- Updated to 3.0-rc1.
[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         trace_mm_page_free_direct(page, order);
657         kmemcheck_free_shadow(page, order);
658
659         if (PageAnon(page))
660                 page->mapping = NULL;
661         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
662                 bad += free_pages_check(page + i);
663         if (bad)
664                 return false;
665
666         if (!PageHighMem(page)) {
667                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
668                 debug_check_no_obj_freed(page_address(page),
669                                            PAGE_SIZE << order);
670         }
671         arch_free_page(page, order);
672         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
673
674         return true;
675 }
676
677 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
678 {
679         unsigned long flags;
680         int wasMlocked = __TestClearPageMlocked(page);
681
682         if (!free_pages_prepare(page, order))
683                 return;
684
685         local_irq_save(flags);
686         if (unlikely(wasMlocked))
687                 free_page_mlock(page);
688         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
689         free_one_page(page_zone(page), page, order,
690                                         get_pageblock_migratetype(page));
691         local_irq_restore(flags);
692 }
693
694 /*
695  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
696  */
697 void __meminit __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
698 {
699         if (order == 0) {
700                 __ClearPageReserved(page);
701                 set_page_count(page, 0);
702                 set_page_refcounted(page);
703                 __free_page(page);
704         } else {
705                 int loop;
706
707                 prefetchw(page);
708                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
709                         struct page *p = &page[loop];
710
711                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
712                                 prefetchw(p + 1);
713                         __ClearPageReserved(p);
714                         set_page_count(p, 0);
715                 }
716
717                 set_page_refcounted(page);
718                 __free_pages(page, order);
719         }
720 }
721
722
723 /*
724  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
725  * Please do not alter this order without good reasons and regression
726  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
727  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
728  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
729  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
730  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
731  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
732  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
733  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
734  *
735  * -- wli
736  */
737 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
738         int low, int high, struct free_area *area,
739         int migratetype)
740 {
741         unsigned long size = 1 << high;
742
743         while (high > low) {
744                 area--;
745                 high--;
746                 size >>= 1;
747                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
748                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
749                 area->nr_free++;
750                 set_page_order(&page[size], high);
751         }
752 }
753
754 /*
755  * This page is about to be returned from the page allocator
756  */
757 static inline int check_new_page(struct page *page)
758 {
759         if (unlikely(page_mapcount(page) |
760                 (page->mapping != NULL)  |
761                 (atomic_read(&page->_count) != 0)  |
762                 (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP) |
763                 (mem_cgroup_bad_page_check(page)))) {
764                 bad_page(page);
765                 return 1;
766         }
767         return 0;
768 }
769
770 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
771 {
772         int i;
773
774         for (i = 0; i < (1 << order); i++) {
775                 struct page *p = page + i;
776                 if (unlikely(check_new_page(p)))
777                         return 1;
778         }
779
780         set_page_private(page, 0);
781         set_page_refcounted(page);
782
783         arch_alloc_page(page, order);
784         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
785
786         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
787                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
788
789         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
790                 prep_compound_page(page, order);
791
792         return 0;
793 }
794
795 /*
796  * Go through the free lists for the given migratetype and remove
797  * the smallest available page from the freelists
798  */
799 static inline
800 struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
801                                                 int migratetype)
802 {
803         unsigned int current_order;
804         struct free_area * area;
805         struct page *page;
806
807         /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
808         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
809                 area = &(zone->free_area[current_order]);
810                 if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
811                         continue;
812
813                 page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
814                                                         struct page, lru);
815                 list_del(&page->lru);
816                 rmv_page_order(page);
817                 area->nr_free--;
818                 expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
819                 return page;
820         }
821
822         return NULL;
823 }
824
825
826 /*
827  * This array describes the order lists are fallen back to when
828  * the free lists for the desirable migrate type are depleted
829  */
830 static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][MIGRATE_TYPES-1] = {
831         [MIGRATE_UNMOVABLE]   = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
832         [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE,   MIGRATE_MOVABLE,   MIGRATE_RESERVE },
833         [MIGRATE_MOVABLE]     = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
834         [MIGRATE_RESERVE]     = { MIGRATE_RESERVE,     MIGRATE_RESERVE,   MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
835 };
836
837 /*
838  * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
839  * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
840  * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
841  */
842 static int move_freepages(struct zone *zone,
843                           struct page *start_page, struct page *end_page,
844                           int migratetype)
845 {
846         struct page *page;
847         unsigned long order;
848         int pages_moved = 0;
849
850 #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
851         /*
852          * page_zone is not safe to call in this context when
853          * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
854          * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
855          * Remove at a later date when no bug reports exist related to
856          * grouping pages by mobility
857          */
858         BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
859 #endif
860
861         for (page = start_page; page <= end_page;) {
862                 /* Make sure we are not inadvertently changing nodes */
863                 VM_BUG_ON(page_to_nid(page) != zone_to_nid(zone));
864
865                 if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
866                         page++;
867                         continue;
868                 }
869
870                 if (!PageBuddy(page)) {
871                         page++;
872                         continue;
873                 }
874
875                 order = page_order(page);
876                 list_move(&page->lru,
877                           &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
878                 page += 1 << order;
879                 pages_moved += 1 << order;
880         }
881
882         return pages_moved;
883 }
884
885 static int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page,
886                                 int migratetype)
887 {
888         unsigned long start_pfn, end_pfn;
889         struct page *start_page, *end_page;
890
891         start_pfn = page_to_pfn(page);
892         start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
893         start_page = pfn_to_page(start_pfn);
894         end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
895         end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
896
897         /* Do not cross zone boundaries */
898         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
899                 start_page = page;
900         if (end_pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
901                 return 0;
902
903         return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
904 }
905
906 static void change_pageblock_range(struct page *pageblock_page,
907                                         int start_order, int migratetype)
908 {
909         int nr_pageblocks = 1 << (start_order - pageblock_order);
910
911         while (nr_pageblocks--) {
912                 set_pageblock_migratetype(pageblock_page, migratetype);
913                 pageblock_page += pageblock_nr_pages;
914         }
915 }
916
917 /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
918 static inline struct page *
919 __rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order, int start_migratetype)
920 {
921         struct free_area * area;
922         int current_order;
923         struct page *page;
924         int migratetype, i;
925
926         /* Find the largest possible block of pages in the other list */
927         for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
928                                                 --current_order) {
929                 for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES - 1; i++) {
930                         migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
931
932                         /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
933                         if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
934                                 continue;
935
936                         area = &(zone->free_area[current_order]);
937                         if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
938                                 continue;
939
940                         page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
941                                         struct page, lru);
942                         area->nr_free--;
943
944                         /*
945                          * If breaking a large block of pages, move all free
946                          * pages to the preferred allocation list. If falling
947                          * back for a reclaimable kernel allocation, be more
948                          * aggressive about taking ownership of free pages
949                          */
950                         if (unlikely(current_order >= (pageblock_order >> 1)) ||
951                                         start_migratetype == MIGRATE_RECLAIMABLE ||
952                                         page_group_by_mobility_disabled) {
953                                 unsigned long pages;
954                                 pages = move_freepages_block(zone, page,
955                                                                 start_migratetype);
956
957                                 /* Claim the whole block if over half of it is free */
958                                 if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)) ||
959                                                 page_group_by_mobility_disabled)
960                                         set_pageblock_migratetype(page,
961                                                                 start_migratetype);
962
963                                 migratetype = start_migratetype;
964                         }
965
966                         /* Remove the page from the freelists */
967                         list_del(&page->lru);
968                         rmv_page_order(page);
969
970                         /* Take ownership for orders >= pageblock_order */
971                         if (current_order >= pageblock_order)
972                                 change_pageblock_range(page, current_order,
973                                                         start_migratetype);
974
975                         expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
976
977                         trace_mm_page_alloc_extfrag(page, order, current_order,
978                                 start_migratetype, migratetype);
979
980                         return page;
981                 }
982         }
983
984         return NULL;
985 }
986
987 /*
988  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
989  * Call me with the zone->lock already held.
990  */
991 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
992                                                 int migratetype)
993 {
994         struct page *page;
995
996 retry_reserve:
997         page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
998
999         if (unlikely(!page) && migratetype != MIGRATE_RESERVE) {
1000                 page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
1001
1002                 /*
1003                  * Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation. goto
1004                  * is used because __rmqueue_smallest is an inline function
1005                  * and we want just one call site
1006                  */
1007                 if (!page) {
1008                         migratetype = MIGRATE_RESERVE;
1009                         goto retry_reserve;
1010                 }
1011         }
1012
1013         trace_mm_page_alloc_zone_locked(page, order, migratetype);
1014         return page;
1015 }
1016
1017 /* 
1018  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
1019  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
1020  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
1021  */
1022 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
1023                         unsigned long count, struct list_head *list,
1024                         int migratetype, int cold)
1025 {
1026         int i;
1027         
1028         spin_lock(&zone->lock);
1029         for (i = 0; i < count; ++i) {
1030                 struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1031                 if (unlikely(page == NULL))
1032                         break;
1033
1034                 /*
1035                  * Split buddy pages returned by expand() are received here
1036                  * in physical page order. The page is added to the callers and
1037                  * list and the list head then moves forward. From the callers
1038                  * perspective, the linked list is ordered by page number in
1039                  * some conditions. This is useful for IO devices that can
1040                  * merge IO requests if the physical pages are ordered
1041                  * properly.
1042                  */
1043                 if (likely(cold == 0))
1044                         list_add(&page->lru, list);
1045                 else
1046                         list_add_tail(&page->lru, list);
1047                 set_page_private(page, migratetype);
1048                 list = &page->lru;
1049         }
1050         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(i << order));
1051         spin_unlock(&zone->lock);
1052         return i;
1053 }
1054
1055 #ifdef CONFIG_NUMA
1056 /*
1057  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
1058  * currently executing processor on remote nodes after they have
1059  * expired.
1060  *
1061  * Note that this function must be called with the thread pinned to
1062  * a single processor.
1063  */
1064 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
1065 {
1066         unsigned long flags;
1067         int to_drain;
1068
1069         local_irq_save(flags);
1070         if (pcp->count >= pcp->batch)
1071                 to_drain = pcp->batch;
1072         else
1073                 to_drain = pcp->count;
1074         free_pcppages_bulk(zone, to_drain, pcp);
1075         pcp->count -= to_drain;
1076         local_irq_restore(flags);
1077 }
1078 #endif
1079
1080 /*
1081  * Drain pages of the indicated processor.
1082  *
1083  * The processor must either be the current processor and the
1084  * thread pinned to the current processor or a processor that
1085  * is not online.
1086  */
1087 static void drain_pages(unsigned int cpu)
1088 {
1089         unsigned long flags;
1090         struct zone *zone;
1091
1092         for_each_populated_zone(zone) {
1093                 struct per_cpu_pageset *pset;
1094                 struct per_cpu_pages *pcp;
1095
1096                 local_irq_save(flags);
1097                 pset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
1098
1099                 pcp = &pset->pcp;
1100                 if (pcp->count) {
1101                         free_pcppages_bulk(zone, pcp->count, pcp);
1102                         pcp->count = 0;
1103                 }
1104                 local_irq_restore(flags);
1105         }
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
1110  */
1111 void drain_local_pages(void *arg)
1112 {
1113         drain_pages(smp_processor_id());
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator
1118  */
1119 void drain_all_pages(void)
1120 {
1121         on_each_cpu(drain_local_pages, NULL, 1);
1122 }
1123
1124 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1125
1126 void mark_free_pages(struct zone *zone)
1127 {
1128         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
1129         unsigned long flags;
1130         int order, t;
1131         struct list_head *curr;
1132
1133         if (!zone->spanned_pages)
1134                 return;
1135
1136         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1137
1138         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
1139         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
1140                 if (pfn_valid(pfn)) {
1141                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1142
1143                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
1144                                 swsusp_unset_page_free(page);
1145                 }
1146
1147         for_each_migratetype_order(order, t) {
1148                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
1149                         unsigned long i;
1150
1151                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
1152                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
1153                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
1154                 }
1155         }
1156         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1157 }
1158 #endif /* CONFIG_PM */
1159
1160 /*
1161  * Free a 0-order page
1162  * cold == 1 ? free a cold page : free a hot page
1163  */
1164 void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
1165 {
1166         struct zone *zone = page_zone(page);
1167         struct per_cpu_pages *pcp;
1168         unsigned long flags;
1169         int migratetype;
1170         int wasMlocked = __TestClearPageMlocked(page);
1171
1172         if (!free_pages_prepare(page, 0))
1173                 return;
1174
1175         migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
1176         set_page_private(page, migratetype);
1177         local_irq_save(flags);
1178         if (unlikely(wasMlocked))
1179                 free_page_mlock(page);
1180         __count_vm_event(PGFREE);
1181
1182         /*
1183          * We only track unmovable, reclaimable and movable on pcp lists.
1184          * Free ISOLATE pages back to the allocator because they are being
1185          * offlined but treat RESERVE as movable pages so we can get those
1186          * areas back if necessary. Otherwise, we may have to free
1187          * excessively into the page allocator
1188          */
1189         if (migratetype >= MIGRATE_PCPTYPES) {
1190                 if (unlikely(migratetype == MIGRATE_ISOLATE)) {
1191                         free_one_page(zone, page, 0, migratetype);
1192                         goto out;
1193                 }
1194                 migratetype = MIGRATE_MOVABLE;
1195         }
1196
1197         pcp = &this_cpu_ptr(zone->pageset)->pcp;
1198         if (cold)
1199                 list_add_tail(&page->lru, &pcp->lists[migratetype]);
1200         else
1201                 list_add(&page->lru, &pcp->lists[migratetype]);
1202         pcp->count++;
1203         if (pcp->count >= pcp->high) {
1204                 free_pcppages_bulk(zone, pcp->batch, pcp);
1205                 pcp->count -= pcp->batch;
1206         }
1207
1208 out:
1209         local_irq_restore(flags);
1210 }
1211
1212 /*
1213  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1214  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1215  * Each sub-page must be freed individually.
1216  *
1217  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1218  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1219  */
1220 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1221 {
1222         int i;
1223
1224         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1225         VM_BUG_ON(!page_count(page));
1226
1227 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
1228         /*
1229          * Split shadow pages too, because free(page[0]) would
1230          * otherwise free the whole shadow.
1231          */
1232         if (kmemcheck_page_is_tracked(page))
1233                 split_page(virt_to_page(page[0].shadow), order);
1234 #endif
1235
1236         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
1237                 set_page_refcounted(page + i);
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Similar to split_page except the page is already free. As this is only
1242  * being used for migration, the migratetype of the block also changes.
1243  * As this is called with interrupts disabled, the caller is responsible
1244  * for calling arch_alloc_page() and kernel_map_page() after interrupts
1245  * are enabled.
1246  *
1247  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1248  * Please consult with lkml before using this in your driver.
1249  */
1250 int split_free_page(struct page *page)
1251 {
1252         unsigned int order;
1253         unsigned long watermark;
1254         struct zone *zone;
1255
1256         BUG_ON(!PageBuddy(page));
1257
1258         zone = page_zone(page);
1259         order = page_order(page);
1260
1261         /* Obey watermarks as if the page was being allocated */
1262         watermark = low_wmark_pages(zone) + (1 << order);
1263         if (!zone_watermark_ok(zone, 0, watermark, 0, 0))
1264                 return 0;
1265
1266         /* Remove page from free list */
1267         list_del(&page->lru);
1268         zone->free_area[order].nr_free--;
1269         rmv_page_order(page);
1270         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(1UL << order));
1271
1272         /* Split into individual pages */
1273         set_page_refcounted(page);
1274         split_page(page, order);
1275
1276         if (order >= pageblock_order - 1) {
1277                 struct page *endpage = page + (1 << order) - 1;
1278                 for (; page < endpage; page += pageblock_nr_pages)
1279                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
1280         }
1281
1282         return 1 << order;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
1287  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
1288  * or two.
1289  */
1290 static inline
1291 struct page *buffered_rmqueue(struct zone *preferred_zone,
1292                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags,
1293                         int migratetype)
1294 {
1295         unsigned long flags;
1296         struct page *page;
1297         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1298
1299 again:
1300         if (likely(order == 0)) {
1301                 struct per_cpu_pages *pcp;
1302                 struct list_head *list;
1303
1304                 local_irq_save(flags);
1305                 pcp = &this_cpu_ptr(zone->pageset)->pcp;
1306                 list = &pcp->lists[migratetype];
1307                 if (list_empty(list)) {
1308                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1309                                         pcp->batch, list,
1310                                         migratetype, cold);
1311                         if (unlikely(list_empty(list)))
1312                                 goto failed;
1313                 }
1314
1315                 if (cold)
1316                         page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
1317                 else
1318                         page = list_entry(list->next, struct page, lru);
1319
1320                 list_del(&page->lru);
1321                 pcp->count--;
1322         } else {
1323                 if (unlikely(gfp_flags & __GFP_NOFAIL)) {
1324                         /*
1325                          * __GFP_NOFAIL is not to be used in new code.
1326                          *
1327                          * All __GFP_NOFAIL callers should be fixed so that they
1328                          * properly detect and handle allocation failures.
1329                          *
1330                          * We most definitely don't want callers attempting to
1331                          * allocate greater than order-1 page units with
1332                          * __GFP_NOFAIL.
1333                          */
1334                         WARN_ON_ONCE(order > 1);
1335                 }
1336                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1337                 page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1338                 spin_unlock(&zone->lock);
1339                 if (!page)
1340                         goto failed;
1341                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(1 << order));
1342         }
1343
1344         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1345         zone_statistics(preferred_zone, zone, gfp_flags);
1346         local_irq_restore(flags);
1347
1348         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1349         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1350                 goto again;
1351         return page;
1352
1353 failed:
1354         local_irq_restore(flags);
1355         return NULL;
1356 }
1357
1358 /* The ALLOC_WMARK bits are used as an index to zone->watermark */
1359 #define ALLOC_WMARK_MIN         WMARK_MIN
1360 #define ALLOC_WMARK_LOW         WMARK_LOW
1361 #define ALLOC_WMARK_HIGH        WMARK_HIGH
1362 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x04 /* don't check watermarks at all */
1363
1364 /* Mask to get the watermark bits */
1365 #define ALLOC_WMARK_MASK        (ALLOC_NO_WATERMARKS-1)
1366
1367 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
1368 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
1369 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
1370
1371 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1372
1373 static struct fail_page_alloc_attr {
1374         struct fault_attr attr;
1375
1376         u32 ignore_gfp_highmem;
1377         u32 ignore_gfp_wait;
1378         u32 min_order;
1379
1380 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1381
1382         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
1383         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
1384         struct dentry *min_order_file;
1385
1386 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1387
1388 } fail_page_alloc = {
1389         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1390         .ignore_gfp_wait = 1,
1391         .ignore_gfp_highmem = 1,
1392         .min_order = 1,
1393 };
1394
1395 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1396 {
1397         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1398 }
1399 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1400
1401 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1402 {
1403         if (order < fail_page_alloc.min_order)
1404                 return 0;
1405         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1406                 return 0;
1407         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1408                 return 0;
1409         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1410                 return 0;
1411
1412         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1413 }
1414
1415 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1416
1417 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1418 {
1419         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1420         struct dentry *dir;
1421         int err;
1422
1423         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
1424                                        "fail_page_alloc");
1425         if (err)
1426                 return err;
1427         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
1428
1429         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
1430                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1431                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
1432
1433         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
1434                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1435                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
1436         fail_page_alloc.min_order_file =
1437                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1438                                    &fail_page_alloc.min_order);
1439
1440         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
1441             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
1442             !fail_page_alloc.min_order_file) {
1443                 err = -ENOMEM;
1444                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
1445                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
1446                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
1447                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
1448         }
1449
1450         return err;
1451 }
1452
1453 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1454
1455 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1456
1457 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1458
1459 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1460 {
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1465
1466 /*
1467  * Return true if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1468  * of the allocation.
1469  */
1470 static bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1471                       int classzone_idx, int alloc_flags, long free_pages)
1472 {
1473         /* free_pages my go negative - that's OK */
1474         long min = mark;
1475         int o;
1476
1477         free_pages -= (1 << order) + 1;
1478         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1479                 min -= min / 2;
1480         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1481                 min -= min / 4;
1482
1483         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1484                 return false;
1485         for (o = 0; o < order; o++) {
1486                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1487                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1488
1489                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1490                 min >>= 1;
1491
1492                 if (free_pages <= min)
1493                         return false;
1494         }
1495         return true;
1496 }
1497
1498 bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1499                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1500 {
1501         return __zone_watermark_ok(z, order, mark, classzone_idx, alloc_flags,
1502                                         zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES));
1503 }
1504
1505 bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1506                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1507 {
1508         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES);
1509
1510         if (z->percpu_drift_mark && free_pages < z->percpu_drift_mark)
1511                 free_pages = zone_page_state_snapshot(z, NR_FREE_PAGES);
1512
1513         return __zone_watermark_ok(z, order, mark, classzone_idx, alloc_flags,
1514                                                                 free_pages);
1515 }
1516
1517 #ifdef CONFIG_NUMA
1518 /*
1519  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1520  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1521  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1522  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1523  * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1524  *
1525  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1526  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1527  * tasks mems_allowed, or node_states[N_HIGH_MEMORY].)
1528  *
1529  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1530  * nothing and returns NULL.
1531  *
1532  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1533  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1534  *
1535  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1536  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1537  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1538  * quickly as we can.
1539  */
1540 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1541 {
1542         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1543         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1544
1545         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1546         if (!zlc)
1547                 return NULL;
1548
1549         if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1550                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1551                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1552         }
1553
1554         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1555                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1556                                         &node_states[N_HIGH_MEMORY];
1557         return allowednodes;
1558 }
1559
1560 /*
1561  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1562  * if it is worth looking at further for free memory:
1563  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1564  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1565  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1566  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1567  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1568  * else return false (zero) if it is not.
1569  *
1570  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1571  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1572  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1573  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1574  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1575  * into the second scan of the zonelist.
1576  *
1577  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1578  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1579  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1580  * unturned looking for a free page.
1581  */
1582 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1583                                                 nodemask_t *allowednodes)
1584 {
1585         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1586         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1587         int n;                          /* node that zone *z is on */
1588
1589         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1590         if (!zlc)
1591                 return 1;
1592
1593         i = z - zonelist->_zonerefs;
1594         n = zlc->z_to_n[i];
1595
1596         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1597         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1602  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1603  * from that zone don't waste time re-examining it.
1604  */
1605 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1606 {
1607         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1608         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1609
1610         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1611         if (!zlc)
1612                 return;
1613
1614         i = z - zonelist->_zonerefs;
1615
1616         set_bit(i, zlc->fullzones);
1617 }
1618
1619 #else   /* CONFIG_NUMA */
1620
1621 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1622 {
1623         return NULL;
1624 }
1625
1626 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1627                                 nodemask_t *allowednodes)
1628 {
1629         return 1;
1630 }
1631
1632 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1633 {
1634 }
1635 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1636
1637 /*
1638  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1639  * a page.
1640  */
1641 static struct page *
1642 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, unsigned int order,
1643                 struct zonelist *zonelist, int high_zoneidx, int alloc_flags,
1644                 struct zone *preferred_zone, int migratetype)
1645 {
1646         struct zoneref *z;
1647         struct page *page = NULL;
1648         int classzone_idx;
1649         struct zone *zone;
1650         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1651         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1652         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1653
1654         classzone_idx = zone_idx(preferred_zone);
1655 zonelist_scan:
1656         /*
1657          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1658          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1659          */
1660         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
1661                                                 high_zoneidx, nodemask) {
1662                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1663                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1664                                 continue;
1665                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1666                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1667                                 goto try_next_zone;
1668
1669                 BUILD_BUG_ON(ALLOC_NO_WATERMARKS < NR_WMARK);
1670                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1671                         unsigned long mark;
1672                         int ret;
1673
1674                         mark = zone->watermark[alloc_flags & ALLOC_WMARK_MASK];
1675                         if (zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1676                                     classzone_idx, alloc_flags))
1677                                 goto try_this_zone;
1678
1679                         if (zone_reclaim_mode == 0)
1680                                 goto this_zone_full;
1681
1682                         ret = zone_reclaim(zone, gfp_mask, order);
1683                         switch (ret) {
1684                         case ZONE_RECLAIM_NOSCAN:
1685                                 /* did not scan */
1686                                 goto try_next_zone;
1687                         case ZONE_RECLAIM_FULL:
1688                                 /* scanned but unreclaimable */
1689                                 goto this_zone_full;
1690                         default:
1691                                 /* did we reclaim enough */
1692                                 if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1693                                                 classzone_idx, alloc_flags))
1694                                         goto this_zone_full;
1695                         }
1696                 }
1697
1698 try_this_zone:
1699                 page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order,
1700                                                 gfp_mask, migratetype);
1701                 if (page)
1702                         break;
1703 this_zone_full:
1704                 if (NUMA_BUILD)
1705                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1706 try_next_zone:
1707                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup && nr_online_nodes > 1) {
1708                         /*
1709                          * we do zlc_setup after the first zone is tried but only
1710                          * if there are multiple nodes make it worthwhile
1711                          */
1712                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1713                         zlc_active = 1;
1714                         did_zlc_setup = 1;
1715                 }
1716         }
1717
1718         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1719                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1720                 zlc_active = 0;
1721                 goto zonelist_scan;
1722         }
1723         return page;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Large machines with many possible nodes should not always dump per-node
1728  * meminfo in irq context.
1729  */
1730 static inline bool should_suppress_show_mem(void)
1731 {
1732         bool ret = false;
1733
1734 #if NODES_SHIFT > 8
1735         ret = in_interrupt();
1736 #endif
1737         return ret;
1738 }
1739
1740 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(nopage_rs,
1741                 DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1742                 DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1743
1744 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...)
1745 {
1746         va_list args;
1747         unsigned int filter = SHOW_MEM_FILTER_NODES;
1748
1749         if ((gfp_mask & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&nopage_rs))
1750                 return;
1751
1752         /*
1753          * This documents exceptions given to allocations in certain
1754          * contexts that are allowed to allocate outside current's set
1755          * of allowed nodes.
1756          */
1757         if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))
1758                 if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1759                     (current->flags & (PF_MEMALLOC | PF_EXITING)))
1760                         filter &= ~SHOW_MEM_FILTER_NODES;
1761         if (in_interrupt() || !(gfp_mask & __GFP_WAIT))
1762                 filter &= ~SHOW_MEM_FILTER_NODES;
1763
1764         if (fmt) {
1765                 printk(KERN_WARNING);
1766                 va_start(args, fmt);
1767                 vprintk(fmt, args);
1768                 va_end(args);
1769         }
1770
1771         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
1772                 pr_info("The following is only an harmless informational message.\n");
1773                 pr_info("Unless you get a _continuous_flood_ of these messages it means\n");
1774                 pr_info("everything is working fine. Allocations from irqs cannot be\n");
1775                 pr_info("perfectly reliable and the kernel is designed to handle that.\n");
1776         }
1777         pr_info("%s: page allocation failure. order:%d, mode:0x%x\n",
1778                    current->comm, order, gfp_mask);
1779
1780         dump_stack();
1781         if (!should_suppress_show_mem())
1782                 show_mem(filter);
1783 }
1784
1785 static inline int
1786 should_alloc_retry(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1787                                 unsigned long pages_reclaimed)
1788 {
1789         /* Do not loop if specifically requested */
1790         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1791                 return 0;
1792
1793         /*
1794          * In this implementation, order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER
1795          * means __GFP_NOFAIL, but that may not be true in other
1796          * implementations.
1797          */
1798         if (order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1799                 return 1;
1800
1801         /*
1802          * For order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER, if __GFP_REPEAT is
1803          * specified, then we retry until we no longer reclaim any pages
1804          * (above), or we've reclaimed an order of pages at least as
1805          * large as the allocation's order. In both cases, if the
1806          * allocation still fails, we stop retrying.
1807          */
1808         if (gfp_mask & __GFP_REPEAT && pages_reclaimed < (1 << order))
1809                 return 1;
1810
1811         /*
1812          * Don't let big-order allocations loop unless the caller
1813          * explicitly requests that.
1814          */
1815         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1816                 return 1;
1817
1818         return 0;
1819 }
1820
1821 static inline struct page *
1822 __alloc_pages_may_oom(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1823         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1824         nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
1825         int migratetype)
1826 {
1827         struct page *page;
1828
1829         /* Acquire the OOM killer lock for the zones in zonelist */
1830         if (!try_set_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask)) {
1831                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1832                 return NULL;
1833         }
1834
1835         /*
1836          * Go through the zonelist yet one more time, keep very high watermark
1837          * here, this is only to catch a parallel oom killing, we must fail if
1838          * we're still under heavy pressure.
1839          */
1840         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask,
1841                 order, zonelist, high_zoneidx,
1842                 ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET,
1843                 preferred_zone, migratetype);
1844         if (page)
1845                 goto out;
1846
1847         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
1848                 /* The OOM killer will not help higher order allocs */
1849                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1850                         goto out;
1851                 /* The OOM killer does not needlessly kill tasks for lowmem */
1852                 if (high_zoneidx < ZONE_NORMAL)
1853                         goto out;
1854                 /*
1855                  * GFP_THISNODE contains __GFP_NORETRY and we never hit this.
1856                  * Sanity check for bare calls of __GFP_THISNODE, not real OOM.
1857                  * The caller should handle page allocation failure by itself if
1858                  * it specifies __GFP_THISNODE.
1859                  * Note: Hugepage uses it but will hit PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER.
1860                  */
1861                 if (gfp_mask & __GFP_THISNODE)
1862                         goto out;
1863         }
1864         /* Exhausted what can be done so it's blamo time */
1865         out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order, nodemask);
1866
1867 out:
1868         clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
1869         return page;
1870 }
1871
1872 #ifdef CONFIG_COMPACTION
1873 /* Try memory compaction for high-order allocations before reclaim */
1874 static struct page *
1875 __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1876         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1877         nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
1878         int migratetype, unsigned long *did_some_progress,
1879         bool sync_migration)
1880 {
1881         struct page *page;
1882
1883         if (!order || compaction_deferred(preferred_zone))
1884                 return NULL;
1885
1886         current->flags |= PF_MEMALLOC;
1887         *did_some_progress = try_to_compact_pages(zonelist, order, gfp_mask,
1888                                                 nodemask, sync_migration);
1889         current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1890         if (*did_some_progress != COMPACT_SKIPPED) {
1891
1892                 /* Page migration frees to the PCP lists but we want merging */
1893                 drain_pages(get_cpu());
1894                 put_cpu();
1895
1896                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask,
1897                                 order, zonelist, high_zoneidx,
1898                                 alloc_flags, preferred_zone,
1899                                 migratetype);
1900                 if (page) {
1901                         preferred_zone->compact_considered = 0;
1902                         preferred_zone->compact_defer_shift = 0;
1903                         count_vm_event(COMPACTSUCCESS);
1904                         return page;
1905                 }
1906
1907                 /*
1908                  * It's bad if compaction run occurs and fails.
1909                  * The most likely reason is that pages exist,
1910                  * but not enough to satisfy watermarks.
1911                  */
1912                 count_vm_event(COMPACTFAIL);
1913                 defer_compaction(preferred_zone);
1914
1915                 cond_resched();
1916         }
1917
1918         return NULL;
1919 }
1920 #else
1921 static inline struct page *
1922 __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1923         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1924         nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
1925         int migratetype, unsigned long *did_some_progress,
1926         bool sync_migration)
1927 {
1928         return NULL;
1929 }
1930 #endif /* CONFIG_COMPACTION */
1931
1932 /* The really slow allocator path where we enter direct reclaim */
1933 static inline struct page *
1934 __alloc_pages_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1935         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1936         nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
1937         int migratetype, unsigned long *did_some_progress)
1938 {
1939         struct page *page = NULL;
1940         struct reclaim_state reclaim_state;
1941         bool drained = false;
1942
1943         cond_resched();
1944
1945         /* We now go into synchronous reclaim */
1946         cpuset_memory_pressure_bump();
1947         current->flags |= PF_MEMALLOC;
1948         lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
1949         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1950         current->reclaim_state = &reclaim_state;
1951
1952         *did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask, nodemask);
1953
1954         current->reclaim_state = NULL;
1955         lockdep_clear_current_reclaim_state();
1956         current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1957
1958         cond_resched();
1959
1960         if (unlikely(!(*did_some_progress)))
1961                 return NULL;
1962
1963 retry:
1964         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1965                                         zonelist, high_zoneidx,
1966                                         alloc_flags, preferred_zone,
1967                                         migratetype);
1968
1969         /*
1970          * If an allocation failed after direct reclaim, it could be because
1971          * pages are pinned on the per-cpu lists. Drain them and try again
1972          */
1973         if (!page && !drained) {
1974                 drain_all_pages();
1975                 drained = true;
1976                 goto retry;
1977         }
1978
1979         return page;
1980 }
1981
1982 /*
1983  * This is called in the allocator slow-path if the allocation request is of
1984  * sufficient urgency to ignore watermarks and take other desperate measures
1985  */
1986 static inline struct page *
1987 __alloc_pages_high_priority(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1988         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
1989         nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
1990         int migratetype)
1991 {
1992         struct page *page;
1993
1994         do {
1995                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
1996                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS,
1997                         preferred_zone, migratetype);
1998
1999                 if (!page && gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2000                         wait_iff_congested(preferred_zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
2001         } while (!page && (gfp_mask & __GFP_NOFAIL));
2002
2003         return page;
2004 }
2005
2006 static inline
2007 void wake_all_kswapd(unsigned int order, struct zonelist *zonelist,
2008                                                 enum zone_type high_zoneidx,
2009                                                 enum zone_type classzone_idx)
2010 {
2011         struct zoneref *z;
2012         struct zone *zone;
2013
2014         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx)
2015                 wakeup_kswapd(zone, order, classzone_idx);
2016 }
2017
2018 static inline int
2019 gfp_to_alloc_flags(gfp_t gfp_mask)
2020 {
2021         int alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN | ALLOC_CPUSET;
2022         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
2023
2024         /* __GFP_HIGH is assumed to be the same as ALLOC_HIGH to save a branch. */
2025         BUILD_BUG_ON(__GFP_HIGH != (__force gfp_t) ALLOC_HIGH);
2026
2027         /*
2028          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
2029          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
2030          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
2031          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
2032          */
2033         alloc_flags |= (__force int) (gfp_mask & __GFP_HIGH);
2034
2035         if (!wait) {
2036                 /*
2037                  * Not worth trying to allocate harder for
2038                  * __GFP_NOMEMALLOC even if it can't schedule.
2039                  */
2040                 if  (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))
2041                         alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
2042                 /*
2043                  * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
2044                  * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
2045                  */
2046                 alloc_flags &= ~ALLOC_CPUSET;
2047         } else if (unlikely(rt_task(current)) && !in_interrupt())
2048                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
2049
2050         if (likely(!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))) {
2051                 if (!in_interrupt() &&
2052                     ((current->flags & PF_MEMALLOC) ||
2053                      unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE))))
2054                         alloc_flags |= ALLOC_NO_WATERMARKS;
2055         }
2056
2057         return alloc_flags;
2058 }
2059
2060 static inline struct page *
2061 __alloc_pages_slowpath(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2062         struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2063         nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
2064         int migratetype)
2065 {
2066         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
2067         struct page *page = NULL;
2068         int alloc_flags;
2069         unsigned long pages_reclaimed = 0;
2070         unsigned long did_some_progress;
2071         bool sync_migration = false;
2072
2073         /*
2074          * In the slowpath, we sanity check order to avoid ever trying to
2075          * reclaim >= MAX_ORDER areas which will never succeed. Callers may
2076          * be using allocators in order of preference for an area that is
2077          * too large.
2078          */
2079         if (order >= MAX_ORDER) {
2080                 WARN_ON_ONCE(!(gfp_mask & __GFP_NOWARN));
2081                 return NULL;
2082         }
2083
2084         /*
2085          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
2086          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
2087          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
2088          * using a larger set of nodes after it has established that the
2089          * allowed per node queues are empty and that nodes are
2090          * over allocated.
2091          */
2092         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
2093                 goto nopage;
2094
2095 restart:
2096         if (!(gfp_mask & __GFP_NO_KSWAPD))
2097                 wake_all_kswapd(order, zonelist, high_zoneidx,
2098                                                 zone_idx(preferred_zone));
2099
2100         /*
2101          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
2102          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
2103          * to how we want to proceed.
2104          */
2105         alloc_flags = gfp_to_alloc_flags(gfp_mask);
2106
2107         /*
2108          * Find the true preferred zone if the allocation is unconstrained by
2109          * cpusets.
2110          */
2111         if (!(alloc_flags & ALLOC_CPUSET) && !nodemask)
2112                 first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, NULL,
2113                                         &preferred_zone);
2114
2115 rebalance:
2116         /* This is the last chance, in general, before the goto nopage. */
2117         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order, zonelist,
2118                         high_zoneidx, alloc_flags & ~ALLOC_NO_WATERMARKS,
2119                         preferred_zone, migratetype);
2120         if (page)
2121                 goto got_pg;
2122
2123         /* Allocate without watermarks if the context allows */
2124         if (alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS) {
2125                 page = __alloc_pages_high_priority(gfp_mask, order,
2126                                 zonelist, high_zoneidx, nodemask,
2127                                 preferred_zone, migratetype);
2128                 if (page)
2129                         goto got_pg;
2130         }
2131
2132         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
2133         if (!wait)
2134                 goto nopage;
2135
2136         /* Avoid recursion of direct reclaim */
2137         if (current->flags & PF_MEMALLOC)
2138                 goto nopage;
2139
2140         /* Avoid allocations with no watermarks from looping endlessly */
2141         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) && !(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2142                 goto nopage;
2143
2144         /*
2145          * Try direct compaction. The first pass is asynchronous. Subsequent
2146          * attempts after direct reclaim are synchronous
2147          */
2148         page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
2149                                         zonelist, high_zoneidx,
2150                                         nodemask,
2151                                         alloc_flags, preferred_zone,
2152                                         migratetype, &did_some_progress,
2153                                         sync_migration);
2154         if (page)
2155                 goto got_pg;
2156         sync_migration = true;
2157
2158         /* Try direct reclaim and then allocating */
2159         page = __alloc_pages_direct_reclaim(gfp_mask, order,
2160                                         zonelist, high_zoneidx,
2161                                         nodemask,
2162                                         alloc_flags, preferred_zone,
2163                                         migratetype, &did_some_progress);
2164         if (page)
2165                 goto got_pg;
2166
2167         /*
2168          * If we failed to make any progress reclaiming, then we are
2169          * running out of options and have to consider going OOM
2170          */
2171         if (!did_some_progress) {
2172                 if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
2173                         if (oom_killer_disabled)
2174                                 goto nopage;
2175                         page = __alloc_pages_may_oom(gfp_mask, order,
2176                                         zonelist, high_zoneidx,
2177                                         nodemask, preferred_zone,
2178                                         migratetype);
2179                         if (page)
2180                                 goto got_pg;
2181
2182                         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2183                                 /*
2184                                  * The oom killer is not called for high-order
2185                                  * allocations that may fail, so if no progress
2186                                  * is being made, there are no other options and
2187                                  * retrying is unlikely to help.
2188                                  */
2189                                 if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2190                                         goto nopage;
2191                                 /*
2192                                  * The oom killer is not called for lowmem
2193                                  * allocations to prevent needlessly killing
2194                                  * innocent tasks.
2195                                  */
2196                                 if (high_zoneidx < ZONE_NORMAL)
2197                                         goto nopage;
2198                         }
2199
2200                         goto restart;
2201                 }
2202         }
2203
2204         /* Check if we should retry the allocation */
2205         pages_reclaimed += did_some_progress;
2206         if (should_alloc_retry(gfp_mask, order, pages_reclaimed)) {
2207                 /* Wait for some write requests to complete then retry */
2208                 wait_iff_congested(preferred_zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
2209                 goto rebalance;
2210         } else {
2211                 /*
2212                  * High-order allocations do not necessarily loop after
2213                  * direct reclaim and reclaim/compaction depends on compaction
2214                  * being called after reclaim so call directly if necessary
2215                  */
2216                 page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
2217                                         zonelist, high_zoneidx,
2218                                         nodemask,
2219                                         alloc_flags, preferred_zone,
2220                                         migratetype, &did_some_progress,
2221                                         sync_migration);
2222                 if (page)
2223                         goto got_pg;
2224         }
2225
2226 nopage:
2227         warn_alloc_failed(gfp_mask, order, NULL);
2228         return page;
2229 got_pg:
2230         if (kmemcheck_enabled)
2231                 kmemcheck_pagealloc_alloc(page, order, gfp_mask);
2232         return page;
2233
2234 }
2235
2236 /*
2237  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
2238  */
2239 struct page *
2240 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2241                         struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
2242 {
2243         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
2244         struct zone *preferred_zone;
2245         struct page *page;
2246         int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_mask);
2247
2248         gfp_mask &= gfp_allowed_mask;
2249
2250         lockdep_trace_alloc(gfp_mask);
2251
2252         might_sleep_if(gfp_mask & __GFP_WAIT);
2253
2254         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
2255                 return NULL;
2256 #ifndef CONFIG_ZONE_DMA
2257         if (WARN_ON_ONCE(gfp_mask & __GFP_DMA))
2258                 return NULL;
2259 #endif
2260
2261         /*
2262          * Check the zones suitable for the gfp_mask contain at least one
2263          * valid zone. It's possible to have an empty zonelist as a result
2264          * of GFP_THISNODE and a memoryless node
2265          */
2266         if (unlikely(!zonelist->_zonerefs->zone))
2267                 return NULL;
2268
2269         get_mems_allowed();
2270         /* The preferred zone is used for statistics later */
2271         first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx,
2272                                 nodemask ? : &cpuset_current_mems_allowed,
2273                                 &preferred_zone);
2274         if (!preferred_zone) {
2275                 put_mems_allowed();
2276                 return NULL;
2277         }
2278
2279         /* First allocation attempt */
2280         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask, order,
2281                         zonelist, high_zoneidx, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET,
2282                         preferred_zone, migratetype);
2283         if (unlikely(!page))
2284                 page = __alloc_pages_slowpath(gfp_mask, order,
2285                                 zonelist, high_zoneidx, nodemask,
2286                                 preferred_zone, migratetype);
2287         put_mems_allowed();
2288
2289         trace_mm_page_alloc(page, order, gfp_mask, migratetype);
2290         return page;
2291 }
2292 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages_nodemask);
2293
2294 /*
2295  * Common helper functions.
2296  */
2297 unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
2298 {
2299         struct page *page;
2300
2301         /*
2302          * __get_free_pages() returns a 32-bit address, which cannot represent
2303          * a highmem page
2304          */
2305         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
2306
2307         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
2308         if (!page)
2309                 return 0;
2310         return (unsigned long) page_address(page);
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
2313
2314 unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
2315 {
2316         return __get_free_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
2319
2320 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
2321 {
2322         int i = pagevec_count(pvec);
2323
2324         while (--i >= 0) {
2325                 trace_mm_pagevec_free(pvec->pages[i], pvec->cold);
2326                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
2327         }
2328 }
2329
2330 void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
2331 {
2332         if (put_page_testzero(page)) {
2333                 if (order == 0)
2334                         free_hot_cold_page(page, 0);
2335                 else
2336                         __free_pages_ok(page, order);
2337         }
2338 }
2339
2340 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
2341
2342 void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
2343 {
2344         if (addr != 0) {
2345                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
2346                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
2347         }
2348 }
2349
2350 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
2351
2352 static void *make_alloc_exact(unsigned long addr, unsigned order, size_t size)
2353 {
2354         if (addr) {
2355                 unsigned long alloc_end = addr + (PAGE_SIZE << order);
2356                 unsigned long used = addr + PAGE_ALIGN(size);
2357
2358                 split_page(virt_to_page((void *)addr), order);
2359                 while (used < alloc_end) {
2360                         free_page(used);
2361                         used += PAGE_SIZE;
2362                 }
2363         }
2364         return (void *)addr;
2365 }
2366
2367 /**
2368  * alloc_pages_exact - allocate an exact number physically-contiguous pages.
2369  * @size: the number of bytes to allocate
2370  * @gfp_mask: GFP flags for the allocation
2371  *
2372  * This function is similar to alloc_pages(), except that it allocates the
2373  * minimum number of pages to satisfy the request.  alloc_pages() can only
2374  * allocate memory in power-of-two pages.
2375  *
2376  * This function is also limited by MAX_ORDER.
2377  *
2378  * Memory allocated by this function must be released by free_pages_exact().
2379  */
2380 void *alloc_pages_exact(size_t size, gfp_t gfp_mask)
2381 {
2382         unsigned int order = get_order(size);
2383         unsigned long addr;
2384
2385         addr = __get_free_pages(gfp_mask, order);
2386         return make_alloc_exact(addr, order, size);
2387 }
2388 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_exact);
2389
2390 /**
2391  * alloc_pages_exact_nid - allocate an exact number of physically-contiguous
2392  *                         pages on a node.
2393  * @nid: the preferred node ID where memory should be allocated
2394  * @size: the number of bytes to allocate
2395  * @gfp_mask: GFP flags for the allocation
2396  *
2397  * Like alloc_pages_exact(), but try to allocate on node nid first before falling
2398  * back.
2399  * Note this is not alloc_pages_exact_node() which allocates on a specific node,
2400  * but is not exact.
2401  */
2402 void *alloc_pages_exact_nid(int nid, size_t size, gfp_t gfp_mask)
2403 {
2404         unsigned order = get_order(size);
2405         struct page *p = alloc_pages_node(nid, gfp_mask, order);
2406         if (!p)
2407                 return NULL;
2408         return make_alloc_exact((unsigned long)page_address(p), order, size);
2409 }
2410 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_exact_nid);
2411
2412 /**
2413  * free_pages_exact - release memory allocated via alloc_pages_exact()
2414  * @virt: the value returned by alloc_pages_exact.
2415  * @size: size of allocation, same value as passed to alloc_pages_exact().
2416  *
2417  * Release the memory allocated by a previous call to alloc_pages_exact.
2418  */
2419 void free_pages_exact(void *virt, size_t size)
2420 {
2421         unsigned long addr = (unsigned long)virt;
2422         unsigned long end = addr + PAGE_ALIGN(size);
2423
2424         while (addr < end) {
2425                 free_page(addr);
2426                 addr += PAGE_SIZE;
2427         }
2428 }
2429 EXPORT_SYMBOL(free_pages_exact);
2430
2431 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
2432 {
2433         struct zoneref *z;
2434         struct zone *zone;
2435
2436         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
2437         unsigned int sum = 0;
2438
2439         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
2440
2441         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
2442                 unsigned long size = zone->present_pages;
2443                 unsigned long high = high_wmark_pages(zone);
2444                 if (size > high)
2445                         sum += size - high;
2446         }
2447
2448         return sum;
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
2453  */
2454 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
2455 {
2456         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
2459
2460 /*
2461  * Amount of free RAM allocatable within all zones
2462  */
2463 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
2464 {
2465         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
2466 }
2467
2468 static inline void show_node(struct zone *zone)
2469 {
2470         if (NUMA_BUILD)
2471                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
2472 }
2473
2474 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
2475 {
2476         val->totalram = totalram_pages;
2477         val->sharedram = 0;
2478         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
2479         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
2480         val->totalhigh = totalhigh_pages;
2481         val->freehigh = nr_free_highpages();
2482         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
2483 }
2484
2485 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
2486
2487 #ifdef CONFIG_NUMA
2488 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
2489 {
2490         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2491
2492         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
2493         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
2494 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
2495         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
2496         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
2497                         NR_FREE_PAGES);
2498 #else
2499         val->totalhigh = 0;
2500         val->freehigh = 0;
2501 #endif
2502         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
2503 }
2504 #endif
2505
2506 /*
2507  * Determine whether the node should be displayed or not, depending on whether
2508  * SHOW_MEM_FILTER_NODES was passed to show_free_areas().
2509  */
2510 bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid)
2511 {
2512         bool ret = false;
2513
2514         if (!(flags & SHOW_MEM_FILTER_NODES))
2515                 goto out;
2516
2517         get_mems_allowed();
2518         ret = !node_isset(nid, cpuset_current_mems_allowed);
2519         put_mems_allowed();
2520 out:
2521         return ret;
2522 }
2523
2524 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
2525
2526 /*
2527  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
2528  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
2529  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
2530  * Suppresses nodes that are not allowed by current's cpuset if
2531  * SHOW_MEM_FILTER_NODES is passed.
2532  */
2533 void show_free_areas(unsigned int filter)
2534 {
2535         int cpu;
2536         struct zone *zone;
2537
2538         for_each_populated_zone(zone) {
2539                 if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
2540                         continue;
2541                 show_node(zone);
2542                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
2543
2544                 for_each_online_cpu(cpu) {
2545                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2546
2547                         pageset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
2548
2549                         printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
2550                                cpu, pageset->pcp.high,
2551                                pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
2552                 }
2553         }
2554
2555         printk("active_anon:%lu inactive_anon:%lu isolated_anon:%lu\n"
2556                 " active_file:%lu inactive_file:%lu isolated_file:%lu\n"
2557                 " unevictable:%lu"
2558                 " dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
2559                 " free:%lu slab_reclaimable:%lu slab_unreclaimable:%lu\n"
2560                 " mapped:%lu shmem:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
2561                 global_page_state(NR_ACTIVE_ANON),
2562                 global_page_state(NR_INACTIVE_ANON),
2563                 global_page_state(NR_ISOLATED_ANON),
2564                 global_page_state(NR_ACTIVE_FILE),
2565                 global_page_state(NR_INACTIVE_FILE),
2566                 global_page_state(NR_ISOLATED_FILE),
2567                 global_page_state(NR_UNEVICTABLE),
2568                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
2569                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
2570                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
2571                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
2572                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE),
2573                 global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
2574                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
2575                 global_page_state(NR_SHMEM),
2576                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
2577                 global_page_state(NR_BOUNCE));
2578
2579         for_each_populated_zone(zone) {
2580                 int i;
2581
2582                 if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
2583                         continue;
2584                 show_node(zone);
2585                 printk("%s"
2586                         " free:%lukB"
2587                         " min:%lukB"
2588                         " low:%lukB"
2589                         " high:%lukB"
2590                         " active_anon:%lukB"
2591                         " inactive_anon:%lukB"
2592                         " active_file:%lukB"
2593                         " inactive_file:%lukB"
2594                         " unevictable:%lukB"
2595                         " isolated(anon):%lukB"
2596                         " isolated(file):%lukB"
2597                         " present:%lukB"
2598                         " mlocked:%lukB"
2599                         " dirty:%lukB"
2600                         " writeback:%lukB"
2601                         " mapped:%lukB"
2602                         " shmem:%lukB"
2603                         " slab_reclaimable:%lukB"
2604                         " slab_unreclaimable:%lukB"
2605                         " kernel_stack:%lukB"
2606                         " pagetables:%lukB"
2607                         " unstable:%lukB"
2608                         " bounce:%lukB"
2609                         " writeback_tmp:%lukB"
2610                         " pages_scanned:%lu"
2611                         " all_unreclaimable? %s"
2612                         "\n",
2613                         zone->name,
2614                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
2615                         K(min_wmark_pages(zone)),
2616                         K(low_wmark_pages(zone)),
2617                         K(high_wmark_pages(zone)),
2618                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_ANON)),
2619                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON)),
2620                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE)),
2621                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE)),
2622                         K(zone_page_state(zone, NR_UNEVICTABLE)),
2623                         K(zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON)),
2624                         K(zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE)),
2625                         K(zone->present_pages),
2626                         K(zone_page_state(zone, NR_MLOCK)),
2627                         K(zone_page_state(zone, NR_FILE_DIRTY)),
2628                         K(zone_page_state(zone, NR_WRITEBACK)),
2629                         K(zone_page_state(zone, NR_FILE_MAPPED)),
2630                         K(zone_page_state(zone, NR_SHMEM)),
2631                         K(zone_page_state(zone, NR_SLAB_RECLAIMABLE)),
2632                         K(zone_page_state(zone, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)),
2633                         zone_page_state(zone, NR_KERNEL_STACK) *
2634                                 THREAD_SIZE / 1024,
2635                         K(zone_page_state(zone, NR_PAGETABLE)),
2636                         K(zone_page_state(zone, NR_UNSTABLE_NFS)),
2637                         K(zone_page_state(zone, NR_BOUNCE)),
2638                         K(zone_page_state(zone, NR_WRITEBACK_TEMP)),
2639                         zone->pages_scanned,
2640                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
2641                         );
2642                 printk("lowmem_reserve[]:");
2643                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2644                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2645                 printk("\n");
2646         }
2647
2648         for_each_populated_zone(zone) {
2649                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
2650
2651                 if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
2652                         continue;
2653                 show_node(zone);
2654                 printk("%s: ", zone->name);
2655
2656                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2657                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
2658                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
2659                         total += nr[order] << order;
2660                 }
2661                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2662                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
2663                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
2664                 printk("= %lukB\n", K(total));
2665         }
2666
2667         printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
2668
2669         show_swap_cache_info();
2670 }
2671
2672 static void zoneref_set_zone(struct zone *zone, struct zoneref *zoneref)
2673 {
2674         zoneref->zone = zone;
2675         zoneref->zone_idx = zone_idx(zone);
2676 }
2677
2678 /*
2679  * Builds allocation fallback zone lists.
2680  *
2681  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
2682  */
2683 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
2684                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
2685 {
2686         struct zone *zone;
2687
2688         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
2689         zone_type++;
2690
2691         do {
2692                 zone_type--;
2693                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
2694                 if (populated_zone(zone)) {
2695                         zoneref_set_zone(zone,
2696                                 &zonelist->_zonerefs[nr_zones++]);
2697                         check_highest_zone(zone_type);
2698                 }
2699
2700         } while (zone_type);
2701         return nr_zones;
2702 }
2703
2704
2705 /*
2706  *  zonelist_order:
2707  *  0 = automatic detection of better ordering.
2708  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
2709  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
2710  *
2711  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
2712  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
2713  */
2714 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
2715 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
2716 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
2717
2718 /* zonelist order in the kernel.
2719  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
2720  */
2721 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
2722 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
2723
2724
2725 #ifdef CONFIG_NUMA
2726 /* The value user specified ....changed by config */
2727 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
2728 /* string for sysctl */
2729 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
2730 char numa_zonelist_order[16] = "default";
2731
2732 /*
2733  * interface for configure zonelist ordering.
2734  * command line option "numa_zonelist_order"
2735  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
2736  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
2737  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
2738  */
2739
2740 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
2741 {
2742         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
2743                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
2744         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
2745                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
2746         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
2747                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2748         } else {
2749                 printk(KERN_WARNING
2750                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
2751                         "%s\n", s);
2752                 return -EINVAL;
2753         }
2754         return 0;
2755 }
2756
2757 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
2758 {
2759         int ret;
2760
2761         if (!s)
2762                 return 0;
2763
2764         ret = __parse_numa_zonelist_order(s);
2765         if (ret == 0)
2766                 strlcpy(numa_zonelist_order, s, NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2767
2768         return ret;
2769 }
2770 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
2771
2772 /*
2773  * sysctl handler for numa_zonelist_order
2774  */
2775 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
2776                 void __user *buffer, size_t *length,
2777                 loff_t *ppos)
2778 {
2779         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
2780         int ret;
2781         static DEFINE_MUTEX(zl_order_mutex);
2782
2783         mutex_lock(&zl_order_mutex);
2784         if (write)
2785                 strcpy(saved_string, (char*)table->data);
2786         ret = proc_dostring(table, write, buffer, length, ppos);
2787         if (ret)
2788                 goto out;
2789         if (write) {
2790                 int oldval = user_zonelist_order;
2791                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
2792                         /*
2793                          * bogus value.  restore saved string
2794                          */
2795                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
2796                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
2797                         user_zonelist_order = oldval;
2798                 } else if (oldval != user_zonelist_order) {
2799                         mutex_lock(&zonelists_mutex);
2800                         build_all_zonelists(NULL);
2801                         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
2802                 }
2803         }
2804 out:
2805         mutex_unlock(&zl_order_mutex);
2806         return ret;
2807 }
2808
2809
2810 #define MAX_NODE_LOAD (nr_online_nodes)
2811 static int node_load[MAX_NUMNODES];
2812
2813 /**
2814  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
2815  * @node: node whose fallback list we're appending
2816  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
2817  *
2818  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
2819  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
2820  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
2821  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
2822  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
2823  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
2824  * on them otherwise.
2825  * It returns -1 if no node is found.
2826  */
2827 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
2828 {
2829         int n, val;
2830         int min_val = INT_MAX;
2831         int best_node = -1;
2832         const struct cpumask *tmp = cpumask_of_node(0);
2833
2834         /* Use the local node if we haven't already */
2835         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
2836                 node_set(node, *used_node_mask);
2837                 return node;
2838         }
2839
2840         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY) {
2841
2842                 /* Don't want a node to appear more than once */
2843                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
2844                         continue;
2845
2846                 /* Use the distance array to find the distance */
2847                 val = node_distance(node, n);
2848
2849                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
2850                 val += (n < node);
2851
2852                 /* Give preference to headless and unused nodes */
2853                 tmp = cpumask_of_node(n);
2854                 if (!cpumask_empty(tmp))
2855                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
2856
2857                 /* Slight preference for less loaded node */
2858                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
2859                 val += node_load[n];
2860
2861                 if (val < min_val) {
2862                         min_val = val;
2863                         best_node = n;
2864                 }
2865         }
2866
2867         if (best_node >= 0)
2868                 node_set(best_node, *used_node_mask);
2869
2870         return best_node;
2871 }
2872
2873
2874 /*
2875  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
2876  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
2877  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
2878  */
2879 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
2880 {
2881         int j;
2882         struct zonelist *zonelist;
2883
2884         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2885         for (j = 0; zonelist->_zonerefs[j].zone != NULL; j++)
2886                 ;
2887         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
2888                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
2889         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2890         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2891 }
2892
2893 /*
2894  * Build gfp_thisnode zonelists
2895  */
2896 static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2897 {
2898         int j;
2899         struct zonelist *zonelist;
2900
2901         zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
2902         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
2903         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
2904         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
2905 }
2906
2907 /*
2908  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
2909  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
2910  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
2911  * may still exist in local DMA zone.
2912  */
2913 static int node_order[MAX_NUMNODES];
2914
2915 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
2916 {
2917         int pos, j, node;
2918         int zone_type;          /* needs to be signed */
2919         struct zone *z;
2920         struct zonelist *zonelist;
2921
2922         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
2923         pos = 0;
2924         for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
2925                 for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
2926                         node = node_order[j];
2927                         z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
2928                         if (populated_zone(z)) {
2929                                 zoneref_set_zone(z,
2930                                         &zonelist->_zonerefs[pos++]);
2931                                 check_highest_zone(zone_type);
2932                         }
2933                 }
2934         }
2935         zonelist->_zonerefs[pos].zone = NULL;
2936         zonelist->_zonerefs[pos].zone_idx = 0;
2937 }
2938
2939 static int default_zonelist_order(void)
2940 {
2941         int nid, zone_type;
2942         unsigned long low_kmem_size,total_size;
2943         struct zone *z;
2944         int average_size;
2945         /*
2946          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the system.
2947          * If they are really small and used heavily, the system can fall
2948          * into OOM very easily.
2949          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and configures zone order.
2950          */
2951         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
2952         low_kmem_size = 0;
2953         total_size = 0;
2954         for_each_online_node(nid) {
2955                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2956                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2957                         if (populated_zone(z)) {
2958                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2959                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2960                                 total_size += z->present_pages;
2961                         } else if (zone_type == ZONE_NORMAL) {
2962                                 /*
2963                                  * If any node has only lowmem, then node order
2964                                  * is preferred to allow kernel allocations
2965                                  * locally; otherwise, they can easily infringe
2966                                  * on other nodes when there is an abundance of
2967                                  * lowmem available to allocate from.
2968                                  */
2969                                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2970                         }
2971                 }
2972         }
2973         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
2974             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
2975                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
2976         /*
2977          * look into each node's config.
2978          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
2979          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
2980          */
2981         average_size = total_size /
2982                                 (nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]) + 1);
2983         for_each_online_node(nid) {
2984                 low_kmem_size = 0;
2985                 total_size = 0;
2986                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
2987                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
2988                         if (populated_zone(z)) {
2989                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
2990                                         low_kmem_size += z->present_pages;
2991                                 total_size += z->present_pages;
2992                         }
2993                 }
2994                 if (low_kmem_size &&
2995                     total_size > average_size && /* ignore small node */
2996                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
2997                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
2998         }
2999         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
3000 }
3001
3002 static void set_zonelist_order(void)
3003 {
3004         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
3005                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
3006         else
3007                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
3008 }
3009
3010 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3011 {
3012         int j, node, load;
3013         enum zone_type i;
3014         nodemask_t used_mask;
3015         int local_node, prev_node;
3016         struct zonelist *zonelist;
3017         int order = current_zonelist_order;
3018
3019         /* initialize zonelists */
3020         for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
3021                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
3022                 zonelist->_zonerefs[0].zone = NULL;
3023                 zonelist->_zonerefs[0].zone_idx = 0;
3024         }
3025
3026         /* NUMA-aware ordering of nodes */
3027         local_node = pgdat->node_id;
3028         load = nr_online_nodes;
3029         prev_node = local_node;
3030         nodes_clear(used_mask);
3031
3032         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
3033         j = 0;
3034
3035         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
3036                 int distance = node_distance(local_node, node);
3037
3038                 /*
3039                  * If another node is sufficiently far away then it is better
3040                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
3041                  */
3042                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
3043                         zone_reclaim_mode = 1;
3044
3045                 /*
3046                  * We don't want to pressure a particular node.
3047                  * So adding penalty to the first node in same
3048                  * distance group to make it round-robin.
3049                  */
3050                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
3051                         node_load[node] = load;
3052
3053                 prev_node = node;
3054                 load--;
3055                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
3056                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
3057                 else
3058                         node_order[j++] = node; /* remember order */
3059         }
3060
3061         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
3062                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
3063                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
3064         }
3065
3066         build_thisnode_zonelists(pgdat);
3067 }
3068
3069 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
3070 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
3071 {
3072         struct zonelist *zonelist;
3073         struct zonelist_cache *zlc;
3074         struct zoneref *z;
3075
3076         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3077         zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
3078         bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
3079         for (z = zonelist->_zonerefs; z->zone; z++)
3080                 zlc->z_to_n[z - zonelist->_zonerefs] = zonelist_node_idx(z);
3081 }
3082
3083 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
3084 /*
3085  * Return node id of node used for "local" allocations.
3086  * I.e., first node id of first zone in arg node's generic zonelist.
3087  * Used for initializing percpu 'numa_mem', which is used primarily
3088  * for kernel allocations, so use GFP_KERNEL flags to locate zonelist.
3089  */
3090 int local_memory_node(int node)
3091 {
3092         struct zone *zone;
3093
3094         (void)first_zones_zonelist(node_zonelist(node, GFP_KERNEL),
3095                                    gfp_zone(GFP_KERNEL),
3096                                    NULL,
3097                                    &zone);
3098         return zone->node;
3099 }
3100 #endif
3101
3102 #else   /* CONFIG_NUMA */
3103
3104 static void set_zonelist_order(void)
3105 {
3106         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
3107 }
3108
3109 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3110 {
3111         int node, local_node;
3112         enum zone_type j;
3113         struct zonelist *zonelist;
3114
3115         local_node = pgdat->node_id;
3116
3117         zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3118         j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, MAX_NR_ZONES - 1);
3119
3120         /*
3121          * Now we build the zonelist so that it contains the zones
3122          * of all the other nodes.
3123          * We don't want to pressure a particular node, so when
3124          * building the zones for node N, we make sure that the
3125          * zones coming right after the local ones are those from
3126          * node N+1 (modulo N)
3127          */
3128         for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
3129                 if (!node_online(node))
3130                         continue;
3131                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
3132                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
3133         }
3134         for (node = 0; node < local_node; node++) {
3135                 if (!node_online(node))
3136                         continue;
3137                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j,
3138                                                         MAX_NR_ZONES - 1);
3139         }
3140
3141         zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
3142         zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
3143 }
3144
3145 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
3146 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
3147 {
3148         pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
3149 }
3150
3151 #endif  /* CONFIG_NUMA */
3152
3153 /*
3154  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
3155  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
3156  * that an item put on a list will immediately be handed over to
3157  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
3158  * with interrupts disabled.
3159  *
3160  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
3161  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
3162  * hotplugged processors.
3163  *
3164  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
3165  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
3166  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
3167  */
3168 static void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch);
3169 static DEFINE_PER_CPU(struct per_cpu_pageset, boot_pageset);
3170 static void setup_zone_pageset(struct zone *zone);
3171
3172 /*
3173  * Global mutex to protect against size modification of zonelists
3174  * as well as to serialize pageset setup for the new populated zone.
3175  */
3176 DEFINE_MUTEX(zonelists_mutex);
3177
3178 /* return values int ....just for stop_machine() */
3179 static __init_refok int __build_all_zonelists(void *data)
3180 {
3181         int nid;
3182         int cpu;
3183
3184 #ifdef CONFIG_NUMA
3185         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
3186 #endif
3187         for_each_online_node(nid) {
3188                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3189
3190                 build_zonelists(pgdat);
3191                 build_zonelist_cache(pgdat);
3192         }
3193
3194         /*
3195          * Initialize the boot_pagesets that are going to be used
3196          * for bootstrapping processors. The real pagesets for
3197          * each zone will be allocated later when the per cpu
3198          * allocator is available.
3199          *
3200          * boot_pagesets are used also for bootstrapping offline
3201          * cpus if the system is already booted because the pagesets
3202          * are needed to initialize allocators on a specific cpu too.
3203          * F.e. the percpu allocator needs the page allocator which
3204          * needs the percpu allocator in order to allocate its pagesets
3205          * (a chicken-egg dilemma).
3206          */
3207         for_each_possible_cpu(cpu) {
3208                 setup_pageset(&per_cpu(boot_pageset, cpu), 0);
3209
3210 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
3211                 /*
3212                  * We now know the "local memory node" for each node--
3213                  * i.e., the node of the first zone in the generic zonelist.
3214                  * Set up numa_mem percpu variable for on-line cpus.  During
3215                  * boot, only the boot cpu should be on-line;  we'll init the
3216                  * secondary cpus' numa_mem as they come on-line.  During
3217                  * node/memory hotplug, we'll fixup all on-line cpus.
3218                  */
3219                 if (cpu_online(cpu))
3220                         set_cpu_numa_mem(cpu, local_memory_node(cpu_to_node(cpu)));
3221 #endif
3222         }
3223
3224         return 0;
3225 }
3226
3227 /*
3228  * Called with zonelists_mutex held always
3229  * unless system_state == SYSTEM_BOOTING.
3230  */
3231 void __ref build_all_zonelists(void *data)
3232 {
3233         set_zonelist_order();
3234
3235         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
3236                 __build_all_zonelists(NULL);
3237                 mminit_verify_zonelist();
3238                 cpuset_init_current_mems_allowed();
3239         } else {
3240                 /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
3241                    of zonelist */
3242 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3243                 if (data)
3244                         setup_zone_pageset((struct zone *)data);
3245 #endif
3246                 stop_machine(__build_all_zonelists, NULL, NULL);
3247                 /* cpuset refresh routine should be here */
3248         }
3249         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
3250         /*
3251          * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
3252          * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
3253          * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
3254          * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
3255          * disabled and enable it later
3256          */
3257         if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
3258                 page_group_by_mobility_disabled = 1;
3259         else
3260                 page_group_by_mobility_disabled = 0;
3261
3262         printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s.  "
3263                 "Total pages: %ld\n",
3264                         nr_online_nodes,
3265                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
3266                         page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
3267                         vm_total_pages);
3268 #ifdef CONFIG_NUMA
3269         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
3270 #endif
3271 }
3272
3273 /*
3274  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
3275  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
3276  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
3277  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
3278  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
3279  * conservative, even though it seems large.
3280  *
3281  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
3282  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
3283  */
3284 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
3285
3286 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3287 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
3288 {
3289         unsigned long size = 1;
3290
3291         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
3292
3293         while (size < pages)
3294                 size <<= 1;
3295
3296         /*
3297          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
3298          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
3299          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
3300          */
3301         size = min(size, 4096UL);
3302
3303         return max(size, 4UL);
3304 }
3305 #else
3306 /*
3307  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
3308  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
3309  *
3310  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
3311  *
3312  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
3313  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
3314  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
3315  *
3316  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
3317  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
3318  *
3319  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
3320  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
3321  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
3322  */
3323 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
3324 {
3325         return 4096UL;
3326 }
3327 #endif
3328
3329 /*
3330  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
3331  * to extract the more random high bits from the multiplicative
3332  * hash function before the remainder is taken.
3333  */
3334 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
3335 {
3336         return ffz(~size);
3337 }
3338
3339 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
3340
3341 /*
3342  * Check if a pageblock contains reserved pages
3343  */
3344 static int pageblock_is_reserved(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
3345 {
3346         unsigned long pfn;
3347
3348         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
3349                 if (!pfn_valid_within(pfn) || PageReserved(pfn_to_page(pfn)))
3350                         return 1;
3351         }
3352         return 0;
3353 }
3354
3355 /*
3356  * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
3357  * of blocks reserved is based on min_wmark_pages(zone). The memory within
3358  * the reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
3359  * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
3360  * blocks as reclaim kicks in
3361  */
3362 static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
3363 {
3364         unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn, block_end_pfn;
3365         struct page *page;
3366         unsigned long block_migratetype;
3367         int reserve;
3368
3369         /* Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve */
3370         start_pfn = zone->zone_start_pfn;
3371         end_pfn = start_pfn + zone->spanned_pages;
3372         reserve = roundup(min_wmark_pages(zone), pageblock_nr_pages) >>
3373                                                         pageblock_order;
3374
3375         /*
3376          * Reserve blocks are generally in place to help high-order atomic
3377          * allocations that are short-lived. A min_free_kbytes value that
3378          * would result in more than 2 reserve blocks for atomic allocations
3379          * is assumed to be in place to help anti-fragmentation for the
3380          * future allocation of hugepages at runtime.
3381          */
3382         reserve = min(2, reserve);
3383
3384         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
3385                 if (!pfn_valid(pfn))
3386                         continue;
3387                 page = pfn_to_page(pfn);
3388
3389                 /* Watch out for overlapping nodes */
3390                 if (page_to_nid(page) != zone_to_nid(zone))
3391                         continue;
3392
3393                 /* Blocks with reserved pages will never free, skip them. */
3394                 block_end_pfn = min(pfn + pageblock_nr_pages, end_pfn);
3395                 if (pageblock_is_reserved(pfn, block_end_pfn))
3396                         continue;
3397
3398                 block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
3399
3400                 /* If this block is reserved, account for it */
3401                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
3402                         reserve--;
3403                         continue;
3404                 }
3405
3406                 /* Suitable for reserving if this block is movable */
3407                 if (reserve > 0 && block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
3408                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_RESERVE);
3409                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_RESERVE);
3410                         reserve--;
3411                         continue;
3412                 }
3413
3414                 /*
3415                  * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
3416                  * take it back
3417                  */
3418                 if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
3419                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
3420                         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
3421                 }
3422         }
3423 }
3424
3425 /*
3426  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
3427  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
3428  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
3429  */
3430 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
3431                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
3432 {
3433         struct page *page;
3434         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
3435         unsigned long pfn;
3436         struct zone *z;
3437
3438         if (highest_memmap_pfn < end_pfn - 1)
3439                 highest_memmap_pfn = end_pfn - 1;
3440
3441         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone];
3442         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
3443                 /*
3444                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
3445                  * handed to this function.  They do not
3446                  * exist on hotplugged memory.
3447                  */
3448                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
3449                         if (!early_pfn_valid(pfn))
3450                                 continue;
3451                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
3452                                 continue;
3453                 }
3454                 page = pfn_to_page(pfn);
3455                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
3456                 mminit_verify_page_links(page, zone, nid, pfn);
3457                 init_page_count(page);
3458                 reset_page_mapcount(page);
3459                 SetPageReserved(page);
3460                 /*
3461                  * Mark the block movable so that blocks are reserved for
3462                  * movable at startup. This will force kernel allocations
3463                  * to reserve their blocks rather than leaking throughout
3464                  * the address space during boot when many long-lived
3465                  * kernel allocations are made. Later some blocks near
3466                  * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
3467                  * setup_zone_migrate_reserve()
3468                  *
3469                  * bitmap is created for zone's valid pfn range. but memmap
3470                  * can be created for invalid pages (for alignment)
3471                  * check here not to call set_pageblock_migratetype() against
3472                  * pfn out of zone.
3473                  */
3474                 if ((z->zone_start_pfn <= pfn)
3475                     && (pfn < z->zone_start_pfn + z->spanned_pages)
3476                     && !(pfn & (pageblock_nr_pages - 1)))
3477                         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
3478
3479                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
3480 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
3481                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
3482                 if (!is_highmem_idx(zone))
3483                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
3484 #endif
3485         }
3486 }
3487
3488 static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
3489 {
3490         int order, t;
3491         for_each_migratetype_order(order, t) {
3492                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
3493                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
3494         }
3495 }
3496
3497 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
3498 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
3499         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
3500 #endif
3501
3502 static int zone_batchsize(struct zone *zone)
3503 {
3504 #ifdef CONFIG_MMU
3505         int batch;
3506
3507         /*
3508          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
3509          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
3510          *
3511          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
3512          */
3513         batch = zone->present_pages / 1024;
3514         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
3515                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
3516         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
3517         if (batch < 1)
3518                 batch = 1;
3519
3520         /*
3521          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
3522          * of 2 value was found to be more likely to have
3523          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
3524          *
3525          * For example if 2 tasks are alternately allocating
3526          * batches of pages, one task can end up with a lot
3527          * of pages of one half of the possible page colors
3528          * and the other with pages of the other colors.
3529          */
3530         batch = rounddown_pow_of_two(batch + batch/2) - 1;
3531
3532         return batch;
3533
3534 #else
3535         /* The deferral and batching of frees should be suppressed under NOMMU
3536          * conditions.
3537          *
3538          * The problem is that NOMMU needs to be able to allocate large chunks
3539          * of contiguous memory as there's no hardware page translation to
3540          * assemble apparent contiguous memory from discontiguous pages.
3541          *
3542          * Queueing large contiguous runs of pages for batching, however,
3543          * causes the pages to actually be freed in smaller chunks.  As there
3544          * can be a significant delay between the individual batches being
3545          * recycled, this leads to the once large chunks of space being
3546          * fragmented and becoming unavailable for high-order allocations.
3547          */
3548         return 0;
3549 #endif
3550 }
3551
3552 static void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
3553 {
3554         struct per_cpu_pages *pcp;
3555         int migratetype;
3556
3557         memset(p, 0, sizeof(*p));
3558
3559         pcp = &p->pcp;
3560         pcp->count = 0;
3561         pcp->high = 6 * batch;
3562         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
3563         for (migratetype = 0; migratetype < MIGRATE_PCPTYPES; migratetype++)
3564                 INIT_LIST_HEAD(&pcp->lists[migratetype]);
3565 }
3566
3567 /*
3568  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
3569  * to the value high for the pageset p.
3570  */
3571
3572 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
3573                                 unsigned long high)
3574 {
3575         struct per_cpu_pages *pcp;
3576
3577         pcp = &p->pcp;
3578         pcp->high = high;
3579         pcp->batch = max(1UL, high/4);
3580         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
3581                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
3582 }
3583
3584 static void setup_zone_pageset(struct zone *zone)
3585 {
3586         int cpu;
3587
3588         zone->pageset = alloc_percpu(struct per_cpu_pageset);
3589
3590         for_each_possible_cpu(cpu) {
3591                 struct per_cpu_pageset *pcp = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
3592
3593                 setup_pageset(pcp, zone_batchsize(zone));
3594
3595                 if (percpu_pagelist_fraction)
3596                         setup_pagelist_highmark(pcp,
3597                                 (zone->present_pages /
3598                                         percpu_pagelist_fraction));
3599         }
3600 }
3601
3602 /*
3603  * Allocate per cpu pagesets and initialize them.
3604  * Before this call only boot pagesets were available.
3605  */
3606 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
3607 {
3608         struct zone *zone;
3609
3610         for_each_populated_zone(zone)
3611                 setup_zone_pageset(zone);
3612 }
3613
3614 static noinline __init_refok
3615 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
3616 {
3617         int i;
3618         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
3619         size_t alloc_size;
3620
3621         /*
3622          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
3623          * per zone.
3624          */
3625         zone->wait_table_hash_nr_entries =
3626                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
3627         zone->wait_table_bits =
3628                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
3629         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
3630                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
3631
3632         if (!slab_is_available()) {
3633                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
3634                         alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, alloc_size);
3635         } else {
3636                 /*
3637                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
3638                  * via memory hot-add.
3639                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
3640                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
3641                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
3642                  * node itself as well.
3643                  * To use this new node's memory, further consideration will be
3644                  * necessary.
3645                  */
3646                 zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
3647         }
3648         if (!zone->wait_table)
3649                 return -ENOMEM;
3650
3651         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
3652                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
3653
3654         return 0;
3655 }
3656
3657 static int __zone_pcp_update(void *data)
3658 {
3659         struct zone *zone = data;
3660         int cpu;
3661         unsigned long batch = zone_batchsize(zone), flags;
3662
3663         for_each_possible_cpu(cpu) {
3664                 struct per_cpu_pageset *pset;
3665                 struct per_cpu_pages *pcp;
3666
3667                 pset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
3668                 pcp = &pset->pcp;
3669
3670                 local_irq_save(flags);
3671                 free_pcppages_bulk(zone, pcp->count, pcp);
3672                 setup_pageset(pset, batch);
3673                 local_irq_restore(flags);
3674         }
3675         return 0;
3676 }
3677
3678 void zone_pcp_update(struct zone *zone)
3679 {
3680         stop_machine(__zone_pcp_update, zone, NULL);
3681 }
3682
3683 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
3684 {
3685         /*
3686          * per cpu subsystem is not up at this point. The following code
3687          * relies on the ability of the linker to provide the
3688          * offset of a (static) per cpu variable into the per cpu area.
3689          */
3690         zone->pageset = &boot_pageset;
3691
3692         if (zone->present_pages)
3693                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%u\n",
3694                         zone->name, zone->present_pages,
3695                                          zone_batchsize(zone));
3696 }
3697
3698 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
3699                                         unsigned long zone_start_pfn,
3700                                         unsigned long size,
3701                                         enum memmap_context context)
3702 {
3703         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
3704         int ret;
3705         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
3706         if (ret)
3707                 return ret;
3708         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
3709
3710         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
3711
3712         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memmap_init",
3713                         "Initialising map node %d zone %lu pfns %lu -> %lu\n",
3714                         pgdat->node_id,
3715                         (unsigned long)zone_idx(zone),
3716                         zone_start_pfn, (zone_start_pfn + size));
3717
3718         zone_init_free_lists(zone);
3719
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3724 /*
3725  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
3726  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
3727  */
3728 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
3729 {
3730         int i;
3731
3732         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3733                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
3734                         return i;
3735
3736         return -1;
3737 }
3738
3739 /*
3740  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
3741  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
3742  */
3743 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
3744 {
3745         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
3746                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
3747                         return index;
3748
3749         return -1;
3750 }
3751
3752 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
3753 /*
3754  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
3755  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
3756  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
3757  * alternative
3758  */
3759 int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
3760 {
3761         int i;
3762
3763         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3764                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
3765                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3766
3767                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
3768                         return early_node_map[i].nid;
3769         }
3770         /* This is a memory hole */
3771         return -1;
3772 }
3773 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
3774
3775 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
3776 {
3777         int nid;
3778
3779         nid = __early_pfn_to_nid(pfn);
3780         if (nid >= 0)
3781                 return nid;
3782         /* just returns 0 */
3783         return 0;
3784 }
3785
3786 #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
3787 bool __meminit early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int node)
3788 {
3789         int nid;
3790
3791         nid = __early_pfn_to_nid(pfn);
3792         if (nid >= 0 && nid != node)
3793                 return false;
3794         return true;
3795 }
3796 #endif
3797
3798 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
3799 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
3800         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
3801                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
3802
3803 /**
3804  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
3805  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
3806  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
3807  *
3808  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
3809  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
3810  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
3811  */
3812 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
3813                                                 unsigned long max_low_pfn)
3814 {
3815         int i;
3816
3817         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3818                 unsigned long size_pages = 0;
3819                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3820
3821                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
3822                         continue;
3823
3824                 if (end_pfn > max_low_pfn)
3825                         end_pfn = max_low_pfn;
3826
3827                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
3828                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
3829                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
3830                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
3831         }
3832 }
3833
3834 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK
3835 /*
3836  * Basic iterator support. Return the last range of PFNs for a node
3837  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns last region regardless of node
3838  */
3839 static int __meminit last_active_region_index_in_nid(int nid)
3840 {
3841         int i;
3842
3843         for (i = nr_nodemap_entries - 1; i >= 0; i--)
3844                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
3845                         return i;
3846
3847         return -1;
3848 }
3849
3850 /*
3851  * Basic iterator support. Return the previous active range of PFNs for a node
3852  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardless of node
3853  */
3854 static int __meminit previous_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
3855 {
3856         for (index = index - 1; index >= 0; index--)
3857                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
3858                         return index;
3859
3860         return -1;
3861 }
3862
3863 #define for_each_active_range_index_in_nid_reverse(i, nid) \
3864         for (i = last_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
3865                                 i = previous_active_region_index_in_nid(i, nid))
3866
3867 u64 __init find_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
3868                                         u64 goal, u64 limit)
3869 {
3870         int i;
3871
3872         /* Need to go over early_node_map to find out good range for node */
3873         for_each_active_range_index_in_nid_reverse(i, nid) {
3874                 u64 addr;
3875                 u64 ei_start, ei_last;
3876                 u64 final_start, final_end;
3877
3878                 ei_last = early_node_map[i].end_pfn;
3879                 ei_last <<= PAGE_SHIFT;
3880                 ei_start = early_node_map[i].start_pfn;
3881                 ei_start <<= PAGE_SHIFT;
3882
3883                 final_start = max(ei_start, goal);
3884                 final_end = min(ei_last, limit);
3885
3886                 if (final_start >= final_end)
3887                         continue;
3888
3889                 addr = memblock_find_in_range(final_start, final_end, size, align);
3890
3891                 if (addr == MEMBLOCK_ERROR)
3892                         continue;
3893
3894                 return addr;
3895         }
3896
3897         return MEMBLOCK_ERROR;
3898 }
3899 #endif
3900
3901 int __init add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
3902                                    int nr_range, int nid)
3903 {
3904         int i;
3905         u64 start, end;
3906
3907         /* need to go over early_node_map to find out good range for node */
3908         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3909                 start = early_node_map[i].start_pfn;
3910                 end = early_node_map[i].end_pfn;
3911                 nr_range = add_range(range, az, nr_range, start, end);
3912         }
3913         return nr_range;
3914 }
3915
3916 void __init work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data)
3917 {
3918         int i;
3919         int ret;
3920
3921         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3922                 ret = work_fn(early_node_map[i].start_pfn,
3923                               early_node_map[i].end_pfn, data);
3924                 if (ret)
3925                         break;
3926         }
3927 }
3928 /**
3929  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
3930  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
3931  *
3932  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
3933  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
3934  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
3935  */
3936 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
3937 {
3938         int i;
3939
3940         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3941                 memory_present(early_node_map[i].nid,
3942                                 early_node_map[i].start_pfn,
3943                                 early_node_map[i].end_pfn);
3944 }
3945
3946 /**
3947  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
3948  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
3949  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
3950  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
3951  *
3952  * It returns the start and end page frame of a node based on information
3953  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
3954  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
3955  * PFNs will be 0.
3956  */
3957 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
3958                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
3959 {
3960         int i;
3961         *start_pfn = -1UL;
3962         *end_pfn = 0;
3963
3964         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3965                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3966                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3967         }
3968
3969         if (*start_pfn == -1UL)
3970                 *start_pfn = 0;
3971 }
3972
3973 /*
3974  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
3975  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
3976  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
3977  */
3978 static void __init find_usable_zone_for_movable(void)
3979 {
3980         int zone_index;
3981         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
3982                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
3983                         continue;
3984
3985                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
3986                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
3987                         break;
3988         }
3989
3990         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
3991         movable_zone = zone_index;
3992 }
3993
3994 /*
3995  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
3996  * because it is sized independent of architecture. Unlike the other zones,
3997  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
3998  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
3999  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
4000  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
4001  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
4002  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
4003  */
4004 static void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
4005                                         unsigned long zone_type,
4006                                         unsigned long node_start_pfn,
4007                                         unsigned long node_end_pfn,
4008                                         unsigned long *zone_start_pfn,
4009                                         unsigned long *zone_end_pfn)
4010 {
4011         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
4012         if (zone_movable_pfn[nid]) {
4013                 /* Size ZONE_MOVABLE */
4014                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
4015                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
4016                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
4017                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
4018
4019                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
4020                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
4021                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
4022                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
4023
4024                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
4025                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
4026                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
4027         }
4028 }
4029
4030 /*
4031  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
4032  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
4033  */
4034 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
4035                                         unsigned long zone_type,
4036                                         unsigned long *ignored)
4037 {
4038         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
4039         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
4040
4041         /* Get the start and end of the node and zone */
4042         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
4043         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
4044         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
4045         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
4046                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
4047                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
4048
4049         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
4050         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
4051                 return 0;
4052
4053         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
4054         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
4055         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
4056
4057         /* Return the spanned pages */
4058         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
4059 }
4060
4061 /*
4062  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
4063  * then all holes in the requested range will be accounted for.
4064  */
4065 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
4066                                 unsigned long range_start_pfn,
4067                                 unsigned long range_end_pfn)
4068 {
4069         int i = 0;
4070         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
4071         unsigned long start_pfn;
4072
4073         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
4074         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
4075         if (i == -1)
4076                 return 0;
4077
4078         prev_end_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
4079
4080         /* Account for ranges before physical memory on this node */
4081         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
4082                 hole_pages = prev_end_pfn - range_start_pfn;
4083
4084         /* Find all holes for the zone within the node */
4085         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
4086
4087                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
4088                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
4089                         break;
4090
4091                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
4092                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
4093                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
4094
4095                 /* Update the hole size cound and move on */
4096                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
4097                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
4098                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
4099                 }
4100                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
4101         }
4102
4103         /* Account for ranges past physical memory on this node */
4104         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
4105                 hole_pages += range_end_pfn -
4106                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
4107
4108         return hole_pages;
4109 }
4110
4111 /**
4112  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
4113  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
4114  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
4115  *
4116  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
4117  */
4118 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
4119                                                         unsigned long end_pfn)
4120 {
4121         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
4122 }
4123
4124 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
4125 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
4126                                         unsigned long zone_type,
4127                                         unsigned long *ignored)
4128 {
4129         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
4130         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
4131
4132         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
4133         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
4134                                                         node_start_pfn);
4135         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
4136                                                         node_end_pfn);
4137
4138         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
4139                         node_start_pfn, node_end_pfn,
4140                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
4141         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
4142 }
4143
4144 #else
4145 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
4146                                         unsigned long zone_type,
4147                                         unsigned long *zones_size)
4148 {
4149         return zones_size[zone_type];
4150 }
4151
4152 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
4153                                                 unsigned long zone_type,
4154                                                 unsigned long *zholes_size)
4155 {
4156         if (!zholes_size)
4157                 return 0;
4158
4159         return zholes_size[zone_type];
4160 }
4161
4162 #endif
4163
4164 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
4165                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
4166 {
4167         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
4168         enum zone_type i;
4169
4170         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
4171                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
4172                                                                 zones_size);
4173         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
4174
4175         realtotalpages = totalpages;
4176         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
4177                 realtotalpages -=
4178                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
4179                                                                 zholes_size);
4180         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
4181         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
4182                                                         realtotalpages);
4183 }
4184
4185 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
4186 /*
4187  * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
4188  * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
4189  * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
4190  * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
4191  * bytes.
4192  */
4193 static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zonesize)
4194 {
4195         unsigned long usemapsize;
4196
4197         usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
4198         usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
4199         usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
4200         usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
4201
4202         return usemapsize / 8;
4203 }
4204
4205 static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
4206                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize)
4207 {
4208         unsigned long usemapsize = usemap_size(zonesize);
4209         zone->pageblock_flags = NULL;
4210         if (usemapsize)
4211                 zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat,
4212                                                                    usemapsize);
4213 }
4214 #else
4215 static inline void setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
4216                                 struct zone *zone, unsigned long zonesize) {}
4217 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4218
4219 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
4220
4221 /* Return a sensible default order for the pageblock size. */
4222 static inline int pageblock_default_order(void)
4223 {
4224         if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
4225                 return HUGETLB_PAGE_ORDER;
4226
4227         return MAX_ORDER-1;
4228 }
4229
4230 /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
4231 static inline void __init set_pageblock_order(unsigned int order)
4232 {
4233         /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
4234         if (pageblock_order)
4235                 return;
4236
4237         /*
4238          * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
4239          * This value may be variable depending on boot parameters on IA64
4240          */
4241         pageblock_order = order;
4242 }
4243 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
4244
4245 /*
4246  * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
4247  * and pageblock_default_order() are unused as pageblock_order is set
4248  * at compile-time. See include/linux/pageblock-flags.h for the values of
4249  * pageblock_order based on the kernel config
4250  */
4251 static inline int pageblock_default_order(unsigned int order)
4252 {
4253         return MAX_ORDER-1;
4254 }
4255 #define set_pageblock_order(x)  do {} while (0)
4256
4257 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
4258
4259 /*
4260  * Set up the zone data structures:
4261  *   - mark all pages reserved
4262  *   - mark all memory queues empty
4263  *   - clear the memory bitmaps
4264  */
4265 static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
4266                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
4267 {
4268         enum zone_type j;
4269         int nid = pgdat->node_id;
4270         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
4271         int ret;
4272
4273         pgdat_resize_init(pgdat);
4274         pgdat->nr_zones = 0;
4275         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
4276         pgdat->kswapd_max_order = 0;
4277         pgdat_page_cgroup_init(pgdat);
4278         
4279         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4280                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4281                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
4282                 enum lru_list l;
4283
4284                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
4285                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
4286                                                                 zholes_size);
4287
4288                 /*
4289                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
4290                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
4291                  * and per-cpu initialisations
4292                  */
4293                 memmap_pages =
4294                         PAGE_ALIGN(size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
4295                 if (realsize >= memmap_pages) {
4296                         realsize -= memmap_pages;
4297                         if (memmap_pages)
4298                                 printk(KERN_DEBUG
4299                                        "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
4300                                        zone_names[j], memmap_pages);
4301                 } else
4302                         printk(KERN_WARNING
4303                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
4304                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
4305
4306                 /* Account for reserved pages */
4307                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
4308                         realsize -= dma_reserve;
4309                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
4310                                         zone_names[0], dma_reserve);
4311                 }
4312
4313                 if (!is_highmem_idx(j))
4314                         nr_kernel_pages += realsize;
4315                 nr_all_pages += realsize;
4316
4317                 zone->spanned_pages = size;
4318                 zone->present_pages = realsize;
4319 #ifdef CONFIG_NUMA
4320                 zone->node = nid;
4321                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
4322                                                 / 100;
4323                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4324 #endif
4325                 zone->name = zone_names[j];
4326                 spin_lock_init(&zone->lock);
4327                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
4328                 zone_seqlock_init(zone);
4329                 zone->zone_pgdat = pgdat;
4330
4331                 zone_pcp_init(zone);
4332                 for_each_lru(l)
4333                         INIT_LIST_HEAD(&zone->lru[l].list);
4334                 zone->reclaim_stat.recent_rotated[0] = 0;
4335                 zone->reclaim_stat.recent_rotated[1] = 0;
4336                 zone->reclaim_stat.recent_scanned[0] = 0;
4337                 zone->reclaim_stat.recent_scanned[1] = 0;
4338                 zap_zone_vm_stats(zone);
4339                 zone->flags = 0;
4340                 if (!size)
4341                         continue;
4342
4343                 set_pageblock_order(pageblock_default_order());
4344                 setup_usemap(pgdat, zone, size);
4345                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
4346                                                 size, MEMMAP_EARLY);
4347                 BUG_ON(ret);
4348                 memmap_init(size, nid, j, zone_start_pfn);
4349                 zone_start_pfn += size;
4350         }
4351 }
4352
4353 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
4354 {
4355         /* Skip empty nodes */
4356         if (!pgdat->node_spanned_pages)
4357                 return;
4358
4359 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
4360         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
4361         if (!pgdat->node_mem_map) {
4362                 unsigned long size, start, end;
4363                 struct page *map;
4364
4365                 /*
4366                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
4367                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
4368                  * for the buddy allocator to function correctly.
4369                  */
4370                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
4371                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
4372                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
4373                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
4374                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
4375                 if (!map)
4376                         map = alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size);
4377                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
4378         }
4379 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
4380         /*
4381          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
4382          */
4383         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
4384                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
4385 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
4386                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
4387                         mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
4388 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
4389         }
4390 #endif
4391 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
4392 }
4393
4394 void __paginginit free_area_init_node(int nid, unsigned long *zones_size,
4395                 unsigned long node_start_pfn, unsigned long *zholes_size)
4396 {
4397         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
4398
4399         pgdat->node_id = nid;
4400         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
4401         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
4402
4403         alloc_node_mem_map(pgdat);
4404 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
4405         printk(KERN_DEBUG "free_area_init_node: node %d, pgdat %08lx, node_mem_map %08lx\n",
4406                 nid, (unsigned long)pgdat,
4407                 (unsigned long)pgdat->node_mem_map);
4408 #endif
4409
4410         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
4411 }
4412
4413 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
4414
4415 #if MAX_NUMNODES > 1
4416 /*
4417  * Figure out the number of possible node ids.
4418  */
4419 static void __init setup_nr_node_ids(void)
4420 {
4421         unsigned int node;
4422         unsigned int highest = 0;
4423
4424         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
4425                 highest = node;
4426         nr_node_ids = highest + 1;
4427 }
4428 #else
4429 static inline void setup_nr_node_ids(void)
4430 {
4431 }
4432 #endif
4433
4434 /**
4435  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
4436  * @nid: The node ID the range resides on
4437  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
4438  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
4439  *
4440  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
4441  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
4442  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
4443  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
4444  * the range being registered will be merged with existing ranges.
4445  */
4446 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
4447                                                 unsigned long end_pfn)
4448 {
4449         int i;
4450
4451         mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memory_register",
4452                         "Entering add_active_range(%d, %#lx, %#lx) "
4453                         "%d entries of %d used\n",
4454                         nid, start_pfn, end_pfn,
4455                         nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
4456
4457         mminit_validate_memmodel_limits(&start_pfn, &end_pfn);
4458
4459         /* Merge with existing active regions if possible */
4460         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
4461                 if (early_node_map[i].nid != nid)
4462                         continue;
4463
4464                 /* Skip if an existing region covers this new one */
4465                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
4466                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
4467                         return;
4468
4469                 /* Merge forward if suitable */
4470                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
4471                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
4472                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
4473                         return;
4474                 }
4475
4476                 /* Merge backward if suitable */
4477                 if (start_pfn < early_node_map[i].start_pfn &&
4478                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
4479                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
4480                         return;
4481                 }
4482         }
4483
4484         /* Check that early_node_map is large enough */
4485         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
4486                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
4487                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
4488                 return;
4489         }
4490
4491         early_node_map[i].nid = nid;
4492         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
4493         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
4494         nr_nodemap_entries = i + 1;
4495 }
4496
4497 /**
4498  * remove_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
4499  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
4500  * @start_pfn: The new PFN of the range
4501  * @end_pfn: The new PFN of the range
4502  *
4503  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
4504  * The map is kept near the end physical page range that has already been
4505  * registered. This function allows an arch to shrink an existing registered
4506  * range.
4507  */
4508 void __init remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
4509                                 unsigned long end_pfn)
4510 {
4511         int i, j;
4512         int removed = 0;
4513
4514         printk(KERN_DEBUG "remove_active_range (%d, %lu, %lu)\n",
4515                           nid, start_pfn, end_pfn);
4516
4517         /* Find the old active region end and shrink */
4518         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
4519                 if (early_node_map[i].start_pfn >= start_pfn &&
4520                     early_node_map[i].end_pfn <= end_pfn) {
4521                         /* clear it */
4522                         early_node_map[i].start_pfn = 0;
4523                         early_node_map[i].end_pfn = 0;
4524                         removed = 1;
4525                         continue;
4526                 }
4527                 if (early_node_map[i].start_pfn < start_pfn &&
4528                     early_node_map[i].end_pfn > start_pfn) {
4529                         unsigned long temp_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
4530                         early_node_map[i].end_pfn = start_pfn;
4531                         if (temp_end_pfn > end_pfn)
4532                                 add_active_range(nid, end_pfn, temp_end_pfn);
4533                         continue;
4534                 }
4535                 if (early_node_map[i].start_pfn >= start_pfn &&
4536                     early_node_map[i].end_pfn > end_pfn &&
4537                     early_node_map[i].start_pfn < end_pfn) {
4538                         early_node_map[i].start_pfn = end_pfn;
4539                         continue;
4540                 }
4541         }
4542
4543         if (!removed)
4544                 return;
4545
4546         /* remove the blank ones */
4547         for (i = nr_nodemap_entries - 1; i > 0; i--) {
4548                 if (early_node_map[i].nid != nid)
4549                         continue;
4550                 if (early_node_map[i].end_pfn)
4551                         continue;
4552                 /* we found it, get rid of it */
4553                 for (j = i; j < nr_nodemap_entries - 1; j++)
4554                         memcpy(&early_node_map[j], &early_node_map[j+1],
4555                                 sizeof(early_node_map[j]));
4556                 j = nr_nodemap_entries - 1;
4557                 memset(&early_node_map[j], 0, sizeof(early_node_map[j]));
4558                 nr_nodemap_entries--;
4559         }
4560 }
4561
4562 /**
4563  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
4564  *
4565  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
4566  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
4567  * all currently registered regions.
4568  */
4569 void __init remove_all_active_ranges(void)
4570 {
4571         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
4572         nr_nodemap_entries = 0;
4573 }
4574
4575 /* Compare two active node_active_regions */
4576 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
4577 {
4578         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
4579         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
4580
4581         /* Done this way to avoid overflows */
4582         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
4583                 return 1;
4584         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
4585                 return -1;
4586
4587         return 0;
4588 }
4589
4590 /* sort the node_map by start_pfn */
4591 void __init sort_node_map(void)
4592 {
4593         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
4594                         sizeof(struct node_active_region),
4595                         cmp_node_active_region, NULL);
4596 }
4597
4598 /* Find the lowest pfn for a node */
4599 static unsigned long __init find_min_pfn_for_node(int nid)
4600 {
4601         int i;
4602         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
4603
4604         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
4605         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
4606                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
4607
4608         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
4609                 printk(KERN_WARNING
4610                         "Could not find start_pfn for node %d\n", nid);
4611                 return 0;
4612         }
4613
4614         return min_pfn;
4615 }
4616
4617 /**
4618  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
4619  *
4620  * It returns the minimum PFN based on information provided via
4621  * add_active_range().
4622  */
4623 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
4624 {
4625         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
4626 }
4627
4628 /*
4629  * early_calculate_totalpages()
4630  * Sum pages in active regions for movable zone.
4631  * Populate N_HIGH_MEMORY for calculating usable_nodes.
4632  */
4633 static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
4634 {
4635         int i;
4636         unsigned long totalpages = 0;
4637
4638         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
4639                 unsigned long pages = early_node_map[i].end_pfn -
4640                                                 early_node_map[i].start_pfn;
4641                 totalpages += pages;
4642                 if (pages)
4643                         node_set_state(early_node_map[i].nid, N_HIGH_MEMORY);
4644         }
4645         return totalpages;
4646 }
4647
4648 /*
4649  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
4650  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
4651  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
4652  * others
4653  */
4654 static void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
4655 {
4656         int i, nid;
4657         unsigned long usable_startpfn;
4658         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
4659         /* save the state before borrow the nodemask */
4660         nodemask_t saved_node_state = node_states[N_HIGH_MEMORY];
4661         unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
4662         int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
4663
4664         /*
4665          * If movablecore was specified, calculate what size of
4666          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
4667          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
4668          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
4669          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
4670          * what movablecore would have allowed.
4671          */
4672         if (required_movablecore) {
4673                 unsigned long corepages;
4674
4675                 /*
4676                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
4677                  * was requested by the user
4678                  */
4679                 required_movablecore =
4680                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
4681                 corepages = totalpages - required_movablecore;
4682
4683                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
4684         }
4685
4686         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
4687         if (!required_kernelcore)
4688                 goto out;
4689
4690         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
4691         find_usable_zone_for_movable();
4692         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
4693
4694 restart:
4695         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
4696         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
4697         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4698                 /*
4699                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
4700                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
4701                  * amount of memory for the kernel
4702                  */
4703                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
4704                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
4705
4706                 /*
4707                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
4708                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
4709                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
4710                  */
4711                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
4712
4713                 /* Go through each range of PFNs within this node */
4714                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
4715                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
4716                         unsigned long size_pages;
4717
4718                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
4719                                                 zone_movable_pfn[nid]);
4720                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
4721                         if (start_pfn >= end_pfn)
4722                                 continue;
4723
4724                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
4725                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
4726                                 unsigned long kernel_pages;
4727                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
4728                                                                 - start_pfn;
4729
4730                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
4731                                                         kernelcore_remaining);
4732                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
4733                                                         required_kernelcore);
4734
4735                                 /* Continue if range is now fully accounted */
4736                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
4737
4738                                         /*
4739                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
4740                                          * that if we have to rebalance
4741                                          * kernelcore across nodes, we will
4742                                          * not double account here
4743                                          */
4744                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
4745                                         continue;
4746                                 }
4747                                 start_pfn = usable_startpfn;
4748                         }
4749
4750                         /*
4751                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
4752                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
4753                          * number of pages used as kernelcore
4754                          */
4755                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
4756                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
4757                                 size_pages = kernelcore_remaining;
4758                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
4759
4760                         /*
4761                          * Some kernelcore has been met, update counts and
4762                          * break if the kernelcore for this node has been
4763                          * satisified
4764                          */
4765                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
4766                                                                 size_pages);
4767                         kernelcore_remaining -= size_pages;
4768                         if (!kernelcore_remaining)
4769                                 break;
4770                 }
4771         }
4772
4773         /*
4774          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
4775          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
4776          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
4777          * satisified
4778          */
4779         usable_nodes--;
4780         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
4781                 goto restart;
4782
4783         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
4784         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
4785                 zone_movable_pfn[nid] =
4786                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
4787
4788 out:
4789         /* restore the node_state */
4790         node_states[N_HIGH_MEMORY] = saved_node_state;
4791 }
4792
4793 /* Any regular memory on that node ? */
4794 static void check_for_regular_memory(pg_data_t *pgdat)
4795 {
4796 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
4797         enum zone_type zone_type;
4798
4799         for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_NORMAL; zone_type++) {
4800                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
4801                 if (zone->present_pages)
4802                         node_set_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
4803         }
4804 #endif
4805 }
4806
4807 /**
4808  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
4809  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
4810  *
4811  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
4812  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
4813  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
4814  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
4815  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
4816  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
4817  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
4818  * at arch_max_dma_pfn.
4819  */
4820 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
4821 {
4822         unsigned long nid;
4823         int i;
4824
4825         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
4826         sort_node_map();
4827
4828         /* Record where the zone boundaries are */
4829         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
4830                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
4831         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
4832                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
4833         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
4834         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
4835         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4836                 if (i == ZONE_MOVABLE)
4837                         continue;
4838                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
4839                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
4840                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
4841                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
4842         }
4843         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
4844         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
4845
4846         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
4847         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
4848         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
4849
4850         /* Print out the zone ranges */
4851         printk("Zone PFN ranges:\n");
4852         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4853                 if (i == ZONE_MOVABLE)
4854                         continue;
4855                 printk("  %-8s ", zone_names[i]);
4856                 if (arch_zone_lowest_possible_pfn[i] ==
4857                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i])
4858                         printk("empty\n");
4859                 else
4860                         printk("%0#10lx -> %0#10lx\n",
4861                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
4862                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
4863         }
4864
4865         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
4866         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
4867         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
4868                 if (zone_movable_pfn[i])
4869                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
4870         }
4871
4872         /* Print out the early_node_map[] */
4873         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
4874         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
4875                 printk("  %3d: %0#10lx -> %0#10lx\n", early_node_map[i].nid,
4876                                                 early_node_map[i].start_pfn,
4877                                                 early_node_map[i].end_pfn);
4878
4879         /* Initialise every node */
4880         mminit_verify_pageflags_layout();
4881         setup_nr_node_ids();
4882         for_each_online_node(nid) {
4883                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
4884                 free_area_init_node(nid, NULL,
4885                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
4886
4887                 /* Any memory on that node */
4888                 if (pgdat->node_present_pages)
4889                         node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
4890                 check_for_regular_memory(pgdat);
4891         }
4892 }
4893
4894 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
4895 {
4896         unsigned long long coremem;
4897         if (!p)
4898                 return -EINVAL;
4899
4900         coremem = memparse(p, &p);
4901         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
4902
4903         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
4904         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
4905
4906         return 0;
4907 }
4908
4909 /*
4910  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
4911  * cannot be reclaimed or migrated.
4912  */
4913 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
4914 {
4915         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
4916 }
4917
4918 /*
4919  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
4920  * can be reclaimed or migrated.
4921  */
4922 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
4923 {
4924         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
4925 }
4926
4927 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
4928 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
4929
4930 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
4931
4932 /**
4933  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
4934  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
4935  *
4936  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
4937  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
4938  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
4939  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
4940  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
4941  * smaller per-cpu batchsize.
4942  */
4943 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
4944 {
4945         dma_reserve = new_dma_reserve;
4946 }
4947
4948 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
4949 {
4950         free_area_init_node(0, zones_size,
4951                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
4952 }
4953
4954 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
4955                                  unsigned long action, void *hcpu)
4956 {
4957         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4958
4959         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
4960                 drain_pages(cpu);
4961
4962                 /*
4963                  * Spill the event counters of the dead processor
4964                  * into the current processors event counters.
4965                  * This artificially elevates the count of the current
4966                  * processor.
4967                  */
4968                 vm_events_fold_cpu(cpu);
4969
4970                 /*
4971                  * Zero the differential counters of the dead processor
4972                  * so that the vm statistics are consistent.
4973                  *
4974                  * This is only okay since the processor is dead and cannot
4975                  * race with what we are doing.
4976                  */
4977                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
4978         }
4979         return NOTIFY_OK;
4980 }
4981
4982 void __init page_alloc_init(void)
4983 {
4984         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
4985 }
4986
4987 /*
4988  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
4989  *      or min_free_kbytes changes.
4990  */
4991 static void calculate_totalreserve_pages(void)
4992 {
4993         struct pglist_data *pgdat;
4994         unsigned long reserve_pages = 0;
4995         enum zone_type i, j;
4996
4997         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4998                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
4999                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
5000                         unsigned long max = 0;
5001
5002                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
5003                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
5004                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
5005                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
5006                         }
5007
5008                         /* we treat the high watermark as reserved pages. */
5009                         max += high_wmark_pages(zone);
5010
5011                         if (max > zone->present_pages)
5012                                 max = zone->present_pages;
5013                         reserve_pages += max;
5014                 }
5015         }
5016         totalreserve_pages = reserve_pages;
5017 }
5018
5019 /*
5020  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
5021  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
5022  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
5023  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
5024  */
5025 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
5026 {
5027         struct pglist_data *pgdat;
5028         enum zone_type j, idx;
5029
5030         for_each_online_pgdat(pgdat) {
5031                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
5032                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
5033                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
5034
5035                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
5036
5037                         idx = j;
5038                         while (idx) {
5039                                 struct zone *lower_zone;
5040
5041                                 idx--;
5042
5043                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
5044                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
5045
5046                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
5047                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
5048                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
5049                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
5050                         }
5051                 }
5052         }
5053
5054         /* update totalreserve_pages */
5055         calculate_totalreserve_pages();
5056 }
5057
5058 /**
5059  * setup_per_zone_wmarks - called when min_free_kbytes changes
5060  * or when memory is hot-{added|removed}
5061  *
5062  * Ensures that the watermark[min,low,high] values for each zone are set
5063  * correctly with respect to min_free_kbytes.
5064  */
5065 void setup_per_zone_wmarks(void)
5066 {
5067         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
5068         unsigned long lowmem_pages = 0;
5069         struct zone *zone;
5070         unsigned long flags;
5071
5072         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
5073         for_each_zone(zone) {
5074                 if (!is_highmem(zone))
5075                         lowmem_pages += zone->present_pages;
5076         }
5077
5078         for_each_zone(zone) {
5079                 u64 tmp;
5080
5081                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5082                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
5083                 do_div(tmp, lowmem_pages);
5084                 if (is_highmem(zone)) {
5085                         /*
5086                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
5087                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
5088                          * value here.
5089                          *
5090                          * The WMARK_HIGH-WMARK_LOW and (WMARK_LOW-WMARK_MIN)
5091                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
5092                          * not be capped for highmem.
5093                          */
5094                         int min_pages;
5095
5096                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
5097                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
5098                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
5099                         if (min_pages > 128)
5100                                 min_pages = 128;
5101                         zone->watermark[WMARK_MIN] = min_pages;
5102                 } else {
5103                         /*
5104                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
5105                          * proportionate to the zone's size.
5106                          */
5107                         zone->watermark[WMARK_MIN] = tmp;
5108                 }
5109
5110                 zone->watermark[WMARK_LOW]  = min_wmark_pages(zone) + (tmp >> 2);
5111                 zone->watermark[WMARK_HIGH] = min_wmark_pages(zone) + (tmp >> 1);
5112                 setup_zone_migrate_reserve(zone);
5113                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5114         }
5115
5116         /* update totalreserve_pages */
5117         calculate_totalreserve_pages();
5118 }
5119
5120 /*
5121  * The inactive anon list should be small enough that the VM never has to
5122  * do too much work, but large enough that each inactive page has a chance
5123  * to be referenced again before it is swapped out.
5124  *
5125  * The inactive_anon ratio is the target ratio of ACTIVE_ANON to
5126  * INACTIVE_ANON pages on this zone's LRU, maintained by the
5127  * pageout code. A zone->inactive_ratio of 3 means 3:1 or 25% of
5128  * the anonymous pages are kept on the inactive list.
5129  *
5130  * total     target    max
5131  * memory    ratio     inactive anon
5132  * -------------------------------------
5133  *   10MB       1         5MB
5134  *  100MB       1        50MB
5135  *    1GB       3       250MB
5136  *   10GB      10       0.9GB
5137  *  100GB      31         3GB
5138  *    1TB     101        10GB
5139  *   10TB     320        32GB
5140  */
5141 static void __meminit calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone)
5142 {
5143         unsigned int gb, ratio;
5144
5145         /* Zone size in gigabytes */
5146         gb = zone->present_pages >> (30 - PAGE_SHIFT);
5147         if (gb)
5148                 ratio = int_sqrt(10 * gb);
5149         else
5150                 ratio = 1;
5151
5152         zone->inactive_ratio = ratio;
5153 }
5154
5155 static void __meminit setup_per_zone_inactive_ratio(void)
5156 {
5157         struct zone *zone;
5158
5159         for_each_zone(zone)
5160                 calculate_zone_inactive_ratio(zone);
5161 }
5162
5163 /*
5164  * Initialise min_free_kbytes.
5165  *
5166  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
5167  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
5168  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
5169  *
5170  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
5171  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
5172  *
5173  * which yields
5174  *
5175  * 16MB:        512k
5176  * 32MB:        724k
5177  * 64MB:        1024k
5178  * 128MB:       1448k
5179  * 256MB:       2048k
5180  * 512MB:       2896k
5181  * 1024MB:      4096k
5182  * 2048MB:      5792k
5183  * 4096MB:      8192k
5184  * 8192MB:      11584k
5185  * 16384MB:     16384k
5186  */
5187 int __meminit init_per_zone_wmark_min(void)
5188 {
5189         unsigned long lowmem_kbytes;
5190
5191         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
5192
5193         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
5194         if (min_free_kbytes < 128)
5195                 min_free_kbytes = 128;
5196         if (min_free_kbytes > 65536)
5197                 min_free_kbytes = 65536;
5198         setup_per_zone_wmarks();
5199         refresh_zone_stat_thresholds();
5200         setup_per_zone_lowmem_reserve();
5201         setup_per_zone_inactive_ratio();
5202         return 0;
5203 }
5204 module_init(init_per_zone_wmark_min)
5205
5206 /*
5207  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
5208  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
5209  *      changes.
5210  */
5211 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
5212         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5213 {
5214         proc_dointvec(table, write, buffer, length, ppos);
5215         if (write)
5216                 setup_per_zone_wmarks();
5217         return 0;
5218 }
5219
5220 #ifdef CONFIG_NUMA
5221 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5222         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5223 {
5224         struct zone *zone;
5225         int rc;
5226
5227         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5228         if (rc)
5229                 return rc;
5230
5231         for_each_zone(zone)
5232                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
5233                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
5234         return 0;
5235 }
5236
5237 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5238         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5239 {
5240         struct zone *zone;
5241         int rc;
5242
5243         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5244         if (rc)
5245                 return rc;
5246
5247         for_each_zone(zone)
5248                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
5249                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
5250         return 0;
5251 }
5252 #endif
5253
5254 /*
5255  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
5256  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
5257  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
5258  *
5259  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
5260  * minimum watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
5261  * if in function of the boot time zone sizes.
5262  */
5263 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5264         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5265 {
5266         proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5267         setup_per_zone_lowmem_reserve();
5268         return 0;
5269 }
5270
5271 /*
5272  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
5273  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
5274  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
5275  */
5276
5277 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5278         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5279 {
5280         struct zone *zone;
5281         unsigned int cpu;
5282         int ret;
5283
5284         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5285         if (!write || (ret == -EINVAL))
5286                 return ret;
5287         for_each_populated_zone(zone) {
5288                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5289                         unsigned long  high;
5290                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
5291                         setup_pagelist_highmark(
5292                                 per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu), high);
5293                 }
5294         }
5295         return 0;
5296 }
5297
5298 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
5299
5300 #ifdef CONFIG_NUMA
5301 static int __init set_hashdist(char *str)
5302 {
5303         if (!str)
5304                 return 0;
5305         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
5306         return 1;
5307 }
5308 __setup("hashdist=", set_hashdist);
5309 #endif
5310
5311 /*
5312  * allocate a large system hash table from bootmem
5313  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
5314  *   quantity of entries
5315  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
5316  */
5317 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
5318                                      unsigned long bucketsize,
5319                                      unsigned long numentries,
5320                                      int scale,
5321                                      int flags,
5322                                      unsigned int *_hash_shift,
5323                                      unsigned int *_hash_mask,
5324                                      unsigned long limit)
5325 {
5326         unsigned long long max = limit;
5327         unsigned long log2qty, size;
5328         void *table = NULL;
5329
5330         /* allow the kernel cmdline to have a say */
5331         if (!numentries) {
5332                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
5333                 numentries = nr_kernel_pages;
5334                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
5335                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
5336                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
5337
5338                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
5339                 if (scale > PAGE_SHIFT)
5340                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
5341                 else
5342                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
5343
5344                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
5345                 if (unlikely(flags & HASH_SMALL)) {
5346                         /* Makes no sense without HASH_EARLY */
5347                         WARN_ON(!(flags & HASH_EARLY));
5348                         if (!(numentries >> *_hash_shift)) {
5349                                 numentries = 1UL << *_hash_shift;
5350                                 BUG_ON(!numentries);
5351                         }
5352                 } else if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
5353                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
5354         }
5355         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
5356
5357         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
5358         if (max == 0) {
5359                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
5360                 do_div(max, bucketsize);
5361         }
5362
5363         if (numentries > max)
5364                 numentries = max;
5365
5366         log2qty = ilog2(numentries);
5367
5368         do {
5369                 size = bucketsize << log2qty;
5370                 if (flags & HASH_EARLY)
5371                         table = alloc_bootmem_nopanic(size);
5372                 else if (hashdist)
5373                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
5374                 else {
5375                         /*
5376                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
5377                          * some pages at the end of hash table which
5378                          * alloc_pages_exact() automatically does
5379                          */
5380                         if (get_order(size) < MAX_ORDER) {
5381                                 table = alloc_pages_exact(size, GFP_ATOMIC);
5382                                 kmemleak_alloc(table, size, 1, GFP_ATOMIC);
5383                         }
5384                 }
5385         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
5386
5387         if (!table)
5388                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
5389
5390         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %ld (order: %d, %lu bytes)\n",
5391                tablename,
5392                (1UL << log2qty),
5393                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
5394                size);
5395
5396         if (_hash_shift)
5397                 *_hash_shift = log2qty;
5398         if (_hash_mask)
5399                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
5400
5401         return table;
5402 }
5403
5404 /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
5405 static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
5406                                                         unsigned long pfn)
5407 {
5408 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
5409         return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
5410 #else
5411         return zone->pageblock_flags;
5412 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
5413 }
5414
5415 static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
5416 {
5417 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
5418         pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
5419         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
5420 #else
5421         pfn = pfn - zone->zone_start_pfn;
5422         return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
5423 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
5424 }
5425
5426 /**
5427  * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
5428  * @page: The page within the block of interest
5429  * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
5430  * @end_bitidx: The last bit of interest
5431  * returns pageblock_bits flags
5432  */
5433 unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
5434                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
5435 {
5436         struct zone *zone;
5437         unsigned long *bitmap;
5438         unsigned long pfn, bitidx;
5439         unsigned long flags = 0;
5440         unsigned long value = 1;
5441
5442         zone = page_zone(page);
5443         pfn = page_to_pfn(page);
5444         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
5445         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
5446
5447         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
5448                 if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
5449                         flags |= value;
5450
5451         return flags;
5452 }
5453
5454 /**
5455  * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
5456  * @page: The page within the block of interest
5457  * @start_bitidx: The first bit of interest
5458  * @end_bitidx: The last bit of interest
5459  * @flags: The flags to set
5460  */
5461 void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
5462                                         int start_bitidx, int end_bitidx)
5463 {
5464         struct zone *zone;
5465         unsigned long *bitmap;
5466         unsigned long pfn, bitidx;
5467         unsigned long value = 1;
5468
5469         zone = page_zone(page);
5470         pfn = page_to_pfn(page);
5471         bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
5472         bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
5473         VM_BUG_ON(pfn < zone->zone_start_pfn);
5474         VM_BUG_ON(pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages);
5475
5476         for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
5477                 if (flags & value)
5478                         __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
5479                 else
5480                         __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
5481 }
5482
5483 /*
5484  * This is designed as sub function...plz see page_isolation.c also.
5485  * set/clear page block's type to be ISOLATE.
5486  * page allocater never alloc memory from ISOLATE block.
5487  */
5488
5489 static int
5490 __count_immobile_pages(struct zone *zone, struct page *page, int count)
5491 {
5492         unsigned long pfn, iter, found;
5493         /*
5494          * For avoiding noise data, lru_add_drain_all() should be called
5495          * If ZONE_MOVABLE, the zone never contains immobile pages
5496          */
5497         if (zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE)
5498                 return true;
5499
5500         if (get_pageblock_migratetype(page) == MIGRATE_MOVABLE)
5501                 return true;
5502
5503         pfn = page_to_pfn(page);
5504         for (found = 0, iter = 0; iter < pageblock_nr_pages; iter++) {
5505                 unsigned long check = pfn + iter;
5506
5507                 if (!pfn_valid_within(check))
5508                         continue;
5509
5510                 page = pfn_to_page(check);
5511                 if (!page_count(page)) {
5512                         if (PageBuddy(page))
5513                                 iter += (1 << page_order(page)) - 1;
5514                         continue;
5515                 }
5516                 if (!PageLRU(page))
5517                         found++;
5518                 /*
5519                  * If there are RECLAIMABLE pages, we need to check it.
5520                  * But now, memory offline itself doesn't call shrink_slab()
5521                  * and it still to be fixed.
5522                  */
5523                 /*
5524                  * If the page is not RAM, page_count()should be 0.
5525                  * we don't need more check. This is an _used_ not-movable page.
5526                  *
5527                  * The problematic thing here is PG_reserved pages. PG_reserved
5528                  * is set to both of a memory hole page and a _used_ kernel
5529                  * page at boot.
5530                  */
5531                 if (found > count)
5532                         return false;
5533         }
5534         return true;
5535 }
5536
5537 bool is_pageblock_removable_nolock(struct page *page)
5538 {
5539         struct zone *zone = page_zone(page);
5540         return __count_immobile_pages(zone, page, 0);
5541 }
5542
5543 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
5544 {
5545         struct zone *zone;
5546         unsigned long flags, pfn;
5547         struct memory_isolate_notify arg;
5548         int notifier_ret;
5549         int ret = -EBUSY;
5550
5551         zone = page_zone(page);
5552
5553         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5554
5555         pfn = page_to_pfn(page);
5556         arg.start_pfn = pfn;
5557         arg.nr_pages = pageblock_nr_pages;
5558         arg.pages_found = 0;
5559
5560         /*
5561          * It may be possible to isolate a pageblock even if the
5562          * migratetype is not MIGRATE_MOVABLE. The memory isolation
5563          * notifier chain is used by balloon drivers to return the
5564          * number of pages in a range that are held by the balloon
5565          * driver to shrink memory. If all the pages are accounted for
5566          * by balloons, are free, or on the LRU, isolation can continue.
5567          * Later, for example, when memory hotplug notifier runs, these
5568          * pages reported as "can be isolated" should be isolated(freed)
5569          * by the balloon driver through the memory notifier chain.
5570          */
5571         notifier_ret = memory_isolate_notify(MEM_ISOLATE_COUNT, &arg);
5572         notifier_ret = notifier_to_errno(notifier_ret);
5573         if (notifier_ret)
5574                 goto out;
5575         /*
5576          * FIXME: Now, memory hotplug doesn't call shrink_slab() by itself.
5577          * We just check MOVABLE pages.
5578          */
5579         if (__count_immobile_pages(zone, page, arg.pages_found))
5580                 ret = 0;
5581
5582         /*
5583          * immobile means "not-on-lru" paes. If immobile is larger than
5584          * removable-by-driver pages reported by notifier, we'll fail.
5585          */
5586
5587 out:
5588         if (!ret) {
5589                 set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
5590                 move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
5591         }
5592
5593         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5594         if (!ret)
5595                 drain_all_pages();
5596         return ret;
5597 }
5598
5599 void unset_migratetype_isolate(struct page *page)
5600 {
5601         struct zone *zone;
5602         unsigned long flags;
5603         zone = page_zone(page);
5604         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5605         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
5606                 goto out;
5607         set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
5608         move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
5609 out:
5610         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5611 }
5612
5613 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
5614 /*
5615  * All pages in the range must be isolated before calling this.
5616  */
5617 void
5618 __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
5619 {
5620         struct page *page;
5621         struct zone *zone;
5622         int order, i;
5623         unsigned long pfn;
5624         unsigned long flags;
5625         /* find the first valid pfn */
5626         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
5627                 if (pfn_valid(pfn))
5628                         break;
5629         if (pfn == end_pfn)
5630                 return;
5631         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
5632         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5633         pfn = start_pfn;
5634         while (pfn < end_pfn) {
5635                 if (!pfn_valid(pfn)) {
5636                         pfn++;
5637                         continue;
5638                 }
5639                 page = pfn_to_page(pfn);
5640                 BUG_ON(page_count(page));
5641                 BUG_ON(!PageBuddy(page));
5642                 order = page_order(page);
5643 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5644                 printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
5645                        pfn, 1 << order, end_pfn);
5646 #endif
5647                 list_del(&page->lru);
5648                 rmv_page_order(page);
5649                 zone->free_area[order].nr_free--;
5650                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES,
5651                                       - (1UL << order));
5652                 for (i = 0; i < (1 << order); i++)
5653                         SetPageReserved((page+i));
5654                 pfn += (1 << order);
5655         }
5656         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5657 }
5658 #endif
5659
5660 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
5661 bool is_free_buddy_page(struct page *page)
5662 {
5663         struct zone *zone = page_zone(page);
5664         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
5665         unsigned long flags;
5666         int order;
5667
5668         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5669         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
5670                 struct page *page_head = page - (pfn & ((1 << order) - 1));
5671
5672                 if (PageBuddy(page_head) && page_order(page_head) >= order)
5673                         break;
5674         }
5675         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5676
5677         return order < MAX_ORDER;
5678 }
5679 #endif
5680
5681 static struct trace_print_flags pageflag_names[] = {
5682         {1UL << PG_locked,              "locked"        },
5683         {1UL << PG_error,               "error"         },
5684         {1UL << PG_referenced,          "referenced"    },
5685         {1UL << PG_uptodate,            "uptodate"      },
5686         {1UL << PG_dirty,               "dirty"         },
5687         {1UL << PG_lru,                 "lru"           },
5688         {1UL << PG_active,              "active"        },
5689         {1UL << PG_slab,                "slab"          },
5690         {1UL << PG_owner_priv_1,        "owner_priv_1"  },
5691         {1UL << PG_arch_1,              "arch_1"        },
5692         {1UL << PG_reserved,            "reserved"      },
5693         {1UL << PG_private,             "private"       },
5694         {1UL << PG_private_2,           "private_2"     },
5695         {1UL << PG_writeback,           "writeback"     },
5696 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
5697         {1UL << PG_head,                "head"          },
5698         {1UL << PG_tail,                "tail"          },
5699 #else
5700         {1UL << PG_compound,            "compound"      },
5701 #endif
5702         {1UL << PG_swapcache,           "swapcache"     },
5703         {1UL << PG_mappedtodisk,        "mappedtodisk"  },
5704         {1UL << PG_reclaim,             "reclaim"       },
5705         {1UL << PG_swapbacked,          "swapbacked"    },
5706         {1UL << PG_unevictable,         "unevictable"   },
5707 #ifdef CONFIG_MMU
5708         {1UL << PG_mlocked,             "mlocked"       },
5709 #endif
5710 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
5711         {1UL << PG_uncached,            "uncached"      },
5712 #endif
5713 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
5714         {1UL << PG_hwpoison,            "hwpoison"      },
5715 #endif
5716         {-1UL,                          NULL            },
5717 };
5718
5719 static void dump_page_flags(unsigned long flags)
5720 {
5721         const char *delim = "";
5722         unsigned long mask;
5723         int i;
5724
5725         printk(KERN_ALERT "page flags: %#lx(", flags);
5726
5727         /* remove zone id */
5728         flags &= (1UL << NR_PAGEFLAGS) - 1;
5729
5730         for (i = 0; pageflag_names[i].name && flags; i++) {
5731
5732                 mask = pageflag_names[i].mask;
5733                 if ((flags & mask) != mask)
5734                         continue;
5735
5736                 flags &= ~mask;
5737                 printk("%s%s", delim, pageflag_names[i].name);
5738                 delim = "|";
5739         }
5740
5741         /* check for left over flags */
5742         if (flags)
5743                 printk("%s%#lx", delim, flags);
5744
5745         printk(")\n");
5746 }
5747
5748 void dump_page(struct page *page)
5749 {
5750         printk(KERN_ALERT
5751                "page:%p count:%d mapcount:%d mapping:%p index:%#lx\n",
5752                 page, atomic_read(&page->_count), page_mapcount(page),
5753                 page->mapping, page->index);
5754         dump_page_flags(page->flags);
5755         mem_cgroup_print_bad_page(page);
5756 }