone->reclaim_stat.recent_rotated[0] = 0;
4344                 zone->reclaim_stat.recent_rotated[1] = 0;
4345                 zone->reclaim_stat.recent_scanned[0] = 0;
4346                 zone->reclaim_stat.recent_scanned[1] = 0;
4347                 zap_zone_vm_stats(zone);
4348                 zone->flags = 0;
4349                 if (!size)
4350                         continue;
4351
4352                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
4353                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
4354                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
4355                                                 size, MEMMAP_EARLY);
4356                 BUG_ON(ret);
4357                 memmap_init(size, nid, j, zone_start_pfn);
4358                 zone_start_pfn += size;
4359         }
4360 }
4361
4362 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
4363 {
4364         /* Skip empty nodes */
4365         if (!pgdat->node_spanned_pages)
4366                 return;
4367
4368 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
4369         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
4370         if (!pgdat->node_mem_map) {
4371                 unsigned long size, start, end;
4372                 struct page *map;
4373
4374                 /*
4375                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
4376                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
4377                  * for the buddy allocator to function correctly.
4378                  */
4379                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
4380                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
4381                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
4382                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
4383                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
4384                 if (!map)
4385                         map = alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size);
4386                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
4387         }
4388 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
4389         /*
4390          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
4391          */
4392         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
4393                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
4394 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
4395                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
4396                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
4397 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
4398         }
4399 #endif
4400 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
4401 }
4402
4403 void __paginginit free_area_init_node(int nid, unsigned long *zones_size,
4404                 unsigned long node_start_pfn, unsigned long *zholes_size)
4405 {
4406         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
4407
4408         pgdat->node_id = nid;
4409         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
4410         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
4411
4412         alloc_node_mem_map(pgdat);
4413 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
4414         printk(KERN_DEBUG "free_area_init_node: node %d, pgdat %08lx, node_mem_map %08lx\n",
4415                 nid, (unsigned long)pgdat,
4416                 (unsigned long)pgdat->node_mem_map);
4417 #endif
4418
4419         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
4420 }
4421
4422 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
4423
4424 #if MAX_NUMNODES > 1
4425 /*
4426  * Figure out the number of possible node ids.
4427  */
4428 static void __init setup_nr_node_ids(void)
4429 {
4430         unsigned int node;
4431         unsigned int highest = 0;
4432
4433         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
4434                 highest = node;
4435         nr_node_ids = highest + 1;
4436 }
4437 #else
4438 static inline void setup_nr_node_ids(void)
4439 {
4440 }
4441 #endif
4442
4443 /**
4444  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
4445  * @nid: The node ID the range resides on
4446  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
4447  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
4448  *
4449  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
4450  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
4451  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
4452  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
4453  * the range being registered will be merged with existing ranges.
4454  */
4455 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
4456                                                 unsigned long end_pfn)
4457 {
4458         int i;
4459
4460         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memory_register",
4461                         "Entering add_active_range(%d, %#lx, %#lx) "
4462                         "%d entries of %d used\n",
4463                         nid, start_pfn, end_pfn,
4464                         nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
4465
4466         mminit_validate_memmodel_limits(&start_pfn, &end_pfn);
4467
4468         /* Merge with existing active regions if possible */
4469         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
4470                 if (early_node_map[i].nid != nid)
4471                         continue;
4472
4473                 /* Skip if an existing region covers this new one */
4474                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
4475                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
4476                         return;
4477
4478                 /* Merge forward if suitable */
4479                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
4480                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
4481                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
4482                         return;
4483                 }
4484
4485                 /* Merge backward if suitable */
4486                 if (start_pfn < early_node_map[i].start_pfn &&
4487                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
4488                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
4489                         return;
4490                 }
4491         }
4492
4493         /* Check that early_node_map is large enough */
4494         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
4495                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
4496                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
4497                 return;
4498         }
4499
4500         early_node_map[i].nid = nid;
4501         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
4502         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
4503         nr_nodemap_entries = i + 1;
4504 }
4505
4506 /**
4507  * remove_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
4508  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
4509  * @start_pfn: The new PFN of the range
4510  * @end_pfn: The new PFN of the range
4511  *
4512  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
4513  * The map is kept near the end physical page range that has already been
4514  * registered. This function allows an arch to shrink an existing registered
4515  * range.
4516  */
4517 void __init remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
4518                                 unsigned long end_pfn)
4519 {
4520         int i, j;
4521         int removed = 0;
4522
4523         printk(KERN_DEBUG "remove_active_range (%d, %lu, %lu)\n",
4524                           nid, start_pfn, end_pfn);
4525
4526         /* Find the old active region end and shrink */
4527         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
4528                 if (early_node_map[i].start_pfn >= start_pfn &&
4529                     early_node_map[i].end_pfn <= end_pfn) {
4530                         /* clear it */
4531                         early_node_map[i].start_pfn = 0;
4532                         early_node_map[i].end_pfn = 0;
4533                         removed = 1;
4534                         continue;
4535                 }
4536                 if (early_node_map[i].start_pfn < start_pfn &&
4537                     early_node_map[i].end_pfn > start_pfn) {
4538                         unsigned long temp_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
4539                         early_node_map[i].end_pfn = start_pfn;
4540                         if (temp_end_pfn > end_pfn)
4541                                 add_active_range(nid, end_pfn, temp_end_pfn);
4542                         continue;
4543                 }
4544                 if (early_node_map[i].start_pfn >= start_pfn &&
4545                     early_node_map[i].end_pfn > end_pfn &&
4546                     early_node_map[i].start_pfn < end_pfn) {
4547                         early_node_map[i].start_pfn = end_pfn;
4548                         continue;
4549                 }
4550         }
4551
4552         if (!removed)
4553                 return;
4554
4555         /* remove the blank ones */
4556         for (i = nr_nodemap_entries - 1; i > 0; i--) {
4557                 if (early_node_map[i].nid != nid)
4558                         continue;
4559                 if (early_node_map[i].end_pfn)
4560                         continue;
4561                 /* we found it, get rid of it */
4562                 for (j = i; j < nr_nodemap_entries - 1; j++)
4563                         memcpy(&early_node_map[j], &early_node_map[j+1],
4564                                 sizeof(early_node_map[j]));
4565                 j = nr_nodemap_entries - 1;
4566                 memset(&early_node_map[j], 0, sizeof(early_node_map[j]));
4567                 nr_nodemap_entries--;
4568         }
4569 }
4570
4571 /**
4572  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
4573  *
4574  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
4575  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
4576  * all currently registered regions.
4577  */
4578 void __init remove_all_active_ranges(void)
4579 {
4580         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
4581         nr_nodemap_entries = 0;
4582 }
4583
4584 /* Compare two active node_active_regions */
4585 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
4586 {
4587         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
4588         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
4589
4590         /* Done this way to avoid overflows */
4591         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
4592                 return 1;
4593         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
4594                 return -1;
4595
4596         return 0;
4597 }
4598
4599 /* sort the node_map by start_pfn */
4600 void __init sort_node_map(void)
4601 {
4602         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
4603                         sizeof(struct node_active_region),
4604                         cmp_node_active_region, NULL);
4605 }
4606
4607 /* Find the lowest pfn for a node */
4608 static unsigned long __init find_min_pfn_for_node(int nid)
4609 {
4610         int i;
4611         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
4612
4613         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
4614         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
4615                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
4616
4617         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
4618                 printk(KERN_WARNING
4619                         "Could not find start_pfn for node %d\n", nid);
4620                 return 0;
4621         }
4622
4623         return min_pfn;
4624 }
4625
4626 /**
4627  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
4628  *
4629  * It returns the minimum PFN based on information provided via
4630  * add_active_range().
4631  */
4632 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
4633 {
4634         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
4635 }
4636
4637 /*
4638  * early_calculate_totalpages()
4639  * Sum pages in active regions for movable zone.
4640  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
4641  */
4642 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
4643 {
4644         int i;
4645         unsigned long totalpages = 0;
4646
4647         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
4648                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
4649                                                 early_node_map[i].start_pfn;
4650                 totalpages += pages;
4651                 if (pages)
4652                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
4653         }
4654         return totalpages;
4655 }
4656
4657 /*
4658  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
4659  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
4660  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
4661  * others
4662  */
4663 static void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
4664 {
4665         int i, nid;
4666         unsigned long usable_startpfn;
4667         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
4668         /* save the state before borrow the nodemask */
4669         nodemask_t saved_node_state = node_states[N_HIGH_MEMORY];
4670         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
4671         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
4672
4673         /*
4674          * If movablecore was specified, calculate what size of
4675          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
4676          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
4677          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
4678          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
4679          * what movablecore would have allowed.
4680          */
4681         if (required_movablecore) {
4682                 unsigned long corepages;
4683
4684                 /*
4685                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
4686                  * was requested by the user
4687                  */
4688                 required_movablecore =
4689                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
4690                 corepages = totalpages - required_movablecore;
4691
4692                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
4693         }
4694
4695         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
4696         if (!required_kernelcore)
4697                 goto out;
4698
4699         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
4700         find_usable_zone_for_movable();
4701         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
4702
4703 restart:
4704         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
4705         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
4706         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4707                 /*
4708                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
4709                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
4710                  * amount of memory for the kernel
4711                  */
4712                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
4713                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
4714
4715                 /*
4716                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
4717                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
4718                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
4719                  */
4720                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
4721
4722                 /* Go through each range of PFNs within this node */
4723                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
4724                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
4725                         unsigned long size_pages;
4726
4727                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
4728                                                 zone_movable_pfn[nid]);
4729                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
4730                         if (start_pfn >= end_pfn)
4731                                 continue;
4732
4733                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
4734                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
4735                                 unsigned long kernel_pages;
4736                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
4737                                                                 - start_pfn;
4738
4739                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
4740                                                         kernelcore_remaining);
4741                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
4742                                                         required_kernelcore);
4743
4744                                 /* Continue if range is now fully accounted */
4745                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
4746
4747                                         /*
4748                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
4749                                          * that if we have to rebalance
4750                                          * kernelcore across nodes, we will
4751                                          * not double account here
4752                                          */
4753                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
4754                                         continue;
4755                                 }
4756                                 start_pfn = usable_startpfn;
4757                         }
4758
4759                         /*
4760                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
4761                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
4762                          * number of pages used as kernelcore
4763                          */
4764                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
4765                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
4766                                 size_pages = kernelcore_remaining;
4767                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
4768
4769                         /*
4770                          * Some kernelcore has been met, update counts and
4771                          * break if the kernelcore for this node has been
4772                          * satisified
4773                          */
4774                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
4775                                                                 size_pages);
4776                         kernelcore_remaining -= size_pages;
4777                         if (!kernelcore_remaining)
4778                                 break;
4779                 }
4780         }
4781
4782         /*
4783          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
4784          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
4785          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
4786          * satisified
4787          */
4788         usable_nodes--;
4789         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
4790                 goto restart;
4791
4792         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
4793         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
4794                 zone_movable_pfn[nid] =
4795                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
4796
4797 out:
4798         /* restore the node_state */
4799         node_states[N_HIGH_MEMORY] = saved_node_state;
4800 }
4801
4802 /* Any regular memory on that node ? */
4803 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
4804 {
4805 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
4806         enum zone_type zone_type;
4807
4808         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
4809                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
4810                 if (zone->present_pages)
4811                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
4812         }
4813 #endif
4814 }
4815
4816 /**
4817  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
4818  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
4819  *
4820  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
4821  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
4822  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
4823  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
4824  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
4825  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
4826  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
4827  * at arch_max_dma_pfn.
4828  */
4829 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
4830 {
4831         unsigned long nid;
4832         int i;
4833
4834         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
4835         sort_node_map();
4836
4837         /* Record where the zone boundaries are */
4838         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
4839                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
4840         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
4841                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
4842         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
4843         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
4844         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4845                 if (i == ZONE_MOVABLE)
4846                         continue;
4847                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
4848                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
4849                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
4850                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
4851         }
4852         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
4853         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
4854
4855         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
4856         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
4857         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
4858
4859         /* Print out the zone ranges */
4860         printk("Zone PFN ranges:\n");
4861         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4862                 if (i == ZONE_MOVABLE)
4863                         continue;
4864                 printk("  %-8s ", zone_names[i]);
4865                 if (arch_zone_lowest_possible_pfn[i] ==
4866                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i])
4867                         printk("empty\n");
4868                 else
4869                         printk("%0#10lx -> %0#10lx\n",
4870                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
4871                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
4872         }
4873
4874         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
4875         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
4876         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
4877                 if (zone_movable_pfn[i])
4878                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
4879         }
4880
4881         /* Print out the early_node_map[] */
4882         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
4883         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
4884                 printk("  %3d: %0#10lx -> %0#10lx\n", early_node_map[i].nid,
4885                                                 early_node_map[i].start_pfn,
4886                                                 early_node_map[i].end_pfn);
4887
4888         /* Initialise every node */
4889         mminit_verify_pageflags_layout();
4890         setup_nr_node_ids();
4891         for_each_online_node(nid) {
4892                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
4893                 free_area_init_node(nid, NULL,
4894                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
4895
4896                 /* Any memory on that node */
4897                 if (pgdat->node_present_pages)
4898                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
4899                 check_for_regular_memory(pgdat);
4900         }
4901 }
4902
4903 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
4904 {
4905         unsigned long long coremem;
4906         if (!p)
4907                 return -EINVAL;
4908
4909         coremem = memparse(p, &p);
4910         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
4911
4912         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
4913         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
4914
4915         return 0;
4916 }
4917
4918 /*
4919  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
4920  * cannot be reclaimed or migrated.
4921  */
4922 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
4923 {
4924         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
4925 }
4926
4927 /*
4928  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
4929  * can be reclaimed or migrated.
4930  */
4931 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
4932 {
4933         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
4934 }
4935
4936 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
4937 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
4938
4939 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
4940
4941 /**
4942  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
4943  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
4944  *
4945  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
4946  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
4947  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
4948  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
4949  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
4950  * smaller per-cpu batchsize.
4951  */
4952 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
4953 {
4954         dma_reserve = new_dma_reserve;
4955 }
4956
4957 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
4958 {
4959         free_area_init_node(0, zones_size,
4960                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
4961 }
4962
4963 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
4964                                  unsigned long action, void *hcpu)
4965 {
4966         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4967
4968         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
4969                 drain_pages(cpu);
4970
4971                 /*
4972                  * Spill the event counters of the dead processor
4973                  * into the current processors event counters.
4974                  * This artificially elevates the count of the current
4975                  * processor.
4976                  */
4977                 vm_events_fold_cpu(cpu);
4978
4979                 /*
4980                  * Zero the differential counters of the dead processor
4981                  * so that the vm statistics are consistent.
4982                  *
4983                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
4984                  * race with what we are doing.
4985                  */
4986                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
4987         }
4988         return NOTIFY_OK;
4989 }
4990
4991 void __init page_alloc_init(void)
4992 {
4993         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4994 }
4995
4996 /*
4997  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4998  *      or min_free_kbytes changes.
4999  */
5000 static void calculate_totalreserve_pages(void)
5001 {
5002         struct pglist_data *pgdat;
5003         unsigned long reserve_pages = 0;
5004         enum zone_type i, j;
5005
5006         for_each_online_pgdat(pgdat) {
5007                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
5008                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
5009                         unsigned long max = 0;
5010
5011                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
5012                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
5013                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
5014                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
5015                         }
5016
5017                         /* we treat the high watermark as reserved pages. */
5018                         max += high_wmark_pages(zone);
5019
5020                         if (max > zone->present_pages)
5021                                 max = zone->present_pages;
5022                         reserve_pages += max;
5023                 }
5024         }
5025         totalreserve_pages = reserve_pages;
5026 }
5027
5028 /*
5029  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
5030  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
5031  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
5032  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
5033  */
5034 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
5035 {
5036         struct pglist_data *pgdat;
5037         enum zone_type j, idx;
5038
5039         for_each_online_pgdat(pgdat) {
5040                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
5041                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
5042                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
5043
5044                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
5045
5046                         idx = j;
5047                         while (idx) {
5048                                 struct zone *lower_zone;
5049
5050                                 idx--;
5051
5052                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
5053                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
5054
5055                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
5056                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
5057                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
5058                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
5059                         }
5060                 }
5061         }
5062
5063         /* update totalreserve_pages */
5064         calculate_totalreserve_pages();
5065 }
5066
5067 /**
5068  * setup_per_zone_wmarks - called when min_free_kbytes changes
5069  * or when memory is hot-{added|removed}
5070  *
5071  * Ensures that the watermark[min,low,high] values for each zone are set
5072  * correctly with respect to min_free_kbytes.
5073  */
5074 void setup_per_zone_wmarks(void)
5075 {
5076         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
5077         unsigned long lowmem_pages = 0;
5078         struct zone *zone;
5079         unsigned long flags;
5080
5081         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
5082         for_each_zone(zone) {
5083                 if (!is_highmem(zone))
5084                         lowmem_pages += zone->present_pages;
5085         }
5086
5087         for_each_zone(zone) {
5088                 u64 tmp;
5089
5090                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5091                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
5092                 do_div(tmp, lowmem_pages);
5093                 if (is_highmem(zone)) {
5094                         /*
5095                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
5096                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
5097                          * value here.
5098                          *
5099                          * The WMARK_HIGH-WMARK_LOW and (WMARK_LOW-WMARK_MIN)
5100                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
5101                          * not be capped for highmem.
5102                          */
5103                         int min_pages;
5104
5105                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
5106                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
5107                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
5108                         if (min_pages > 128)
5109                                 min_pages = 128;
5110                         zone->watermark[WMARK_MIN] = min_pages;
5111                 } else {
5112                         /*
5113                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
5114                          * proportionate to the zone's size.
5115                          */
5116                         zone->watermark[WMARK_MIN] = tmp;
5117                 }
5118
5119                 zone->watermark[WMARK_LOW]  = min_wmark_pages(zone) + (tmp >> 2);
5120                 zone->watermark[WMARK_HIGH] = min_wmark_pages(zone) + (tmp >> 1);
5121                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
5122                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5123         }
5124
5125 #ifdef CONFIG_XEN
5126         for_each_populated_zone(zone) {
5127                 unsigned int cpu;
5128
5129                 for_each_online_cpu(cpu) {
5130                         unsigned long high;
5131
5132                         high = percpu_pagelist_fraction
5133                                ? zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction
5134                                : 5 * zone_batchsize(zone);
5135                         setup_pagelist_highmark(
5136                                 per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu), high);
5137                 }
5138         }
5139 #endif
5140
5141         /* update totalreserve_pages */
5142         calculate_totalreserve_pages();
5143 }
5144
5145 /*
5146  * The inactive anon list should be small enough that the VM never has to
5147  * do too much work, but large enough that each inactive page has a chance
5148  * to be referenced again before it is swapped out.
5149  *
5150  * The inactive_anon ratio is the target ratio of ACTIVE_ANON to
5151  * INACTIVE_ANON pages on this zone's LRU, maintained by the
5152  * pageout code. A zone->inactive_ratio of 3 means 3:1 or 25% of
5153  * the anonymous pages are kept on the inactive list.
5154  *
5155  * total     target    max
5156  * memory    ratio     inactive anon
5157  * -------------------------------------
5158  *   10MB       1         5MB
5159  *  100MB       1        50MB
5160  *    1GB       3       250MB
5161  *   10GB      10       0.9GB
5162  *  100GB      31         3GB
5163  *    1TB     101        10GB
5164  *   10TB     320        32GB
5165  */
5166 static void __meminit calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone)
5167 {
5168         unsigned int gb, ratio;
5169
5170         /* Zone size in gigabytes */
5171         gb = zone->present_pages >> (30 - PAGE_SHIFT);
5172         if (gb)
5173                 ratio = int_sqrt(10 * gb);
5174         else
5175                 ratio = 1;
5176
5177         zone->inactive_ratio = ratio;
5178 }
5179
5180 static void __meminit setup_per_zone_inactive_ratio(void)
5181 {
5182         struct zone *zone;
5183
5184         for_each_zone(zone)
5185                 calculate_zone_inactive_ratio(zone);
5186 }
5187
5188 /*
5189  * Initialise min_free_kbytes.
5190  *
5191  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
5192  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
5193  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
5194  *
5195  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
5196  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
5197  *
5198  * which yields
5199  *
5200  * 16MB:        512k
5201  * 32MB:        724k
5202  * 64MB:        1024k
5203  * 128MB:       1448k
5204  * 256MB:       2048k
5205  * 512MB:       2896k
5206  * 1024MB:      4096k
5207  * 2048MB:      5792k
5208  * 4096MB:      8192k
5209  * 8192MB:      11584k
5210  * 16384MB:     16384k
5211  */
5212 int __meminit init_per_zone_wmark_min(void)
5213 {
5214         unsigned long lowmem_kbytes;
5215
5216         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
5217
5218         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
5219         if (min_free_kbytes < 128)
5220                 min_free_kbytes = 128;
5221         if (min_free_kbytes > 65536)
5222                 min_free_kbytes = 65536;
5223         setup_per_zone_wmarks();
5224         refresh_zone_stat_thresholds();
5225         setup_per_zone_lowmem_reserve();
5226         setup_per_zone_inactive_ratio();
5227         return 0;
5228 }
5229 module_init(init_per_zone_wmark_min)
5230
5231 /*
5232  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
5233  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
5234  *      changes.
5235  */
5236 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
5237         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5238 {
5239         proc_dointvec(table, write, buffer, length, ppos);
5240         if (write)
5241                 setup_per_zone_wmarks();
5242         return 0;
5243 }
5244
5245 #ifdef CONFIG_NUMA
5246 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5247         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5248 {
5249         struct zone *zone;
5250         int rc;
5251
5252         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5253         if (rc)
5254                 return rc;
5255
5256         for_each_zone(zone)
5257                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
5258                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
5259         return 0;
5260 }
5261
5262 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5263         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5264 {
5265         struct zone *zone;
5266         int rc;
5267
5268         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5269         if (rc)
5270                 return rc;
5271
5272         for_each_zone(zone)
5273                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
5274                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
5275         return 0;
5276 }
5277 #endif
5278
5279 /*
5280  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
5281  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
5282  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
5283  *
5284  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
5285  * minimum watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
5286  * if in function of the boot time zone sizes.
5287  */
5288 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5289         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5290 {
5291         proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5292         setup_per_zone_lowmem_reserve();
5293         return 0;
5294 }
5295
5296 /*
5297  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
5298  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
5299  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
5300  */
5301
5302 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5303         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5304 {
5305         struct zone *zone;
5306         unsigned int cpu;
5307         int ret;
5308
5309         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5310         if (!write || (ret == -EINVAL))
5311                 return ret;
5312         for_each_populated_zone(zone) {
5313                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5314                         unsigned long  high;
5315                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
5316                         setup_pagelist_highmark(
5317                                 per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu), high);
5318                 }
5319         }
5320         return 0;
5321 }
5322
5323 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
5324
5325 #ifdef CONFIG_NUMA
5326 static int __init set_hashdist(char *str)
5327 {
5328         if (!str)
5329                 return 0;
5330         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
5331         return 1;
5332 }
5333 __setup("hashdist=", set_hashdist);
5334 #endif
5335
5336 /*
5337  * allocate a large system hash table from bootmem
5338  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
5339  *   quantity of entries
5340  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
5341  */
5342 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
5343                                      unsigned long bucketsize,
5344                                      unsigned long numentries,
5345                                      int scale,
5346                                      int flags,
5347                                      unsigned int *_hash_shift,
5348                                      unsigned int *_hash_mask,
5349                                      unsigned long limit)
5350 {
5351         unsigned long long max = limit;
5352         unsigned long log2qty, size;
5353         void *table = NULL;
5354
5355         /* allow the kernel cmdline to have a say */
5356         if (!numentries) {
5357                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
5358                 numentries = nr_kernel_pages;
5359                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
5360                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
5361                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
5362
5363                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
5364                 if (scale > PAGE_SHIFT)
5365                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
5366                 else
5367                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
5368
5369                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
5370                 if (unlikely(flags & HASH_SMALL)) {
5371                         /* Makes no sense without HASH_EARLY */
5372                         WARN_ON(!(flags & HASH_EARLY));
5373                         if (!(numentries >> *_hash_shift)) {
5374                                 numentries = 1UL << *_hash_shift;
5375                                 BUG_ON(!numentries);
5376                         }
5377                 } else if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
5378                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
5379         }
5380         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
5381
5382         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
5383         if (max == 0) {
5384                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
5385                 do_div(max, bucketsize);
5386         }
5387
5388         if (numentries > max)
5389                 numentries = max;
5390
5391         log2qty = ilog2(numentries);
5392
5393         do {
5394                 size = bucketsize << log2qty;
5395                 if (flags & HASH_EARLY)
5396                         table = alloc_bootmem_nopanic(size);
5397                 else if (hashdist)
5398                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
5399                 else {
5400                         /*
5401                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
5402                          * some pages at the end of hash table which
5403                          * alloc_pages_exact() automatically does
5404                          */
5405                         if (get_order(size) < MAX_ORDER) {
5406                                 table = alloc_pages_exact(size, GFP_ATOMIC);
5407                                 kmemleak_alloc(table, size, 1, GFP_ATOMIC);
5408                         }
5409                 }
5410         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
5411
5412         if (!table)
5413                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
5414
5415         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %ld (order: %d, %lu bytes)\n",
5416                tablename,
5417                (1UL << log2qty),
5418                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
5419                size);
5420
5421         if (_hash_shift)
5422                 *_hash_shift = log2qty;
5423         if (_hash_mask)
5424                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
5425
5426         return table;
5427 }
5428
5429 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
5430 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
5431                                                         unsigned long pfn)
5432 {
5433 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
5434         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
5435 #else
5436         return zone->pageblock_flags;
5437 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
5438 }
5439
5440 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
5441 {
5442 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
5443         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
5444         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
5445 #else
5446         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
5447         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
5448 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
5449 }
5450
5451 /**
5452  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
5453  * @page: The page within the block of interest
5454  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
5455  * @end_bitidx: The last bit of interest
5456  * returns pageblock_bits flags
5457  */
5458 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
5459                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
5460 {
5461         struct zone *zone;
5462         unsigned long *bitmap;
5463         unsigned long pfn, bitidx;
5464         unsigned long flags = 0;
5465         unsigned long value = 1;
5466
5467         zone = page_zone(page);
5468         pfn = page_to_pfn(page);
5469         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
5470         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
5471
5472         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
5473                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
5474                         flags |= value;
5475
5476         return flags;
5477 }
5478
5479 /**
5480  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
5481  * @page: The page within the block of interest
5482  * @start_bitidx: The first bit of interest
5483  * @end_bitidx: The last bit of interest
5484  * @flags: The flags to set
5485  */
5486 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
5487                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
5488 {
5489         struct zone *zone;
5490         unsigned long *bitmap;
5491         unsigned long pfn, bitidx;
5492         unsigned long value = 1;
5493
5494         zone = page_zone(page);
5495         pfn = page_to_pfn(page);
5496         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
5497         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
5498         VM_BUG_ON(pfn < zone->zone_start_pfn);
5499         VM_BUG_ON(pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages);
5500
5501         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
5502                 if (flags & value)
5503                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
5504                 else
5505                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
5506 }
5507
5508 /*
5509  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
5510  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
5511  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
5512  */
5513
5514 static int
5515 __count_immobile_pages(struct zone *zone, struct page *page, int count)
5516 {
5517         unsigned long pfn, iter, found;
5518         /*
5519          * For avoiding noise data, lru_add_drain_all() should be called
5520          * If ZONE_MOVABLE, the zone never contains immobile pages
5521          */
5522         if (zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE)
5523                 return true;
5524
5525         if (get_pageblock_migratetype(page) == MIGRATE_MOVABLE)
5526                 return true;
5527
5528         pfn = page_to_pfn(page);
5529         for (found = 0, iter = 0; iter < pageblock_nr_pages; iter++) {
5530                 unsigned long check = pfn + iter;
5531
5532                 if (!pfn_valid_within(check))
5533                         continue;
5534
5535                 page = pfn_to_page(check);
5536                 if (!page_count(page)) {
5537                         if (PageBuddy(page))
5538                                 iter += (1 << page_order(page)) - 1;
5539                         continue;
5540                 }
5541                 if (!PageLRU(page))
5542                         found++;
5543                 /*
5544                  * If there are RECLAIMABLE pages, we need to check it.
5545                  * But now, memory offline itself doesn't call shrink_slab()
5546                  * and it still to be fixed.
5547                  */
5548                 /*
5549                  * If the page is not RAM, page_count()should be 0.
5550                  * we don't need more check. This is an _used_ not-movable page.
5551                  *
5552                  * The problematic thing here is PG_reserved pages. PG_reserved
5553                  * is set to both of a memory hole page and a _used_ kernel
5554                  * page at boot.
5555                  */
5556                 if (found > count)
5557                         return false;
5558         }
5559         return true;
5560 }
5561
5562 bool is_pageblock_removable_nolock(struct page *page)
5563 {
5564         struct zone *zone = page_zone(page);
5565         return __count_immobile_pages(zone, page, 0);
5566 }
5567
5568 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
5569 {
5570         struct zone *zone;
5571         unsigned long flags, pfn;
5572         struct memory_isolate_notify arg;
5573         int notifier_ret;
5574         int ret = -EBUSY;
5575
5576         zone = page_zone(page);
5577
5578         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5579
5580         pfn = page_to_pfn(page);
5581         arg.start_pfn = pfn;
5582         arg.nr_pages = pageblock_nr_pages;
5583         arg.pages_found = 0;
5584
5585         /*
5586          * It may be possible to isolate a pageblock even if the
5587          * migratetype is not MIGRATE_MOVABLE. The memory isolation
5588          * notifier chain is used by balloon drivers to return the
5589          * number of pages in a range that are held by the balloon
5590          * driver to shrink memory. If all the pages are accounted for
5591          * by balloons, are free, or on the LRU, isolation can continue.
5592          * Later, for example, when memory hotplug notifier runs, these
5593          * pages reported as "can be isolated" should be isolated(freed)
5594          * by the balloon driver through the memory notifier chain.
5595          */
5596         notifier_ret = memory_isolate_notify(MEM_ISOLATE_COUNT, &arg);
5597         notifier_ret = notifier_to_errno(notifier_ret);
5598         if (notifier_ret)
5599                 goto out;
5600         /*
5601          * FIXME: Now, memory hotplug doesn't call shrink_slab() by itself.
5602          * We just check MOVABLE pages.
5603          */
5604         if (__count_immobile_pages(zone, page, arg.pages_found))
5605                 ret = 0;
5606
5607         /*
5608          * immobile means "not-on-lru" paes. If immobile is larger than
5609          * removable-by-driver pages reported by notifier, we'll fail.
5610          */
5611
5612 out:
5613         if (!ret) {
5614                 set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
5615                 move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
5616         }
5617
5618         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5619         if (!ret)
5620                 drain_all_pages();
5621         return ret;
5622 }
5623
5624 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
5625 {
5626         struct zone *zone;
5627         unsigned long flags;
5628         zone = page_zone(page);
5629         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5630         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
5631                 goto out;
5632         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
5633         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
5634 out:
5635         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5636 }
5637
5638 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
5639 /*
5640  * All pages in the range must be isolated before calling this.
5641  */
5642 void
5643 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
5644 {
5645         struct page *page;
5646         struct zone *zone;
5647         int order, i;
5648         unsigned long pfn;
5649         unsigned long flags;
5650         /* find the first valid pfn */
5651         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
5652                 if (pfn_valid(pfn))
5653                         break;
5654         if (pfn == end_pfn)
5655                 return;
5656         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
5657         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5658         pfn = start_pfn;
5659         while (pfn < end_pfn) {
5660                 if (!pfn_valid(pfn)) {
5661                         pfn++;
5662                         continue;
5663                 }
5664                 page = pfn_to_page(pfn);
5665                 BUG_ON(page_count(page));
5666                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
5667                 order = page_order(page);
5668 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5669                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
5670                        pfn, 1 << order, end_pfn);
5671 #endif
5672                 list_del(&page->lru);
5673                 rmv_page_order(page);
5674                 zone->free_area[order].nr_free--;
5675                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
5676                                       - (1UL << order));
5677                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
5678                         SetPageReserved((page+i));
5679                 pfn += (1 << order);
5680         }
5681         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5682 }
5683 #endif
5684
5685 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
5686 bool is_free_buddy_page(struct page *page)
5687 {
5688         struct zone *zone = page_zone(page);
5689         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
5690         unsigned long flags;
5691         int order;
5692
5693         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5694         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
5695                 struct page *page_head = page - (pfn & ((1 << order) - 1));
5696
5697                 if (PageBuddy(page_head) && page_order(page_head) >= order)
5698                         break;
5699         }
5700         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5701
5702         return order < MAX_ORDER;
5703 }
5704 #endif
5705
5706 static struct trace_print_flags pageflag_names[] = {
5707         {1UL << PG_locked,              "locked"        },
5708         {1UL << PG_error,               "error"         },
5709         {1UL << PG_referenced,          "referenced"    },
5710         {1UL << PG_uptodate,            "uptodate"      },
5711         {1UL << PG_dirty,               "dirty"         },
5712         {1UL << PG_lru,                 "lru"           },
5713         {1UL << PG_active,              "active"        },
5714         {1UL << PG_slab,                "slab"          },
5715         {1UL << PG_owner_priv_1,        "owner_priv_1"  },
5716         {1UL << PG_arch_1,              "arch_1"        },
5717         {1UL << PG_reserved,            "reserved"      },
5718         {1UL << PG_private,             "private"       },
5719         {1UL << PG_private_2,           "private_2"     },
5720         {1UL << PG_writeback,           "writeback"     },
5721 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
5722         {1UL << PG_head,                "head"          },
5723         {1UL << PG_tail,                "tail"          },
5724 #else
5725         {1UL << PG_compound,            "compound"      },
5726 #endif
5727         {1UL << PG_swapcache,           "swapcache"     },
5728         {1UL << PG_mappedtodisk,        "mappedtodisk"  },
5729         {1UL << PG_reclaim,             "reclaim"       },
5730         {1UL << PG_swapbacked,          "swapbacked"    },
5731         {1UL << PG_unevictable,         "unevictable"   },
5732 #ifdef CONFIG_MMU
5733         {1UL << PG_mlocked,             "mlocked"       },
5734 #endif
5735 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
5736         {1UL << PG_uncached,            "uncached"      },
5737 #endif
5738 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
5739         {1UL << PG_hwpoison,            "hwpoison"      },
5740 #endif
5741         {-1UL,                          NULL            },
5742 };
5743
5744 static void dump_page_flags(unsigned long flags)
5745 {
5746         const char *delim = "";
5747         unsigned long mask;
5748         int i;
5749
5750         printk(KERN_ALERT "page flags: %#lx(", flags);
5751
5752         /* remove zone id */
5753         flags &= (1UL << NR_PAGEFLAGS) - 1;
5754
5755         for (i = 0; pageflag_names[i].name && flags; i++) {
5756
5757                 mask = pageflag_names[i].mask;
5758                 if ((flags & mask) != mask)
5759                         continue;
5760
5761                 flags &= ~mask;
5762                 printk("%s%s", delim, pageflag_names[i].name);
5763                 delim = "|";
5764         }
5765
5766         /* check for left over flags */
5767         if (flags)
5768                 printk("%s%#lx", delim, flags);
5769
5770         printk(")\n");
5771 }
5772
5773 void dump_page(struct page *page)
5774 {
5775         printk(KERN_ALERT
5776                "page:%p count:%d mapcount:%d mapping:%p index:%#lx\n",
5777                 page, atomic_read(&page->_count), page_mapcount(page),
5778                 page->mapping, page->index);
5779         dump_page_flags(page->flags);
5780         mem_cgroup_print_bad_page(page);
5781 }