source: trunk/packages/xen-common/xen-common/linux-2.6-xen-sparse/mm/page_alloc.c @ 34

Last change on this file since 34 was 34, checked in by hartmans, 17 years ago

Add xen and xen-common

File size: 62.8 KB
Line 
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/bootmem.h>
23#include <linux/compiler.h>
24#include <linux/kernel.h>
25#include <linux/module.h>
26#include <linux/suspend.h>
27#include <linux/pagevec.h>
28#include <linux/blkdev.h>
29#include <linux/slab.h>
30#include <linux/notifier.h>
31#include <linux/topology.h>
32#include <linux/sysctl.h>
33#include <linux/cpu.h>
34#include <linux/cpuset.h>
35#include <linux/memory_hotplug.h>
36#include <linux/nodemask.h>
37#include <linux/vmalloc.h>
38#include <linux/mempolicy.h>
39#include <linux/stop_machine.h>
40
41#include <asm/tlbflush.h>
42#include <asm/div64.h>
43#include "internal.h"
44
45/*
46 * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
47 * initializer cleaner
48 */
49nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
50EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
51nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
52EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
53unsigned long totalram_pages __read_mostly;
54unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
55unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
56long nr_swap_pages;
57int percpu_pagelist_fraction;
58
59static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
60
61/*
62 * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
63 *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
64 *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
65 *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
66 *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
67 *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
68 *
69 * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
70 * don't need any ZONE_NORMAL reservation
71 */
72int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
73
74EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
75
76/*
77 * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
78 * id is encoded in the upper bits of page->flags
79 */
80struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
81EXPORT_SYMBOL(zone_table);
82
83static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
84int min_free_kbytes = 1024;
85
86unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
87unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
88
89#ifdef CONFIG_DEBUG_VM
90static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
91{
92        int ret = 0;
93        unsigned seq;
94        unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
95
96        do {
97                seq = zone_span_seqbegin(zone);
98                if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
99                        ret = 1;
100                else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
101                        ret = 1;
102        } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
103
104        return ret;
105}
106
107static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
108{
109#ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
110        if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
111                return 0;
112#endif
113        if (zone != page_zone(page))
114                return 0;
115
116        return 1;
117}
118/*
119 * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
120 */
121static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
122{
123        if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
124                return 1;
125        if (!page_is_consistent(zone, page))
126                return 1;
127
128        return 0;
129}
130
131#else
132static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
133{
134        return 0;
135}
136#endif
137
138static void bad_page(struct page *page)
139{
140        printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
141                KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
142                KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
143                KERN_EMERG "Backtrace:\n",
144                current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
145                (unsigned long)page->flags, page->mapping,
146                page_mapcount(page), page_count(page));
147        dump_stack();
148        page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
149                        1 << PG_private |
150                        1 << PG_locked  |
151                        1 << PG_active  |
152                        1 << PG_dirty   |
153                        1 << PG_reclaim |
154                        1 << PG_slab    |
155                        1 << PG_swapcache |
156                        1 << PG_writeback |
157                        1 << PG_buddy   |
158#ifdef CONFIG_X86_XEN
159                        1 << PG_pinned  |
160#endif
161                        1 << PG_foreign );
162        set_page_count(page, 0);
163        reset_page_mapcount(page);
164        page->mapping = NULL;
165        add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
166}
167
168/*
169 * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
170 *
171 * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
172 *
173 * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
174 *
175 * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
176 * the head page (even the head page has this).
177 *
178 * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
179 * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
180 * This usage means that zero-order pages may not be compound.
181 */
182
183static void free_compound_page(struct page *page)
184{
185        __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
186}
187
188static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
189{
190        int i;
191        int nr_pages = 1 << order;
192
193        page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
194        page[1].lru.prev = (void *)order;
195        for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
196                struct page *p = page + i;
197
198                __SetPageCompound(p);
199                set_page_private(p, (unsigned long)page);
200        }
201}
202
203static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
204{
205        int i;
206        int nr_pages = 1 << order;
207
208        if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
209                bad_page(page);
210
211        for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
212                struct page *p = page + i;
213
214                if (unlikely(!PageCompound(p) |
215                                (page_private(p) != (unsigned long)page)))
216                        bad_page(page);
217                __ClearPageCompound(p);
218        }
219}
220
221static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
222{
223        int i;
224
225        BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
226        /*
227         * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
228         * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
229         */
230        BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
231        for (i = 0; i < (1 << order); i++)
232                clear_highpage(page + i);
233}
234
235/*
236 * function for dealing with page's order in buddy system.
237 * zone->lock is already acquired when we use these.
238 * So, we don't need atomic page->flags operations here.
239 */
240static inline unsigned long page_order(struct page *page)
241{
242        return page_private(page);
243}
244
245static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
246{
247        set_page_private(page, order);
248        __SetPageBuddy(page);
249}
250
251static inline void rmv_page_order(struct page *page)
252{
253        __ClearPageBuddy(page);
254        set_page_private(page, 0);
255}
256
257/*
258 * Locate the struct page for both the matching buddy in our
259 * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
260 *
261 * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
262 * the following equation:
263 *     B2 = B1 ^ (1 << O)
264 * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
265 * 1 buddy is #10:
266 *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
267 *
268 * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
269 * satisfies the following equation:
270 *     P = B & ~(1 << O)
271 *
272 * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
273 */
274static inline struct page *
275__page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
276{
277        unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
278
279        return page + (buddy_idx - page_idx);
280}
281
282static inline unsigned long
283__find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
284{
285        return (page_idx & ~(1 << order));
286}
287
288/*
289 * This function checks whether a page is free && is the buddy
290 * we can do coalesce a page and its buddy if
291 * (a) the buddy is not in a hole &&
292 * (b) the buddy is in the buddy system &&
293 * (c) a page and its buddy have the same order &&
294 * (d) a page and its buddy are in the same zone.
295 *
296 * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
297 * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
298 *
299 * For recording page's order, we use page_private(page).
300 */
301static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
302                                                                int order)
303{
304#ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
305        if (!pfn_valid(page_to_pfn(buddy)))
306                return 0;
307#endif
308
309        if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
310                return 0;
311
312        if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
313                BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
314                return 1;
315        }
316        return 0;
317}
318
319/*
320 * Freeing function for a buddy system allocator.
321 *
322 * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
323 * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
324 * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
325 * units of memory (here, pages), and each level above it describes
326 * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
327 * At a high level, all that happens here is marking the table entry
328 * at the bottom level available, and propagating the changes upward
329 * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
330 * parts of the VM system.
331 * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
332 * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
333 * order is recorded in page_private(page) field.
334 * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
335 * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
336 * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
337 * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
338 * triggers coalescing into a block of larger size.           
339 *
340 * -- wli
341 */
342
343static inline void __free_one_page(struct page *page,
344                struct zone *zone, unsigned int order)
345{
346        unsigned long page_idx;
347        int order_size = 1 << order;
348
349        if (unlikely(PageCompound(page)))
350                destroy_compound_page(page, order);
351
352        page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
353
354        BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
355        BUG_ON(bad_range(zone, page));
356
357        zone->free_pages += order_size;
358        while (order < MAX_ORDER-1) {
359                unsigned long combined_idx;
360                struct free_area *area;
361                struct page *buddy;
362
363                buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
364                if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
365                        break;          /* Move the buddy up one level. */
366
367                list_del(&buddy->lru);
368                area = zone->free_area + order;
369                area->nr_free--;
370                rmv_page_order(buddy);
371                combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
372                page = page + (combined_idx - page_idx);
373                page_idx = combined_idx;
374                order++;
375        }
376        set_page_order(page, order);
377        list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
378        zone->free_area[order].nr_free++;
379}
380
381static inline int free_pages_check(struct page *page)
382{
383        if (unlikely(page_mapcount(page) |
384                (page->mapping != NULL)  |
385                (page_count(page) != 0)  |
386                (page->flags & (
387                        1 << PG_lru     |
388                        1 << PG_private |
389                        1 << PG_locked  |
390                        1 << PG_active  |
391                        1 << PG_reclaim |
392                        1 << PG_slab    |
393                        1 << PG_swapcache |
394                        1 << PG_writeback |
395                        1 << PG_reserved |
396                        1 << PG_buddy   |
397#ifdef CONFIG_X86_XEN
398                        1 << PG_pinned  |
399#endif
400                        1 << PG_foreign ))))
401                bad_page(page);
402        if (PageDirty(page))
403                __ClearPageDirty(page);
404        /*
405         * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
406         * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
407         * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
408         */
409        return PageReserved(page);
410}
411
412/*
413 * Frees a list of pages.
414 * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
415 * count is the number of pages to free.
416 *
417 * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
418 * see if this freeing clears that state.
419 *
420 * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
421 * pinned" detection logic.
422 */
423static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
424                                        struct list_head *list, int order)
425{
426        spin_lock(&zone->lock);
427        zone->all_unreclaimable = 0;
428        zone->pages_scanned = 0;
429        while (count--) {
430                struct page *page;
431
432                BUG_ON(list_empty(list));
433                page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
434                /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
435                list_del(&page->lru);
436                __free_one_page(page, zone, order);
437        }
438        spin_unlock(&zone->lock);
439}
440
441static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
442{
443        LIST_HEAD(list);
444        list_add(&page->lru, &list);
445        free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
446}
447
448static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
449{
450        unsigned long flags;
451        int i;
452        int reserved = 0;
453
454        if (arch_free_page(page, order))
455                return;
456        if (!PageHighMem(page))
457                debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
458                                           PAGE_SIZE<<order);
459
460        for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
461                reserved += free_pages_check(page + i);
462        if (reserved)
463                return;
464
465        kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
466        local_irq_save(flags);
467        __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
468        free_one_page(page_zone(page), page, order);
469        local_irq_restore(flags);
470}
471
472/*
473 * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
474 */
475void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
476{
477        if (order == 0) {
478                __ClearPageReserved(page);
479                set_page_count(page, 0);
480                set_page_refcounted(page);
481                __free_page(page);
482        } else {
483                int loop;
484
485                prefetchw(page);
486                for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
487                        struct page *p = &page[loop];
488
489                        if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
490                                prefetchw(p + 1);
491                        __ClearPageReserved(p);
492                        set_page_count(p, 0);
493                }
494
495                set_page_refcounted(page);
496                __free_pages(page, order);
497        }
498}
499
500
501/*
502 * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
503 * Please do not alter this order without good reasons and regression
504 * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
505 * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
506 * they're subdivided in this function. This is the primary factor
507 * influencing the order in which pages are delivered to the IO
508 * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
509 * by considering the behavior of a buddy system containing a single
510 * large block of memory acted on by a series of small allocations.
511 * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
512 *
513 * -- wli
514 */
515static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
516        int low, int high, struct free_area *area)
517{
518        unsigned long size = 1 << high;
519
520        while (high > low) {
521                area--;
522                high--;
523                size >>= 1;
524                BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
525                list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
526                area->nr_free++;
527                set_page_order(&page[size], high);
528        }
529}
530
531/*
532 * This page is about to be returned from the page allocator
533 */
534static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
535{
536        if (unlikely(page_mapcount(page) |
537                (page->mapping != NULL)  |
538                (page_count(page) != 0)  |
539                (page->flags & (
540                        1 << PG_lru     |
541                        1 << PG_private |
542                        1 << PG_locked  |
543                        1 << PG_active  |
544                        1 << PG_dirty   |
545                        1 << PG_reclaim |
546                        1 << PG_slab    |
547                        1 << PG_swapcache |
548                        1 << PG_writeback |
549                        1 << PG_reserved |
550                        1 << PG_buddy   |
551#ifdef CONFIG_X86_XEN
552                        1 << PG_pinned  |
553#endif
554                        1 << PG_foreign ))))
555                bad_page(page);
556
557        /*
558         * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
559         * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
560         */
561        if (PageReserved(page))
562                return 1;
563
564        page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
565                        1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
566                        1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
567        set_page_private(page, 0);
568        set_page_refcounted(page);
569        kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
570
571        if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
572                prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
573
574        if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
575                prep_compound_page(page, order);
576
577        return 0;
578}
579
580/*
581 * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
582 * Call me with the zone->lock already held.
583 */
584static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
585{
586        struct free_area * area;
587        unsigned int current_order;
588        struct page *page;
589
590        for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
591                area = zone->free_area + current_order;
592                if (list_empty(&area->free_list))
593                        continue;
594
595                page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
596                list_del(&page->lru);
597                rmv_page_order(page);
598                area->nr_free--;
599                zone->free_pages -= 1UL << order;
600                expand(zone, page, order, current_order, area);
601                return page;
602        }
603
604        return NULL;
605}
606
607/*
608 * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
609 * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
610 * Returns the number of new pages which were placed at *list.
611 */
612static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
613                        unsigned long count, struct list_head *list)
614{
615        int i;
616       
617        spin_lock(&zone->lock);
618        for (i = 0; i < count; ++i) {
619                struct page *page = __rmqueue(zone, order);
620                if (unlikely(page == NULL))
621                        break;
622                list_add_tail(&page->lru, list);
623        }
624        spin_unlock(&zone->lock);
625        return i;
626}
627
628#ifdef CONFIG_NUMA
629/*
630 * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
631 * belong to the currently executing processor.
632 * Note that this function must be called with the thread pinned to
633 * a single processor.
634 */
635void drain_node_pages(int nodeid)
636{
637        int i, z;
638        unsigned long flags;
639
640        for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
641                struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
642                struct per_cpu_pageset *pset;
643
644                pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
645                for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
646                        struct per_cpu_pages *pcp;
647
648                        pcp = &pset->pcp[i];
649                        if (pcp->count) {
650                                local_irq_save(flags);
651                                free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
652                                pcp->count = 0;
653                                local_irq_restore(flags);
654                        }
655                }
656        }
657}
658#endif
659
660#if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
661static void __drain_pages(unsigned int cpu)
662{
663        unsigned long flags;
664        struct zone *zone;
665        int i;
666
667        for_each_zone(zone) {
668                struct per_cpu_pageset *pset;
669
670                pset = zone_pcp(zone, cpu);
671                for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
672                        struct per_cpu_pages *pcp;
673
674                        pcp = &pset->pcp[i];
675                        local_irq_save(flags);
676                        free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
677                        pcp->count = 0;
678                        local_irq_restore(flags);
679                }
680        }
681}
682#endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
683
684#ifdef CONFIG_PM
685
686void mark_free_pages(struct zone *zone)
687{
688        unsigned long zone_pfn, flags;
689        int order;
690        struct list_head *curr;
691
692        if (!zone->spanned_pages)
693                return;
694
695        spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
696        for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
697                ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
698
699        for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
700                list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
701                        unsigned long start_pfn, i;
702
703                        start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
704
705                        for (i=0; i < (1<<order); i++)
706                                SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
707        }
708        spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
709}
710
711/*
712 * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
713 */
714void drain_local_pages(void)
715{
716        unsigned long flags;
717
718        local_irq_save(flags); 
719        __drain_pages(smp_processor_id());
720        local_irq_restore(flags);       
721}
722#endif /* CONFIG_PM */
723
724/*
725 * Free a 0-order page
726 */
727static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
728{
729        struct zone *zone = page_zone(page);
730        struct per_cpu_pages *pcp;
731        unsigned long flags;
732
733        if (arch_free_page(page, 0))
734                return;
735
736        if (PageAnon(page))
737                page->mapping = NULL;
738        if (free_pages_check(page))
739                return;
740
741        kernel_map_pages(page, 1, 0);
742
743        pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
744        local_irq_save(flags);
745        __count_vm_event(PGFREE);
746        list_add(&page->lru, &pcp->list);
747        pcp->count++;
748        if (pcp->count >= pcp->high) {
749                free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
750                pcp->count -= pcp->batch;
751        }
752        local_irq_restore(flags);
753        put_cpu();
754}
755
756void fastcall free_hot_page(struct page *page)
757{
758        free_hot_cold_page(page, 0);
759}
760       
761void fastcall free_cold_page(struct page *page)
762{
763        free_hot_cold_page(page, 1);
764}
765
766/*
767 * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
768 * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
769 * Each sub-page must be freed individually.
770 *
771 * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
772 * Please consult with lkml before using this in your driver.
773 */
774void split_page(struct page *page, unsigned int order)
775{
776        int i;
777
778        BUG_ON(PageCompound(page));
779        BUG_ON(!page_count(page));
780        for (i = 1; i < (1 << order); i++)
781                set_page_refcounted(page + i);
782}
783
784/*
785 * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
786 * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
787 * or two.
788 */
789static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
790                        struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
791{
792        unsigned long flags;
793        struct page *page;
794        int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
795        int cpu;
796
797again:
798        cpu  = get_cpu();
799        if (likely(order == 0)) {
800                struct per_cpu_pages *pcp;
801
802                pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
803                local_irq_save(flags);
804                if (!pcp->count) {
805                        pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
806                                                pcp->batch, &pcp->list);
807                        if (unlikely(!pcp->count))
808                                goto failed;
809                }
810                page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
811                list_del(&page->lru);
812                pcp->count--;
813        } else {
814                spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
815                page = __rmqueue(zone, order);
816                spin_unlock(&zone->lock);
817                if (!page)
818                        goto failed;
819        }
820
821        __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
822        zone_statistics(zonelist, zone);
823        local_irq_restore(flags);
824        put_cpu();
825
826        BUG_ON(bad_range(zone, page));
827        if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
828                goto again;
829        return page;
830
831failed:
832        local_irq_restore(flags);
833        put_cpu();
834        return NULL;
835}
836
837#define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
838#define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
839#define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
840#define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
841#define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
842#define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
843#define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
844
845/*
846 * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
847 * of the allocation.
848 */
849int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
850                      int classzone_idx, int alloc_flags)
851{
852        /* free_pages my go negative - that's OK */
853        long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
854        int o;
855
856        if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
857                min -= min / 2;
858        if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
859                min -= min / 4;
860
861        if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
862                return 0;
863        for (o = 0; o < order; o++) {
864                /* At the next order, this order's pages become unavailable */
865                free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
866
867                /* Require fewer higher order pages to be free */
868                min >>= 1;
869
870                if (free_pages <= min)
871                        return 0;
872        }
873        return 1;
874}
875
876/*
877 * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
878 * a page.
879 */
880static struct page *
881get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
882                struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
883{
884        struct zone **z = zonelist->zones;
885        struct page *page = NULL;
886        int classzone_idx = zone_idx(*z);
887
888        /*
889         * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
890         * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
891         */
892        do {
893                if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
894                                !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
895                        continue;
896
897                if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
898                        unsigned long mark;
899                        if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
900                                mark = (*z)->pages_min;
901                        else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
902                                mark = (*z)->pages_low;
903                        else
904                                mark = (*z)->pages_high;
905                        if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
906                                    classzone_idx, alloc_flags))
907                                if (!zone_reclaim_mode ||
908                                    !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
909                                        continue;
910                }
911
912                page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
913                if (page) {
914                        break;
915                }
916        } while (*(++z) != NULL);
917        return page;
918}
919
920/*
921 * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
922 */
923struct page * fastcall
924__alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
925                struct zonelist *zonelist)
926{
927        const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
928        struct zone **z;
929        struct page *page;
930        struct reclaim_state reclaim_state;
931        struct task_struct *p = current;
932        int do_retry;
933        int alloc_flags;
934        int did_some_progress;
935
936        might_sleep_if(wait);
937
938restart:
939        z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
940
941        if (unlikely(*z == NULL)) {
942                /* Should this ever happen?? */
943                return NULL;
944        }
945
946        page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
947                                zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
948        if (page)
949                goto got_pg;
950
951        do {
952                wakeup_kswapd(*z, order);
953        } while (*(++z));
954
955        /*
956         * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
957         * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
958         * to how we want to proceed.
959         *
960         * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
961         * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
962         * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
963         * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
964         */
965        alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
966        if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
967                alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
968        if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
969                alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
970        if (wait)
971                alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
972
973        /*
974         * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
975         * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
976         *
977         * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
978         * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
979         * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
980         */
981        page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
982        if (page)
983                goto got_pg;
984
985        /* This allocation should allow future memory freeing. */
986
987        if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
988                        && !in_interrupt()) {
989                if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
990nofail_alloc:
991                        /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
992                        page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
993                                zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
994                        if (page)
995                                goto got_pg;
996                        if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
997                                blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
998                                goto nofail_alloc;
999                        }
1000                }
1001                goto nopage;
1002        }
1003
1004        /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1005        if (!wait)
1006                goto nopage;
1007
1008rebalance:
1009        cond_resched();
1010
1011        /* We now go into synchronous reclaim */
1012        cpuset_memory_pressure_bump();
1013        p->flags |= PF_MEMALLOC;
1014        reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1015        p->reclaim_state = &reclaim_state;
1016
1017        did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1018
1019        p->reclaim_state = NULL;
1020        p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1021
1022        cond_resched();
1023
1024        if (likely(did_some_progress)) {
1025                page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1026                                                zonelist, alloc_flags);
1027                if (page)
1028                        goto got_pg;
1029        } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1030                /*
1031                 * Go through the zonelist yet one more time, keep
1032                 * very high watermark here, this is only to catch
1033                 * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1034                 * under heavy pressure.
1035                 */
1036                page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1037                                zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1038                if (page)
1039                        goto got_pg;
1040
1041                out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1042                goto restart;
1043        }
1044
1045        /*
1046         * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1047         * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1048         *
1049         * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1050         * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1051         */
1052        do_retry = 0;
1053        if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1054                if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1055                        do_retry = 1;
1056                if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1057                        do_retry = 1;
1058        }
1059        if (do_retry) {
1060                blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1061                goto rebalance;
1062        }
1063
1064nopage:
1065        if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1066                printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1067                        " order:%d, mode:0x%x\n",
1068                        p->comm, order, gfp_mask);
1069                dump_stack();
1070                show_mem();
1071        }
1072got_pg:
1073        return page;
1074}
1075
1076EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1077
1078/*
1079 * Common helper functions.
1080 */
1081fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1082{
1083        struct page * page;
1084        page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1085        if (!page)
1086                return 0;
1087        return (unsigned long) page_address(page);
1088}
1089
1090EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1091
1092fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1093{
1094        struct page * page;
1095
1096        /*
1097         * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1098         * a highmem page
1099         */
1100        BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1101
1102        page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1103        if (page)
1104                return (unsigned long) page_address(page);
1105        return 0;
1106}
1107
1108EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1109
1110void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1111{
1112        int i = pagevec_count(pvec);
1113
1114        while (--i >= 0)
1115                free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1116}
1117
1118fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1119{
1120        if (put_page_testzero(page)) {
1121                if (order == 0)
1122                        free_hot_page(page);
1123                else
1124                        __free_pages_ok(page, order);
1125        }
1126}
1127
1128EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1129
1130fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1131{
1132        if (addr != 0) {
1133                BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1134                __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1135        }
1136}
1137
1138EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1139
1140/*
1141 * Total amount of free (allocatable) RAM:
1142 */
1143unsigned int nr_free_pages(void)
1144{
1145        unsigned int sum = 0;
1146        struct zone *zone;
1147
1148        for_each_zone(zone)
1149                sum += zone->free_pages;
1150
1151        return sum;
1152}
1153
1154EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1155
1156#ifdef CONFIG_NUMA
1157unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1158{
1159        unsigned int i, sum = 0;
1160
1161        for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1162                sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1163
1164        return sum;
1165}
1166#endif
1167
1168static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1169{
1170        /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1171        pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1172        unsigned int sum = 0;
1173
1174        struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1175        struct zone **zonep = zonelist->zones;
1176        struct zone *zone;
1177
1178        for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1179                unsigned long size = zone->present_pages;
1180                unsigned long high = zone->pages_high;
1181                if (size > high)
1182                        sum += size - high;
1183        }
1184
1185        return sum;
1186}
1187
1188/*
1189 * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1190 */
1191unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1192{
1193        return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1194}
1195
1196/*
1197 * Amount of free RAM allocatable within all zones
1198 */
1199unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1200{
1201        return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1202}
1203
1204#ifdef CONFIG_HIGHMEM
1205unsigned int nr_free_highpages (void)
1206{
1207        pg_data_t *pgdat;
1208        unsigned int pages = 0;
1209
1210        for_each_online_pgdat(pgdat)
1211                pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1212
1213        return pages;
1214}
1215#endif
1216
1217#ifdef CONFIG_NUMA
1218static void show_node(struct zone *zone)
1219{
1220        printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1221}
1222#else
1223#define show_node(zone) do { } while (0)
1224#endif
1225
1226void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1227{
1228        val->totalram = totalram_pages;
1229        val->sharedram = 0;
1230        val->freeram = nr_free_pages();
1231        val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1232#ifdef CONFIG_HIGHMEM
1233        val->totalhigh = totalhigh_pages;
1234        val->freehigh = nr_free_highpages();
1235#else
1236        val->totalhigh = 0;
1237        val->freehigh = 0;
1238#endif
1239        val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1240}
1241
1242EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1243
1244#ifdef CONFIG_NUMA
1245void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1246{
1247        pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1248
1249        val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1250        val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1251        val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1252        val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1253        val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1254}
1255#endif
1256
1257#define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1258
1259/*
1260 * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1261 * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1262 * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1263 */
1264void show_free_areas(void)
1265{
1266        int cpu, temperature;
1267        unsigned long active;
1268        unsigned long inactive;
1269        unsigned long free;
1270        struct zone *zone;
1271
1272        for_each_zone(zone) {
1273                show_node(zone);
1274                printk("%s per-cpu:", zone->name);
1275
1276                if (!populated_zone(zone)) {
1277                        printk(" empty\n");
1278                        continue;
1279                } else
1280                        printk("\n");
1281
1282                for_each_online_cpu(cpu) {
1283                        struct per_cpu_pageset *pageset;
1284
1285                        pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1286
1287                        for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1288                                printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1289                                        cpu,
1290                                        temperature ? "cold" : "hot",
1291                                        pageset->pcp[temperature].high,
1292                                        pageset->pcp[temperature].batch,
1293                                        pageset->pcp[temperature].count);
1294                }
1295        }
1296
1297        get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1298
1299        printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1300                K(nr_free_pages()),
1301                K(nr_free_highpages()));
1302
1303        printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1304                "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1305                active,
1306                inactive,
1307                global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1308                global_page_state(NR_WRITEBACK),
1309                global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1310                nr_free_pages(),
1311                global_page_state(NR_SLAB),
1312                global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1313                global_page_state(NR_PAGETABLE));
1314
1315        for_each_zone(zone) {
1316                int i;
1317
1318                show_node(zone);
1319                printk("%s"
1320                        " free:%lukB"
1321                        " min:%lukB"
1322                        " low:%lukB"
1323                        " high:%lukB"
1324                        " active:%lukB"
1325                        " inactive:%lukB"
1326                        " present:%lukB"
1327                        " pages_scanned:%lu"
1328                        " all_unreclaimable? %s"
1329                        "\n",
1330                        zone->name,
1331                        K(zone->free_pages),
1332                        K(zone->pages_min),
1333                        K(zone->pages_low),
1334                        K(zone->pages_high),
1335                        K(zone->nr_active),
1336                        K(zone->nr_inactive),
1337                        K(zone->present_pages),
1338                        zone->pages_scanned,
1339                        (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1340                        );
1341                printk("lowmem_reserve[]:");
1342                for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1343                        printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1344                printk("\n");
1345        }
1346
1347        for_each_zone(zone) {
1348                unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1349
1350                show_node(zone);
1351                printk("%s: ", zone->name);
1352                if (!populated_zone(zone)) {
1353                        printk("empty\n");
1354                        continue;
1355                }
1356
1357                spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1358                for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1359                        nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1360                        total += nr[order] << order;
1361                }
1362                spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1363                for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1364                        printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1365                printk("= %lukB\n", K(total));
1366        }
1367
1368        show_swap_cache_info();
1369}
1370
1371/*
1372 * Builds allocation fallback zone lists.
1373 *
1374 * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1375 */
1376static int __meminit build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1377                        struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1378{
1379        struct zone *zone;
1380
1381        BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1382
1383        do {
1384                zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1385                if (populated_zone(zone)) {
1386#ifndef CONFIG_HIGHMEM
1387                        BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1388#endif
1389                        zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1390                        check_highest_zone(zone_type);
1391                }
1392                zone_type--;
1393
1394        } while (zone_type >= 0);
1395        return nr_zones;
1396}
1397
1398static inline int highest_zone(int zone_bits)
1399{
1400        int res = ZONE_NORMAL;
1401        if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1402                res = ZONE_HIGHMEM;
1403        if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1404                res = ZONE_DMA32;
1405        if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1406                res = ZONE_DMA;
1407        return res;
1408}
1409
1410#ifdef CONFIG_NUMA
1411#define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1412static int __meminitdata node_load[MAX_NUMNODES];
1413/**
1414 * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1415 * @node: node whose fallback list we're appending
1416 * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1417 *
1418 * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1419 * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1420 * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1421 * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1422 * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1423 * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1424 * on them otherwise.
1425 * It returns -1 if no node is found.
1426 */
1427static int __meminit find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1428{
1429        int n, val;
1430        int min_val = INT_MAX;
1431        int best_node = -1;
1432
1433        /* Use the local node if we haven't already */
1434        if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1435                node_set(node, *used_node_mask);
1436                return node;
1437        }
1438
1439        for_each_online_node(n) {
1440                cpumask_t tmp;
1441
1442                /* Don't want a node to appear more than once */
1443                if (node_isset(n, *used_node_mask))
1444                        continue;
1445
1446                /* Use the distance array to find the distance */
1447                val = node_distance(node, n);
1448
1449                /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1450                val += (n < node);
1451
1452                /* Give preference to headless and unused nodes */
1453                tmp = node_to_cpumask(n);
1454                if (!cpus_empty(tmp))
1455                        val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1456
1457                /* Slight preference for less loaded node */
1458                val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1459                val += node_load[n];
1460
1461                if (val < min_val) {
1462                        min_val = val;
1463                        best_node = n;
1464                }
1465        }
1466
1467        if (best_node >= 0)
1468                node_set(best_node, *used_node_mask);
1469
1470        return best_node;
1471}
1472
1473static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1474{
1475        int i, j, k, node, local_node;
1476        int prev_node, load;
1477        struct zonelist *zonelist;
1478        nodemask_t used_mask;
1479
1480        /* initialize zonelists */
1481        for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1482                zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1483                zonelist->zones[0] = NULL;
1484        }
1485
1486        /* NUMA-aware ordering of nodes */
1487        local_node = pgdat->node_id;
1488        load = num_online_nodes();
1489        prev_node = local_node;
1490        nodes_clear(used_mask);
1491        while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1492                int distance = node_distance(local_node, node);
1493
1494                /*
1495                 * If another node is sufficiently far away then it is better
1496                 * to reclaim pages in a zone before going off node.
1497                 */
1498                if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1499                        zone_reclaim_mode = 1;
1500
1501                /*
1502                 * We don't want to pressure a particular node.
1503                 * So adding penalty to the first node in same
1504                 * distance group to make it round-robin.
1505                 */
1506
1507                if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1508                        node_load[node] += load;
1509                prev_node = node;
1510                load--;
1511                for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1512                        zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1513                        for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1514
1515                        k = highest_zone(i);
1516
1517                        j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1518                        zonelist->zones[j] = NULL;
1519                }
1520        }
1521}
1522
1523#else   /* CONFIG_NUMA */
1524
1525static void __meminit build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1526{
1527        int i, j, k, node, local_node;
1528
1529        local_node = pgdat->node_id;
1530        for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1531                struct zonelist *zonelist;
1532
1533                zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1534
1535                j = 0;
1536                k = highest_zone(i);
1537                j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1538                /*
1539                 * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1540                 * of all the other nodes.
1541                 * We don't want to pressure a particular node, so when
1542                 * building the zones for node N, we make sure that the
1543                 * zones coming right after the local ones are those from
1544                 * node N+1 (modulo N)
1545                 */
1546                for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1547                        if (!node_online(node))
1548                                continue;
1549                        j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1550                }
1551                for (node = 0; node < local_node; node++) {
1552                        if (!node_online(node))
1553                                continue;
1554                        j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1555                }
1556
1557                zonelist->zones[j] = NULL;
1558        }
1559}
1560
1561#endif  /* CONFIG_NUMA */
1562
1563/* return values int ....just for stop_machine_run() */
1564static int __meminit __build_all_zonelists(void *dummy)
1565{
1566        int nid;
1567        for_each_online_node(nid)
1568                build_zonelists(NODE_DATA(nid));
1569        return 0;
1570}
1571
1572void __meminit build_all_zonelists(void)
1573{
1574        if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1575                __build_all_zonelists(0);
1576                cpuset_init_current_mems_allowed();
1577        } else {
1578                /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
1579                   of zonelist */
1580                stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
1581                /* cpuset refresh routine should be here */
1582        }
1583        vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1584        printk("Built %i zonelists.  Total pages: %ld\n",
1585                        num_online_nodes(), vm_total_pages);
1586}
1587
1588/*
1589 * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1590 * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1591 * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1592 * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1593 * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1594 * conservative, even though it seems large.
1595 *
1596 * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1597 * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1598 */
1599#define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1600
1601#ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1602static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1603{
1604        unsigned long size = 1;
1605
1606        pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1607
1608        while (size < pages)
1609                size <<= 1;
1610
1611        /*
1612         * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1613         * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1614         * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1615         */
1616        size = min(size, 4096UL);
1617
1618        return max(size, 4UL);
1619}
1620#else
1621/*
1622 * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
1623 * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
1624 *
1625 * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
1626 *
1627 *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
1628 *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
1629 *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
1630 *
1631 * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
1632 * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
1633 *
1634 *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
1635 *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
1636 *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
1637 */
1638static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
1639{
1640        return 4096UL;
1641}
1642#endif
1643
1644/*
1645 * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1646 * to extract the more random high bits from the multiplicative
1647 * hash function before the remainder is taken.
1648 */
1649static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1650{
1651        return ffz(~size);
1652}
1653
1654#define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1655
1656static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1657                unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1658{
1659        unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1660        int i;
1661
1662        for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1663                totalpages += zones_size[i];
1664        pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1665
1666        realtotalpages = totalpages;
1667        if (zholes_size)
1668                for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1669                        realtotalpages -= zholes_size[i];
1670        pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1671        printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1672}
1673
1674
1675/*
1676 * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1677 * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1678 * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1679 */
1680void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1681                unsigned long start_pfn)
1682{
1683        struct page *page;
1684        unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1685        unsigned long pfn;
1686
1687        for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1688                if (!early_pfn_valid(pfn))
1689                        continue;
1690                page = pfn_to_page(pfn);
1691                set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1692                init_page_count(page);
1693                reset_page_mapcount(page);
1694                SetPageReserved(page);
1695                INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1696#ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1697                /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1698                if (!is_highmem_idx(zone))
1699                        set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1700#endif
1701        }
1702}
1703
1704void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1705                                unsigned long size)
1706{
1707        int order;
1708        for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1709                INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1710                zone->free_area[order].nr_free = 0;
1711        }
1712}
1713
1714#define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1715void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1716                unsigned long size)
1717{
1718        unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1719        unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1720
1721        if (FLAGS_HAS_NODE)
1722                zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1723        else
1724                for (; snum <= end; snum++)
1725                        zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1726}
1727
1728#ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1729#define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1730        memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1731#endif
1732
1733static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1734{
1735        int batch;
1736
1737        /*
1738         * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1739         * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1740         *
1741         * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1742         */
1743        batch = zone->present_pages / 1024;
1744        if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1745                batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1746        batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1747        if (batch < 1)
1748                batch = 1;
1749
1750        /*
1751         * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1752         * of 2 value was found to be more likely to have
1753         * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1754         *
1755         * For example if 2 tasks are alternately allocating
1756         * batches of pages, one task can end up with a lot
1757         * of pages of one half of the possible page colors
1758         * and the other with pages of the other colors.
1759         */
1760        batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1761
1762        return batch;
1763}
1764
1765inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1766{
1767        struct per_cpu_pages *pcp;
1768
1769        memset(p, 0, sizeof(*p));
1770
1771        pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1772        pcp->count = 0;
1773        pcp->high = 6 * batch;
1774        pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1775        INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1776
1777        pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1778        pcp->count = 0;
1779        pcp->high = 2 * batch;
1780        pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1781        INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1782}
1783
1784/*
1785 * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1786 * to the value high for the pageset p.
1787 */
1788
1789static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1790                                unsigned long high)
1791{
1792        struct per_cpu_pages *pcp;
1793
1794        pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1795        pcp->high = high;
1796        pcp->batch = max(1UL, high/4);
1797        if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1798                pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1799}
1800
1801
1802#ifdef CONFIG_NUMA
1803/*
1804 * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1805 * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1806 * that an item put on a list will immediately be handed over to
1807 * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1808 * with interrupts disabled.
1809 *
1810 * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1811 *
1812 * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1813 * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1814 * hotplugged processors.
1815 *
1816 * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1817 * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1818 * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1819 */
1820static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1821
1822/*
1823 * Dynamically allocate memory for the
1824 * per cpu pageset array in struct zone.
1825 */
1826static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1827{
1828        struct zone *zone, *dzone;
1829
1830        for_each_zone(zone) {
1831
1832                zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1833                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1834                if (!zone_pcp(zone, cpu))
1835                        goto bad;
1836
1837                setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1838
1839                if (percpu_pagelist_fraction)
1840                        setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1841                                (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1842        }
1843
1844        return 0;
1845bad:
1846        for_each_zone(dzone) {
1847                if (dzone == zone)
1848                        break;
1849                kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1850                zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1851        }
1852        return -ENOMEM;
1853}
1854
1855static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
1856{
1857        struct zone *zone;
1858
1859        for_each_zone(zone) {
1860                struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
1861
1862                zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
1863                kfree(pset);
1864        }
1865}
1866
1867static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1868                unsigned long action,
1869                void *hcpu)
1870{
1871        int cpu = (long)hcpu;
1872        int ret = NOTIFY_OK;
1873
1874        switch (action) {
1875                case CPU_UP_PREPARE:
1876                        if (process_zones(cpu))
1877                                ret = NOTIFY_BAD;
1878                        break;
1879                case CPU_UP_CANCELED:
1880                case CPU_DEAD:
1881                        free_zone_pagesets(cpu);
1882                        break;
1883                default:
1884                        break;
1885        }
1886        return ret;
1887}
1888
1889static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
1890        { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
1891
1892void __init setup_per_cpu_pageset(void)
1893{
1894        int err;
1895
1896        /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
1897         * A cpuup callback will do this for every cpu
1898         * as it comes online
1899         */
1900        err = process_zones(smp_processor_id());
1901        BUG_ON(err);
1902        register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
1903}
1904
1905#endif
1906
1907static __meminit
1908int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
1909{
1910        int i;
1911        struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1912        size_t alloc_size;
1913
1914        /*
1915         * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
1916         * per zone.
1917         */
1918        zone->wait_table_hash_nr_entries =
1919                 wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
1920        zone->wait_table_bits =
1921                wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
1922        alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
1923                                        * sizeof(wait_queue_head_t);
1924
1925        if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
1926                zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
1927                        alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
1928        } else {
1929                /*
1930                 * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
1931                 * via memory hot-add.
1932                 * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
1933                 * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
1934                 * memory - this wait_table must be initialized to use this new
1935                 * node itself as well.
1936                 * To use this new node's memory, further consideration will be
1937                 * necessary.
1938                 */
1939                zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
1940        }
1941        if (!zone->wait_table)
1942                return -ENOMEM;
1943
1944        for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
1945                init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
1946
1947        return 0;
1948}
1949
1950static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
1951{
1952        int cpu;
1953        unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
1954
1955        for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
1956#ifdef CONFIG_NUMA
1957                /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
1958                zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
1959                setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
1960#else
1961                setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
1962#endif
1963        }
1964        if (zone->present_pages)
1965                printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
1966                        zone->name, zone->present_pages, batch);
1967}
1968
1969__meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
1970                                        unsigned long zone_start_pfn,
1971                                        unsigned long size)
1972{
1973        struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1974        int ret;
1975        ret = zone_wait_table_init(zone, size);
1976        if (ret)
1977                return ret;
1978        pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
1979
1980        zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
1981
1982        memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
1983
1984        zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
1985
1986        return 0;
1987}
1988
1989/*
1990 * Set up the zone data structures:
1991 *   - mark all pages reserved
1992 *   - mark all memory queues empty
1993 *   - clear the memory bitmaps
1994 */
1995static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
1996                unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1997{
1998        unsigned long j;
1999        int nid = pgdat->node_id;
2000        unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2001        int ret;
2002
2003        pgdat_resize_init(pgdat);
2004        pgdat->nr_zones = 0;
2005        init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2006        pgdat->kswapd_max_order = 0;
2007       
2008        for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2009                struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2010                unsigned long size, realsize;
2011
2012                realsize = size = zones_size[j];
2013                if (zholes_size)
2014                        realsize -= zholes_size[j];
2015
2016                if (j < ZONE_HIGHMEM)
2017                        nr_kernel_pages += realsize;
2018                nr_all_pages += realsize;
2019
2020                zone->spanned_pages = size;
2021                zone->present_pages = realsize;
2022#ifdef CONFIG_NUMA
2023                zone->min_unmapped_ratio = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2024                                                / 100;
2025#endif
2026                zone->name = zone_names[j];
2027                spin_lock_init(&zone->lock);
2028                spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2029                zone_seqlock_init(zone);
2030                zone->zone_pgdat = pgdat;
2031                zone->free_pages = 0;
2032
2033                zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2034
2035                zone_pcp_init(zone);
2036                INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2037                INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2038                zone->nr_scan_active = 0;
2039                zone->nr_scan_inactive = 0;
2040                zone->nr_active = 0;
2041                zone->nr_inactive = 0;
2042                zap_zone_vm_stats(zone);
2043                atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2044                if (!size)
2045                        continue;
2046
2047                zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2048                ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2049                BUG_ON(ret);
2050                zone_start_pfn += size;
2051        }
2052}
2053
2054static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2055{
2056        /* Skip empty nodes */
2057        if (!pgdat->node_spanned_pages)
2058                return;
2059
2060#ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2061        /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2062        if (!pgdat->node_mem_map) {
2063                unsigned long size, start, end;
2064                struct page *map;
2065
2066                /*
2067                 * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2068                 * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2069                 * for the buddy allocator to function correctly.
2070                 */
2071                start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2072                end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2073                end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2074                size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2075                map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2076                if (!map)
2077                        map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2078                pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2079        }
2080#ifdef CONFIG_FLATMEM
2081        /*
2082         * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2083         */
2084        if (pgdat == NODE_DATA(0))
2085                mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2086#endif
2087#endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2088}
2089
2090void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2091                unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2092                unsigned long *zholes_size)
2093{
2094        pgdat->node_id = nid;
2095        pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2096        calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2097
2098        alloc_node_mem_map(pgdat);
2099
2100        free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2101}
2102
2103#ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2104static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2105struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2106
2107EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2108#endif
2109
2110void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2111{
2112        free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2113                        __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2114}
2115
2116#ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2117static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2118                                 unsigned long action, void *hcpu)
2119{
2120        int cpu = (unsigned long)hcpu;
2121
2122        if (action == CPU_DEAD) {
2123                local_irq_disable();
2124                __drain_pages(cpu);
2125                vm_events_fold_cpu(cpu);
2126                local_irq_enable();
2127                refresh_cpu_vm_stats(cpu);
2128        }
2129        return NOTIFY_OK;
2130}
2131#endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2132
2133void __init page_alloc_init(void)
2134{
2135        hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2136}
2137
2138/*
2139 * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
2140 *      or min_free_kbytes changes.
2141 */
2142static void calculate_totalreserve_pages(void)
2143{
2144        struct pglist_data *pgdat;
2145        unsigned long reserve_pages = 0;
2146        int i, j;
2147
2148        for_each_online_pgdat(pgdat) {
2149                for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2150                        struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2151                        unsigned long max = 0;
2152
2153                        /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
2154                        for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2155                                if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
2156                                        max = zone->lowmem_reserve[j];
2157                        }
2158
2159                        /* we treat pages_high as reserved pages. */
2160                        max += zone->pages_high;
2161
2162                        if (max > zone->present_pages)
2163                                max = zone->present_pages;
2164                        reserve_pages += max;
2165                }
2166        }
2167        totalreserve_pages = reserve_pages;
2168}
2169
2170/*
2171 * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2172 *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2173 *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2174 *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2175 */
2176static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2177{
2178        struct pglist_data *pgdat;
2179        int j, idx;
2180
2181        for_each_online_pgdat(pgdat) {
2182                for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2183                        struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2184                        unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2185
2186                        zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2187
2188                        for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2189                                struct zone *lower_zone;
2190
2191                                if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2192                                        sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2193
2194                                lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2195                                lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2196                                        sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2197                                present_pages += lower_zone->present_pages;
2198                        }
2199                }
2200        }
2201
2202        /* update totalreserve_pages */
2203        calculate_totalreserve_pages();
2204}
2205
2206/*
2207 * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures
2208 *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
2209 *      with respect to min_free_kbytes.
2210 */
2211void setup_per_zone_pages_min(void)
2212{
2213        unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2214        unsigned long lowmem_pages = 0;
2215        struct zone *zone;
2216        unsigned long flags;
2217
2218        /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2219        for_each_zone(zone) {
2220                if (!is_highmem(zone))
2221                        lowmem_pages += zone->present_pages;
2222        }
2223
2224        for_each_zone(zone) {
2225                u64 tmp;
2226
2227                spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2228                tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
2229                do_div(tmp, lowmem_pages);
2230                if (is_highmem(zone)) {
2231                        /*
2232                         * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2233                         * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2234                         * value here.
2235                         *
2236                         * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2237                         * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2238                         * not be capped for highmem.
2239                         */
2240                        int min_pages;
2241
2242                        min_pages = zone->present_pages / 1024;
2243                        if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2244                                min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2245                        if (min_pages > 128)
2246                                min_pages = 128;
2247                        zone->pages_min = min_pages;
2248                } else {
2249                        /*
2250                         * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2251                         * proportionate to the zone's size.
2252                         */
2253                        zone->pages_min = tmp;
2254                }
2255
2256                zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
2257                zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
2258                spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2259        }
2260
2261        /* update totalreserve_pages */
2262        calculate_totalreserve_pages();
2263}
2264
2265/*
2266 * Initialise min_free_kbytes.
2267 *
2268 * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2269 * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2270 * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2271 *
2272 *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2273 *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2274 *
2275 * which yields
2276 *
2277 * 16MB:        512k
2278 * 32MB:        724k
2279 * 64MB:        1024k
2280 * 128MB:       1448k
2281 * 256MB:       2048k
2282 * 512MB:       2896k
2283 * 1024MB:      4096k
2284 * 2048MB:      5792k
2285 * 4096MB:      8192k
2286 * 8192MB:      11584k
2287 * 16384MB:     16384k
2288 */
2289static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2290{
2291        unsigned long lowmem_kbytes;
2292
2293        lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2294
2295        min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2296        if (min_free_kbytes < 128)
2297                min_free_kbytes = 128;
2298        if (min_free_kbytes > 65536)
2299                min_free_kbytes = 65536;
2300        setup_per_zone_pages_min();
2301        setup_per_zone_lowmem_reserve();
2302        return 0;
2303}
2304module_init(init_per_zone_pages_min)
2305
2306/*
2307 * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so
2308 *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2309 *      changes.
2310 */
2311int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2312        struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2313{
2314        proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2315        setup_per_zone_pages_min();
2316        return 0;
2317}
2318
2319#ifdef CONFIG_NUMA
2320int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2321        struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2322{
2323        struct zone *zone;
2324        int rc;
2325
2326        rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2327        if (rc)
2328                return rc;
2329
2330        for_each_zone(zone)
2331                zone->min_unmapped_ratio = (zone->present_pages *
2332                                sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
2333        return 0;
2334}
2335#endif
2336
2337/*
2338 * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2339 *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2340 *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2341 *
2342 * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2343 * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2344 * if in function of the boot time zone sizes.
2345 */
2346int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2347        struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2348{
2349        proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2350        setup_per_zone_lowmem_reserve();
2351        return 0;
2352}
2353
2354/*
2355 * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2356 * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2357 * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2358 */
2359
2360int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2361        struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2362{
2363        struct zone *zone;
2364        unsigned int cpu;
2365        int ret;
2366
2367        ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2368        if (!write || (ret == -EINVAL))
2369                return ret;
2370        for_each_zone(zone) {
2371                for_each_online_cpu(cpu) {
2372                        unsigned long  high;
2373                        high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2374                        setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2375                }
2376        }
2377        return 0;
2378}
2379
2380__initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2381
2382#ifdef CONFIG_NUMA
2383static int __init set_hashdist(char *str)
2384{
2385        if (!str)
2386                return 0;
2387        hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2388        return 1;
2389}
2390__setup("hashdist=", set_hashdist);
2391#endif
2392
2393/*
2394 * allocate a large system hash table from bootmem
2395 * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2396 *   quantity of entries
2397 * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2398 */
2399void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2400                                     unsigned long bucketsize,
2401                                     unsigned long numentries,
2402                                     int scale,
2403                                     int flags,
2404                                     unsigned int *_hash_shift,
2405                                     unsigned int *_hash_mask,
2406                                     unsigned long limit)
2407{
2408        unsigned long long max = limit;
2409        unsigned long log2qty, size;
2410        void *table = NULL;
2411
2412        /* allow the kernel cmdline to have a say */
2413        if (!numentries) {
2414                /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2415                numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2416                numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2417                numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2418                numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2419
2420                /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2421                if (scale > PAGE_SHIFT)
2422                        numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2423                else
2424                        numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2425        }
2426        numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2427
2428        /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2429        if (max == 0) {
2430                max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2431                do_div(max, bucketsize);
2432        }
2433
2434        if (numentries > max)
2435                numentries = max;
2436
2437        log2qty = long_log2(numentries);
2438
2439        do {
2440                size = bucketsize << log2qty;
2441                if (flags & HASH_EARLY)
2442                        table = alloc_bootmem(size);
2443                else if (hashdist)
2444                        table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2445                else {
2446                        unsigned long order;
2447                        for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2448                                ;
2449                        table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2450                }
2451        } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2452
2453        if (!table)
2454                panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2455
2456        printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2457               tablename,
2458               (1U << log2qty),
2459               long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2460               size);
2461
2462        if (_hash_shift)
2463                *_hash_shift = log2qty;
2464        if (_hash_mask)
2465                *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2466
2467        return table;
2468}
2469
2470#ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2471struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2472{
2473        return __pfn_to_page(pfn);
2474}
2475unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2476{
2477        return __page_to_pfn(page);
2478}
2479EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2480EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2481#endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.