Merge to Fedora kernel-2.6.17-1.2187_FC5 patched with stable patch-2.6.17.13-vs2...
[linux-2.6.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/config.h>
18 #include <linux/stddef.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/interrupt.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/pagevec.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <linux/topology.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/cpuset.h>
36 #include <linux/memory_hotplug.h>
37 #include <linux/nodemask.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/vs_limit.h>
41
42 #include <asm/tlbflush.h>
43 #include <asm/div64.h>
44 #include "internal.h"
45
46 /*
47  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
48  * initializer cleaner
49  */
50 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
51 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
52 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
53 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
54 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
55 unsigned long totalhigh_pages __read_mostly;
56 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
57 long nr_swap_pages;
58 int percpu_pagelist_fraction;
59
60 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
61
62 /*
63  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
64  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
65  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
66  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
67  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
68  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
69  *
70  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
71  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
72  */
73 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = { 256, 256, 32 };
74
75 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
76
77 /*
78  * Used by page_zone() to look up the address of the struct zone whose
79  * id is encoded in the upper bits of page->flags
80  */
81 struct zone *zone_table[1 << ZONETABLE_SHIFT] __read_mostly;
82 EXPORT_SYMBOL(zone_table);
83
84 static char *zone_names[MAX_NR_ZONES] = { "DMA", "DMA32", "Normal", "HighMem" };
85 int min_free_kbytes = 1024;
86
87 unsigned long __initdata nr_kernel_pages;
88 unsigned long __initdata nr_all_pages;
89
90 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
91 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
92 {
93         int ret = 0;
94         unsigned seq;
95         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
96
97         do {
98                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
99                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
100                         ret = 1;
101                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
102                         ret = 1;
103         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
104
105         return ret;
106 }
107
108 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
109 {
110 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
111         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
112                 return 0;
113 #endif
114         if (zone != page_zone(page))
115                 return 0;
116
117         return 1;
118 }
119 /*
120  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
121  */
122 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
123 {
124         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
125                 return 1;
126         if (!page_is_consistent(zone, page))
127                 return 1;
128
129         return 0;
130 }
131
132 #else
133 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
134 {
135         return 0;
136 }
137 #endif
138
139 static void bad_page(struct page *page)
140 {
141         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
142                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d (%s)\n"
143                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
144                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
145                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
146                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
147                 page_mapcount(page), page_count(page), print_tainted());
148         dump_stack();
149         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
150                         1 << PG_private |
151                         1 << PG_locked  |
152                         1 << PG_active  |
153                         1 << PG_dirty   |
154                         1 << PG_reclaim |
155                         1 << PG_slab    |
156                         1 << PG_swapcache |
157                         1 << PG_writeback |
158                         1 << PG_buddy );
159         set_page_count(page, 0);
160         reset_page_mapcount(page);
161         page->mapping = NULL;
162         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
163 }
164
165 /*
166  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
167  *
168  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
169  *
170  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
171  *
172  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
173  * the head page (even the head page has this).
174  *
175  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
176  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
177  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
178  */
179
180 static void free_compound_page(struct page *page)
181 {
182         __free_pages_ok(page, (unsigned long)page[1].lru.prev);
183 }
184
185 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
186 {
187         int i;
188         int nr_pages = 1 << order;
189
190         page[1].lru.next = (void *)free_compound_page;  /* set dtor */
191         page[1].lru.prev = (void *)order;
192         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
193                 struct page *p = page + i;
194
195                 __SetPageCompound(p);
196                 set_page_private(p, (unsigned long)page);
197         }
198 }
199
200 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
201 {
202         int i;
203         int nr_pages = 1 << order;
204
205         if (unlikely((unsigned long)page[1].lru.prev != order))
206                 bad_page(page);
207
208         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
209                 struct page *p = page + i;
210
211                 if (unlikely(!PageCompound(p) |
212                                 (page_private(p) != (unsigned long)page)))
213                         bad_page(page);
214                 __ClearPageCompound(p);
215         }
216 }
217
218 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
219 {
220         int i;
221
222         BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
223         /*
224          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
225          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
226          */
227         BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
228         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
229                 clear_highpage(page + i);
230 }
231
232 /*
233  * function for dealing with page's order in buddy system.
234  * zone->lock is already acquired when we use these.
235  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
236  */
237 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
238 {
239         return page_private(page);
240 }
241
242 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
243 {
244         set_page_private(page, order);
245         __SetPageBuddy(page);
246 }
247
248 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
249 {
250         __ClearPageBuddy(page);
251         set_page_private(page, 0);
252 }
253
254 /*
255  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
256  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
257  *
258  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
259  * the following equation:
260  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
261  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
262  * 1 buddy is #10:
263  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
264  *
265  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
266  * satisfies the following equation:
267  *     P = B & ~(1 << O)
268  *
269  * Assumption: *_mem_map is contigious at least up to MAX_ORDER
270  */
271 static inline struct page *
272 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
273 {
274         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
275
276         return page + (buddy_idx - page_idx);
277 }
278
279 static inline unsigned long
280 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
281 {
282         return (page_idx & ~(1 << order));
283 }
284
285 /*
286  * This function checks whether a page is free && is the buddy
287  * we can do coalesce a page and its buddy if
288  * (a) the buddy is not in a hole &&
289  * (b) the buddy is in the buddy system &&
290  * (c) a page and its buddy have the same order.
291  *
292  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
293  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
294  *
295  * For recording page's order, we use page_private(page).
296  */
297 static inline int page_is_buddy(struct page *page, int order)
298 {
299 #ifdef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
300         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)))
301                 return 0;
302 #endif
303
304         if (PageBuddy(page) && page_order(page) == order) {
305                 BUG_ON(page_count(page) != 0);
306                 return 1;
307         }
308         return 0;
309 }
310
311 /*
312  * Freeing function for a buddy system allocator.
313  *
314  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
315  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
316  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
317  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
318  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
319  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
320  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
321  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
322  * parts of the VM system.
323  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
324  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
325  * order is recorded in page_private(page) field.
326  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
327  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
328  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
329  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
330  * triggers coalescing into a block of larger size.            
331  *
332  * -- wli
333  */
334
335 static inline void __free_one_page(struct page *page,
336                 struct zone *zone, unsigned int order)
337 {
338         unsigned long page_idx;
339         int order_size = 1 << order;
340
341         if (unlikely(PageCompound(page)))
342                 destroy_compound_page(page, order);
343
344         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
345
346         BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
347         BUG_ON(bad_range(zone, page));
348
349         zone->free_pages += order_size;
350         while (order < MAX_ORDER-1) {
351                 unsigned long combined_idx;
352                 struct free_area *area;
353                 struct page *buddy;
354
355                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
356                 if (!page_is_buddy(buddy, order))
357                         break;          /* Move the buddy up one level. */
358
359                 list_del(&buddy->lru);
360                 area = zone->free_area + order;
361                 area->nr_free--;
362                 rmv_page_order(buddy);
363                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
364                 page = page + (combined_idx - page_idx);
365                 page_idx = combined_idx;
366                 order++;
367         }
368         set_page_order(page, order);
369         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
370         zone->free_area[order].nr_free++;
371 }
372
373 static inline int free_pages_check(struct page *page)
374 {
375         if (unlikely(page_mapcount(page) |
376                 (page->mapping != NULL)  |
377                 (page_count(page) != 0)  |
378                 (page->flags & (
379                         1 << PG_lru     |
380                         1 << PG_private |
381                         1 << PG_locked  |
382                         1 << PG_active  |
383                         1 << PG_reclaim |
384                         1 << PG_slab    |
385                         1 << PG_swapcache |
386                         1 << PG_writeback |
387                         1 << PG_reserved |
388                         1 << PG_buddy ))))
389                 bad_page(page);
390         if (PageDirty(page))
391                 __ClearPageDirty(page);
392         /*
393          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
394          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
395          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
396          */
397         return PageReserved(page);
398 }
399
400 /*
401  * Frees a list of pages. 
402  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
403  * count is the number of pages to free.
404  *
405  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
406  * see if this freeing clears that state.
407  *
408  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
409  * pinned" detection logic.
410  */
411 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
412                                         struct list_head *list, int order)
413 {
414         spin_lock(&zone->lock);
415         zone->all_unreclaimable = 0;
416         zone->pages_scanned = 0;
417         while (count--) {
418                 struct page *page;
419
420                 BUG_ON(list_empty(list));
421                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
422                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
423                 list_del(&page->lru);
424                 __free_one_page(page, zone, order);
425         }
426         spin_unlock(&zone->lock);
427 }
428
429 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
430 {
431         LIST_HEAD(list);
432         list_add(&page->lru, &list);
433         free_pages_bulk(zone, 1, &list, order);
434 }
435
436 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
437 {
438         unsigned long flags;
439         int i;
440         int reserved = 0;
441
442         if (arch_free_page(page, order))
443                 return;
444         if (!PageHighMem(page))
445                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
446                                                  PAGE_SIZE<<order);
447
448         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
449                 reserved += free_pages_check(page + i);
450         if (reserved)
451                 return;
452
453         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
454         local_irq_save(flags);
455         __mod_page_state(pgfree, 1 << order);
456         free_one_page(page_zone(page), page, order);
457         local_irq_restore(flags);
458 }
459
460 /*
461  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
462  */
463 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
464 {
465         if (order == 0) {
466                 __ClearPageReserved(page);
467                 set_page_count(page, 0);
468                 set_page_refcounted(page);
469                 __free_page(page);
470         } else {
471                 int loop;
472
473                 prefetchw(page);
474                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
475                         struct page *p = &page[loop];
476
477                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
478                                 prefetchw(p + 1);
479                         __ClearPageReserved(p);
480                         set_page_count(p, 0);
481                 }
482
483                 set_page_refcounted(page);
484                 __free_pages(page, order);
485         }
486 }
487
488
489 /*
490  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
491  * Please do not alter this order without good reasons and regression
492  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
493  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
494  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
495  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
496  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
497  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
498  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
499  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
500  *
501  * -- wli
502  */
503 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
504         int low, int high, struct free_area *area)
505 {
506         unsigned long size = 1 << high;
507
508         while (high > low) {
509                 area--;
510                 high--;
511                 size >>= 1;
512                 BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
513                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
514                 area->nr_free++;
515                 set_page_order(&page[size], high);
516         }
517 }
518
519 /*
520  * This page is about to be returned from the page allocator
521  */
522 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
523 {
524         if (unlikely(page_mapcount(page) |
525                 (page->mapping != NULL)  |
526                 (page_count(page) != 0)  |
527                 (page->flags & (
528                         1 << PG_lru     |
529                         1 << PG_private |
530                         1 << PG_locked  |
531                         1 << PG_active  |
532                         1 << PG_dirty   |
533                         1 << PG_reclaim |
534                         1 << PG_slab    |
535                         1 << PG_swapcache |
536                         1 << PG_writeback |
537                         1 << PG_reserved |
538                         1 << PG_buddy ))))
539                 bad_page(page);
540
541         /*
542          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
543          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
544          */
545         if (PageReserved(page))
546                 return 1;
547
548         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
549                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
550                         1 << PG_checked | 1 << PG_mappedtodisk);
551         set_page_private(page, 0);
552         set_page_refcounted(page);
553         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
554
555         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
556                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
557
558         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
559                 prep_compound_page(page, order);
560
561         return 0;
562 }
563
564 /* 
565  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
566  * Call me with the zone->lock already held.
567  */
568 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
569 {
570         struct free_area * area;
571         unsigned int current_order;
572         struct page *page;
573
574         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
575                 area = zone->free_area + current_order;
576                 if (list_empty(&area->free_list))
577                         continue;
578
579                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
580                 list_del(&page->lru);
581                 rmv_page_order(page);
582                 area->nr_free--;
583                 zone->free_pages -= 1UL << order;
584                 expand(zone, page, order, current_order, area);
585                 return page;
586         }
587
588         return NULL;
589 }
590
591 /* 
592  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
593  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
594  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
595  */
596 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
597                         unsigned long count, struct list_head *list)
598 {
599         int i;
600         
601         spin_lock(&zone->lock);
602         for (i = 0; i < count; ++i) {
603                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
604                 if (unlikely(page == NULL))
605                         break;
606                 list_add_tail(&page->lru, list);
607         }
608         spin_unlock(&zone->lock);
609         return i;
610 }
611
612 #ifdef CONFIG_NUMA
613 /*
614  * Called from the slab reaper to drain pagesets on a particular node that
615  * belong to the currently executing processor.
616  * Note that this function must be called with the thread pinned to
617  * a single processor.
618  */
619 void drain_node_pages(int nodeid)
620 {
621         int i, z;
622         unsigned long flags;
623
624         for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
625                 struct zone *zone = NODE_DATA(nodeid)->node_zones + z;
626                 struct per_cpu_pageset *pset;
627
628                 pset = zone_pcp(zone, smp_processor_id());
629                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
630                         struct per_cpu_pages *pcp;
631
632                         pcp = &pset->pcp[i];
633                         if (pcp->count) {
634                                 local_irq_save(flags);
635                                 free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
636                                 pcp->count = 0;
637                                 local_irq_restore(flags);
638                         }
639                 }
640         }
641 }
642 #endif
643
644 #if defined(CONFIG_PM) || defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
645 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
646 {
647         unsigned long flags;
648         struct zone *zone;
649         int i;
650
651         for_each_zone(zone) {
652                 struct per_cpu_pageset *pset;
653
654                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
655                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
656                         struct per_cpu_pages *pcp;
657
658                         pcp = &pset->pcp[i];
659                         local_irq_save(flags);
660                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
661                         pcp->count = 0;
662                         local_irq_restore(flags);
663                 }
664         }
665 }
666 #endif /* CONFIG_PM || CONFIG_HOTPLUG_CPU */
667
668 #ifdef CONFIG_PM
669
670 void mark_free_pages(struct zone *zone)
671 {
672         unsigned long zone_pfn, flags;
673         int order;
674         struct list_head *curr;
675
676         if (!zone->spanned_pages)
677                 return;
678
679         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
680         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn)
681                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(zone_pfn + zone->zone_start_pfn));
682
683         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
684                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
685                         unsigned long start_pfn, i;
686
687                         start_pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
688
689                         for (i=0; i < (1<<order); i++)
690                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(start_pfn+i));
691         }
692         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
693 }
694
695 /*
696  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
697  */
698 void drain_local_pages(void)
699 {
700         unsigned long flags;
701
702         local_irq_save(flags);  
703         __drain_pages(smp_processor_id());
704         local_irq_restore(flags);       
705 }
706 #endif /* CONFIG_PM */
707
708 static void zone_statistics(struct zonelist *zonelist, struct zone *z, int cpu)
709 {
710 #ifdef CONFIG_NUMA
711         pg_data_t *pg = z->zone_pgdat;
712         pg_data_t *orig = zonelist->zones[0]->zone_pgdat;
713         struct per_cpu_pageset *p;
714
715         p = zone_pcp(z, cpu);
716         if (pg == orig) {
717                 p->numa_hit++;
718         } else {
719                 p->numa_miss++;
720                 zone_pcp(zonelist->zones[0], cpu)->numa_foreign++;
721         }
722         if (pg == NODE_DATA(numa_node_id()))
723                 p->local_node++;
724         else
725                 p->other_node++;
726 #endif
727 }
728
729 /*
730  * Free a 0-order page
731  */
732 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
733 {
734         struct zone *zone = page_zone(page);
735         struct per_cpu_pages *pcp;
736         unsigned long flags;
737
738         if (arch_free_page(page, 0))
739                 return;
740
741         if (PageAnon(page))
742                 page->mapping = NULL;
743         if (free_pages_check(page))
744                 return;
745
746         kernel_map_pages(page, 1, 0);
747
748         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
749         local_irq_save(flags);
750         __inc_page_state(pgfree);
751         list_add(&page->lru, &pcp->list);
752         pcp->count++;
753         if (pcp->count >= pcp->high) {
754                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
755                 pcp->count -= pcp->batch;
756         }
757         local_irq_restore(flags);
758         put_cpu();
759 }
760
761 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
762 {
763         free_hot_cold_page(page, 0);
764 }
765         
766 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
767 {
768         free_hot_cold_page(page, 1);
769 }
770
771 /*
772  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
773  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
774  * Each sub-page must be freed individually.
775  *
776  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
777  * Please consult with lkml before using this in your driver.
778  */
779 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
780 {
781         int i;
782
783         BUG_ON(PageCompound(page));
784         BUG_ON(!page_count(page));
785         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
786                 set_page_refcounted(page + i);
787 }
788
789 /*
790  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
791  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
792  * or two.
793  */
794 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
795                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
796 {
797         unsigned long flags;
798         struct page *page;
799         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
800         int cpu;
801
802 again:
803         cpu  = get_cpu();
804         if (likely(order == 0)) {
805                 struct per_cpu_pages *pcp;
806
807                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
808                 local_irq_save(flags);
809                 if (!pcp->count) {
810                         pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
811                                                 pcp->batch, &pcp->list);
812                         if (unlikely(!pcp->count))
813                                 goto failed;
814                 }
815                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
816                 list_del(&page->lru);
817                 pcp->count--;
818         } else {
819                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
820                 page = __rmqueue(zone, order);
821                 spin_unlock(&zone->lock);
822                 if (!page)
823                         goto failed;
824         }
825
826         __mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1 << order);
827         zone_statistics(zonelist, zone, cpu);
828         local_irq_restore(flags);
829         put_cpu();
830
831         BUG_ON(bad_range(zone, page));
832         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
833                 goto again;
834         return page;
835
836 failed:
837         local_irq_restore(flags);
838         put_cpu();
839         return NULL;
840 }
841
842 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
843 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
844 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
845 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
846 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
847 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
848 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
849
850 /*
851  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
852  * of the allocation.
853  */
854 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
855                       int classzone_idx, int alloc_flags)
856 {
857         /* free_pages my go negative - that's OK */
858         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
859         int o;
860
861         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
862                 min -= min / 2;
863         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
864                 min -= min / 4;
865
866         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
867                 return 0;
868         for (o = 0; o < order; o++) {
869                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
870                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
871
872                 /* Require fewer higher order pages to be free */
873                 min >>= 1;
874
875                 if (free_pages <= min)
876                         return 0;
877         }
878         return 1;
879 }
880
881 /*
882  * get_page_from_freeliest goes through the zonelist trying to allocate
883  * a page.
884  */
885 static struct page *
886 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
887                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
888 {
889         struct zone **z = zonelist->zones;
890         struct page *page = NULL;
891         int classzone_idx = zone_idx(*z);
892
893         /*
894          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
895          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
896          */
897         do {
898                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
899                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
900                         continue;
901
902                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
903                         unsigned long mark;
904                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
905                                 mark = (*z)->pages_min;
906                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
907                                 mark = (*z)->pages_low;
908                         else
909                                 mark = (*z)->pages_high;
910                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
911                                     classzone_idx, alloc_flags))
912                                 if (!zone_reclaim_mode ||
913                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
914                                         continue;
915                 }
916
917                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
918                 if (page) {
919                         break;
920                 }
921         } while (*(++z) != NULL);
922         return page;
923 }
924
925 /*
926  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
927  */
928 struct page * fastcall
929 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
930                 struct zonelist *zonelist)
931 {
932         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
933         struct zone **z;
934         struct page *page;
935         struct reclaim_state reclaim_state;
936         struct task_struct *p = current;
937         int do_retry;
938         int alloc_flags;
939         int did_some_progress;
940
941         might_sleep_if(wait);
942
943 restart:
944         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
945
946         if (unlikely(*z == NULL)) {
947                 /* Should this ever happen?? */
948                 return NULL;
949         }
950
951         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
952                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
953         if (page)
954                 goto got_pg;
955
956         do {
957                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask|__GFP_HARDWALL))
958                         wakeup_kswapd(*z, order);
959         } while (*(++z));
960
961         /*
962          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
963          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
964          * to how we want to proceed.
965          *
966          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
967          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
968          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
969          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
970          */
971         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
972         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
973                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
974         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
975                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
976         if (wait)
977                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
978
979         /*
980          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
981          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
982          *
983          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
984          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
985          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
986          */
987         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
988         if (page)
989                 goto got_pg;
990
991         /* This allocation should allow future memory freeing. */
992
993         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
994                         && !in_interrupt()) {
995                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
996 nofail_alloc:
997                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
998                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
999                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1000                         if (page)
1001                                 goto got_pg;
1002                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1003                                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1004                                 goto nofail_alloc;
1005                         }
1006                 }
1007                 goto nopage;
1008         }
1009
1010         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1011         if (!wait)
1012                 goto nopage;
1013
1014 rebalance:
1015         cond_resched();
1016
1017         /* We now go into synchronous reclaim */
1018         cpuset_memory_pressure_bump();
1019         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1020         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1021         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1022
1023         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, gfp_mask);
1024
1025         p->reclaim_state = NULL;
1026         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1027
1028         cond_resched();
1029
1030         if (likely(did_some_progress)) {
1031                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1032                                                 zonelist, alloc_flags);
1033                 if (page)
1034                         goto got_pg;
1035         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1036                 /*
1037                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1038                  * very high watermark here, this is only to catch
1039                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1040                  * under heavy pressure.
1041                  */
1042                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1043                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1044                 if (page)
1045                         goto got_pg;
1046
1047                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1048                 goto restart;
1049         }
1050
1051         /*
1052          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1053          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1054          *
1055          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1056          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1057          */
1058         do_retry = 0;
1059         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1060                 if ((order <= 3) || (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1061                         do_retry = 1;
1062                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1063                         do_retry = 1;
1064         }
1065         if (do_retry) {
1066                 blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1067                 goto rebalance;
1068         }
1069
1070 nopage:
1071         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1072                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1073                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1074                         p->comm, order, gfp_mask);
1075                 dump_stack();
1076                 show_mem();
1077         }
1078 got_pg:
1079         return page;
1080 }
1081
1082 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1083
1084 /*
1085  * Common helper functions.
1086  */
1087 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1088 {
1089         struct page * page;
1090         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1091         if (!page)
1092                 return 0;
1093         return (unsigned long) page_address(page);
1094 }
1095
1096 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1097
1098 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1099 {
1100         struct page * page;
1101
1102         /*
1103          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1104          * a highmem page
1105          */
1106         BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1107
1108         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1109         if (page)
1110                 return (unsigned long) page_address(page);
1111         return 0;
1112 }
1113
1114 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1115
1116 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1117 {
1118         int i = pagevec_count(pvec);
1119
1120         while (--i >= 0)
1121                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1122 }
1123
1124 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1125 {
1126         if (put_page_testzero(page)) {
1127                 if (order == 0)
1128                         free_hot_page(page);
1129                 else
1130                         __free_pages_ok(page, order);
1131         }
1132 }
1133
1134 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1135
1136 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1137 {
1138         if (addr != 0) {
1139                 BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1140                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1141         }
1142 }
1143
1144 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1145
1146 /*
1147  * Total amount of free (allocatable) RAM:
1148  */
1149 unsigned int nr_free_pages(void)
1150 {
1151         unsigned int sum = 0;
1152         struct zone *zone;
1153
1154         for_each_zone(zone)
1155                 sum += zone->free_pages;
1156
1157         return sum;
1158 }
1159
1160 EXPORT_SYMBOL(nr_free_pages);
1161
1162 #ifdef CONFIG_NUMA
1163 unsigned int nr_free_pages_pgdat(pg_data_t *pgdat)
1164 {
1165         unsigned int i, sum = 0;
1166
1167         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1168                 sum += pgdat->node_zones[i].free_pages;
1169
1170         return sum;
1171 }
1172 #endif
1173
1174 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1175 {
1176         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1177         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1178         unsigned int sum = 0;
1179
1180         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1181         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1182         struct zone *zone;
1183
1184         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1185                 unsigned long size = zone->present_pages;
1186                 unsigned long high = zone->pages_high;
1187                 if (size > high)
1188                         sum += size - high;
1189         }
1190
1191         return sum;
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1196  */
1197 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1198 {
1199         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1204  */
1205 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1206 {
1207         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER));
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1211 unsigned int nr_free_highpages (void)
1212 {
1213         pg_data_t *pgdat;
1214         unsigned int pages = 0;
1215
1216         for_each_online_pgdat(pgdat)
1217                 pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1218
1219         return pages;
1220 }
1221 #endif
1222
1223 #ifdef CONFIG_NUMA
1224 static void show_node(struct zone *zone)
1225 {
1226         printk("Node %d ", zone->zone_pgdat->node_id);
1227 }
1228 #else
1229 #define show_node(zone) do { } while (0)
1230 #endif
1231
1232 /*
1233  * Accumulate the page_state information across all CPUs.
1234  * The result is unavoidably approximate - it can change
1235  * during and after execution of this function.
1236  */
1237 static DEFINE_PER_CPU(struct page_state, page_states) = {0};
1238
1239 atomic_t nr_pagecache = ATOMIC_INIT(0);
1240 EXPORT_SYMBOL(nr_pagecache);
1241 #ifdef CONFIG_SMP
1242 DEFINE_PER_CPU(long, nr_pagecache_local) = 0;
1243 #endif
1244
1245 static void __get_page_state(struct page_state *ret, int nr, cpumask_t *cpumask)
1246 {
1247         unsigned cpu;
1248
1249         memset(ret, 0, nr * sizeof(unsigned long));
1250         cpus_and(*cpumask, *cpumask, cpu_online_map);
1251
1252         for_each_cpu_mask(cpu, *cpumask) {
1253                 unsigned long *in;
1254                 unsigned long *out;
1255                 unsigned off;
1256                 unsigned next_cpu;
1257
1258                 in = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
1259
1260                 next_cpu = next_cpu(cpu, *cpumask);
1261                 if (likely(next_cpu < NR_CPUS))
1262                         prefetch(&per_cpu(page_states, next_cpu));
1263
1264                 out = (unsigned long *)ret;
1265                 for (off = 0; off < nr; off++)
1266                         *out++ += *in++;
1267         }
1268 }
1269
1270 void get_page_state_node(struct page_state *ret, int node)
1271 {
1272         int nr;
1273         cpumask_t mask = node_to_cpumask(node);
1274
1275         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1276         nr /= sizeof(unsigned long);
1277
1278         __get_page_state(ret, nr+1, &mask);
1279 }
1280
1281 void get_page_state(struct page_state *ret)
1282 {
1283         int nr;
1284         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1285
1286         nr = offsetof(struct page_state, GET_PAGE_STATE_LAST);
1287         nr /= sizeof(unsigned long);
1288
1289         __get_page_state(ret, nr + 1, &mask);
1290 }
1291
1292 void get_full_page_state(struct page_state *ret)
1293 {
1294         cpumask_t mask = CPU_MASK_ALL;
1295
1296         __get_page_state(ret, sizeof(*ret) / sizeof(unsigned long), &mask);
1297 }
1298
1299 unsigned long read_page_state_offset(unsigned long offset)
1300 {
1301         unsigned long ret = 0;
1302         int cpu;
1303
1304         for_each_online_cpu(cpu) {
1305                 unsigned long in;
1306
1307                 in = (unsigned long)&per_cpu(page_states, cpu) + offset;
1308                 ret += *((unsigned long *)in);
1309         }
1310         return ret;
1311 }
1312
1313 void __mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1314 {
1315         void *ptr;
1316
1317         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1318         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1319 }
1320 EXPORT_SYMBOL(__mod_page_state_offset);
1321
1322 void mod_page_state_offset(unsigned long offset, unsigned long delta)
1323 {
1324         unsigned long flags;
1325         void *ptr;
1326
1327         local_irq_save(flags);
1328         ptr = &__get_cpu_var(page_states);
1329         *(unsigned long *)(ptr + offset) += delta;
1330         local_irq_restore(flags);
1331 }
1332 EXPORT_SYMBOL(mod_page_state_offset);
1333
1334 void __get_zone_counts(unsigned long *active, unsigned long *inactive,
1335                         unsigned long *free, struct pglist_data *pgdat)
1336 {
1337         struct zone *zones = pgdat->node_zones;
1338         int i;
1339
1340         *active = 0;
1341         *inactive = 0;
1342         *free = 0;
1343         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1344                 *active += zones[i].nr_active;
1345                 *inactive += zones[i].nr_inactive;
1346                 *free += zones[i].free_pages;
1347         }
1348 }
1349
1350 void get_zone_counts(unsigned long *active,
1351                 unsigned long *inactive, unsigned long *free)
1352 {
1353         struct pglist_data *pgdat;
1354
1355         *active = 0;
1356         *inactive = 0;
1357         *free = 0;
1358         for_each_online_pgdat(pgdat) {
1359                 unsigned long l, m, n;
1360                 __get_zone_counts(&l, &m, &n, pgdat);
1361                 *active += l;
1362                 *inactive += m;
1363                 *free += n;
1364         }
1365 }
1366
1367 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1368 {
1369         val->totalram = totalram_pages;
1370         val->sharedram = 0;
1371         val->freeram = nr_free_pages();
1372         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1373 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1374         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1375         val->freehigh = nr_free_highpages();
1376 #else
1377         val->totalhigh = 0;
1378         val->freehigh = 0;
1379 #endif
1380         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1381         if (vx_flags(VXF_VIRT_MEM, 0))
1382                 vx_vsi_meminfo(val);
1383 }
1384
1385 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1386
1387 #ifdef CONFIG_NUMA
1388 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1389 {
1390         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1391
1392         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1393         val->freeram = nr_free_pages_pgdat(pgdat);
1394         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1395         val->freehigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].free_pages;
1396         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1397         if (vx_flags(VXF_VIRT_MEM, 0))
1398                 vx_vsi_meminfo(val);
1399 }
1400 #endif
1401
1402 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1403
1404 /*
1405  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1406  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1407  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1408  */
1409 void show_free_areas(void)
1410 {
1411         struct page_state ps;
1412         int cpu, temperature;
1413         unsigned long active;
1414         unsigned long inactive;
1415         unsigned long free;
1416         struct zone *zone;
1417
1418         for_each_zone(zone) {
1419                 show_node(zone);
1420                 printk("%s per-cpu:", zone->name);
1421
1422                 if (!populated_zone(zone)) {
1423                         printk(" empty\n");
1424                         continue;
1425                 } else
1426                         printk("\n");
1427
1428                 for_each_online_cpu(cpu) {
1429                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1430
1431                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1432
1433                         for (temperature = 0; temperature < 2; temperature++)
1434                                 printk("cpu %d %s: high %d, batch %d used:%d\n",
1435                                         cpu,
1436                                         temperature ? "cold" : "hot",
1437                                         pageset->pcp[temperature].high,
1438                                         pageset->pcp[temperature].batch,
1439                                         pageset->pcp[temperature].count);
1440                 }
1441         }
1442
1443         get_page_state(&ps);
1444         get_zone_counts(&active, &inactive, &free);
1445
1446         printk("Free pages: %11ukB (%ukB HighMem)\n",
1447                 K(nr_free_pages()),
1448                 K(nr_free_highpages()));
1449
1450         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu "
1451                 "unstable:%lu free:%u slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu\n",
1452                 active,
1453                 inactive,
1454                 ps.nr_dirty,
1455                 ps.nr_writeback,
1456                 ps.nr_unstable,
1457                 nr_free_pages(),
1458                 ps.nr_slab,
1459                 ps.nr_mapped,
1460                 ps.nr_page_table_pages);
1461
1462         for_each_zone(zone) {
1463                 int i;
1464
1465                 show_node(zone);
1466                 printk("%s"
1467                         " free:%lukB"
1468                         " min:%lukB"
1469                         " low:%lukB"
1470                         " high:%lukB"
1471                         " active:%lukB"
1472                         " inactive:%lukB"
1473                         " present:%lukB"
1474                         " pages_scanned:%lu"
1475                         " all_unreclaimable? %s"
1476                         "\n",
1477                         zone->name,
1478                         K(zone->free_pages),
1479                         K(zone->pages_min),
1480                         K(zone->pages_low),
1481                         K(zone->pages_high),
1482                         K(zone->nr_active),
1483                         K(zone->nr_inactive),
1484                         K(zone->present_pages),
1485                         zone->pages_scanned,
1486                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1487                         );
1488                 printk("lowmem_reserve[]:");
1489                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1490                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1491                 printk("\n");
1492         }
1493
1494         for_each_zone(zone) {
1495                 unsigned long nr, flags, order, total = 0;
1496
1497                 show_node(zone);
1498                 printk("%s: ", zone->name);
1499                 if (!populated_zone(zone)) {
1500                         printk("empty\n");
1501                         continue;
1502                 }
1503
1504                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1505                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1506                         nr = zone->free_area[order].nr_free;
1507                         total += nr << order;
1508                         printk("%lu*%lukB ", nr, K(1UL) << order);
1509                 }
1510                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1511                 printk("= %lukB\n", K(total));
1512         }
1513
1514         show_swap_cache_info();
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Builds allocation fallback zone lists.
1519  *
1520  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1521  */
1522 static int __init build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,
1523                         struct zonelist *zonelist, int nr_zones, int zone_type)
1524 {
1525         struct zone *zone;
1526
1527         BUG_ON(zone_type > ZONE_HIGHMEM);
1528
1529         do {
1530                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1531                 if (populated_zone(zone)) {
1532 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
1533                         BUG_ON(zone_type > ZONE_NORMAL);
1534 #endif
1535                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1536                         check_highest_zone(zone_type);
1537                 }
1538                 zone_type--;
1539
1540         } while (zone_type >= 0);
1541         return nr_zones;
1542 }
1543
1544 static inline int highest_zone(int zone_bits)
1545 {
1546         int res = ZONE_NORMAL;
1547         if (zone_bits & (__force int)__GFP_HIGHMEM)
1548                 res = ZONE_HIGHMEM;
1549         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA32)
1550                 res = ZONE_DMA32;
1551         if (zone_bits & (__force int)__GFP_DMA)
1552                 res = ZONE_DMA;
1553         return res;
1554 }
1555
1556 #ifdef CONFIG_NUMA
1557 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1558 static int __initdata node_load[MAX_NUMNODES];
1559 /**
1560  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1561  * @node: node whose fallback list we're appending
1562  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1563  *
1564  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1565  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1566  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1567  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1568  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1569  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1570  * on them otherwise.
1571  * It returns -1 if no node is found.
1572  */
1573 static int __init find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1574 {
1575         int n, val;
1576         int min_val = INT_MAX;
1577         int best_node = -1;
1578
1579         /* Use the local node if we haven't already */
1580         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1581                 node_set(node, *used_node_mask);
1582                 return node;
1583         }
1584
1585         for_each_online_node(n) {
1586                 cpumask_t tmp;
1587
1588                 /* Don't want a node to appear more than once */
1589                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1590                         continue;
1591
1592                 /* Use the distance array to find the distance */
1593                 val = node_distance(node, n);
1594
1595                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1596                 val += (n < node);
1597
1598                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1599                 tmp = node_to_cpumask(n);
1600                 if (!cpus_empty(tmp))
1601                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1602
1603                 /* Slight preference for less loaded node */
1604                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1605                 val += node_load[n];
1606
1607                 if (val < min_val) {
1608                         min_val = val;
1609                         best_node = n;
1610                 }
1611         }
1612
1613         if (best_node >= 0)
1614                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1615
1616         return best_node;
1617 }
1618
1619 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1620 {
1621         int i, j, k, node, local_node;
1622         int prev_node, load;
1623         struct zonelist *zonelist;
1624         nodemask_t used_mask;
1625
1626         /* initialize zonelists */
1627         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1628                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1629                 zonelist->zones[0] = NULL;
1630         }
1631
1632         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1633         local_node = pgdat->node_id;
1634         load = num_online_nodes();
1635         prev_node = local_node;
1636         nodes_clear(used_mask);
1637         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1638                 int distance = node_distance(local_node, node);
1639
1640                 /*
1641                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1642                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1643                  */
1644                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1645                         zone_reclaim_mode = 1;
1646
1647                 /*
1648                  * We don't want to pressure a particular node.
1649                  * So adding penalty to the first node in same
1650                  * distance group to make it round-robin.
1651                  */
1652
1653                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1654                         node_load[node] += load;
1655                 prev_node = node;
1656                 load--;
1657                 for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1658                         zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1659                         for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++);
1660
1661                         k = highest_zone(i);
1662
1663                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1664                         zonelist->zones[j] = NULL;
1665                 }
1666         }
1667 }
1668
1669 #else   /* CONFIG_NUMA */
1670
1671 static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1672 {
1673         int i, j, k, node, local_node;
1674
1675         local_node = pgdat->node_id;
1676         for (i = 0; i < GFP_ZONETYPES; i++) {
1677                 struct zonelist *zonelist;
1678
1679                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1680
1681                 j = 0;
1682                 k = highest_zone(i);
1683                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, j, k);
1684                 /*
1685                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
1686                  * of all the other nodes.
1687                  * We don't want to pressure a particular node, so when
1688                  * building the zones for node N, we make sure that the
1689                  * zones coming right after the local ones are those from
1690                  * node N+1 (modulo N)
1691                  */
1692                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
1693                         if (!node_online(node))
1694                                 continue;
1695                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1696                 }
1697                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
1698                         if (!node_online(node))
1699                                 continue;
1700                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, k);
1701                 }
1702
1703                 zonelist->zones[j] = NULL;
1704         }
1705 }
1706
1707 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1708
1709 void __init build_all_zonelists(void)
1710 {
1711         int i;
1712
1713         for_each_online_node(i)
1714                 build_zonelists(NODE_DATA(i));
1715         printk("Built %i zonelists\n", num_online_nodes());
1716         cpuset_init_current_mems_allowed();
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
1721  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
1722  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
1723  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
1724  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
1725  * conservative, even though it seems large.
1726  *
1727  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
1728  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
1729  */
1730 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
1731
1732 static inline unsigned long wait_table_size(unsigned long pages)
1733 {
1734         unsigned long size = 1;
1735
1736         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
1737
1738         while (size < pages)
1739                 size <<= 1;
1740
1741         /*
1742          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
1743          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
1744          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
1745          */
1746         size = min(size, 4096UL);
1747
1748         return max(size, 4UL);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
1753  * to extract the more random high bits from the multiplicative
1754  * hash function before the remainder is taken.
1755  */
1756 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
1757 {
1758         return ffz(~size);
1759 }
1760
1761 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
1762
1763 static void __init calculate_zone_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
1764                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
1765 {
1766         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
1767         int i;
1768
1769         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1770                 totalpages += zones_size[i];
1771         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
1772
1773         realtotalpages = totalpages;
1774         if (zholes_size)
1775                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1776                         realtotalpages -= zholes_size[i];
1777         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
1778         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id, realtotalpages);
1779 }
1780
1781
1782 /*
1783  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
1784  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
1785  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
1786  */
1787 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
1788                 unsigned long start_pfn)
1789 {
1790         struct page *page;
1791         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
1792         unsigned long pfn;
1793
1794         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1795                 if (!early_pfn_valid(pfn))
1796                         continue;
1797                 page = pfn_to_page(pfn);
1798                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
1799                 init_page_count(page);
1800                 reset_page_mapcount(page);
1801                 SetPageReserved(page);
1802                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
1803 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
1804                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
1805                 if (!is_highmem_idx(zone))
1806                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
1807 #endif
1808         }
1809 }
1810
1811 void zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
1812                                 unsigned long size)
1813 {
1814         int order;
1815         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
1816                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
1817                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
1818         }
1819 }
1820
1821 #define ZONETABLE_INDEX(x, zone_nr)     ((x << ZONES_SHIFT) | zone_nr)
1822 void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
1823                 unsigned long size)
1824 {
1825         unsigned long snum = pfn_to_section_nr(pfn);
1826         unsigned long end = pfn_to_section_nr(pfn + size);
1827
1828         if (FLAGS_HAS_NODE)
1829                 zone_table[ZONETABLE_INDEX(nid, zid)] = zone;
1830         else
1831                 for (; snum <= end; snum++)
1832                         zone_table[ZONETABLE_INDEX(snum, zid)] = zone;
1833 }
1834
1835 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
1836 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
1837         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn))
1838 #endif
1839
1840 static int __cpuinit zone_batchsize(struct zone *zone)
1841 {
1842         int batch;
1843
1844         /*
1845          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
1846          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
1847          *
1848          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
1849          */
1850         batch = zone->present_pages / 1024;
1851         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
1852                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
1853         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
1854         if (batch < 1)
1855                 batch = 1;
1856
1857         /*
1858          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
1859          * of 2 value was found to be more likely to have
1860          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
1861          *
1862          * For example if 2 tasks are alternately allocating
1863          * batches of pages, one task can end up with a lot
1864          * of pages of one half of the possible page colors
1865          * and the other with pages of the other colors.
1866          */
1867         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
1868
1869         return batch;
1870 }
1871
1872 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
1873 {
1874         struct per_cpu_pages *pcp;
1875
1876         memset(p, 0, sizeof(*p));
1877
1878         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
1879         pcp->count = 0;
1880         pcp->high = 6 * batch;
1881         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
1882         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1883
1884         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
1885         pcp->count = 0;
1886         pcp->high = 2 * batch;
1887         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
1888         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
1893  * to the value high for the pageset p.
1894  */
1895
1896 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
1897                                 unsigned long high)
1898 {
1899         struct per_cpu_pages *pcp;
1900
1901         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
1902         pcp->high = high;
1903         pcp->batch = max(1UL, high/4);
1904         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
1905                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
1906 }
1907
1908
1909 #ifdef CONFIG_NUMA
1910 /*
1911  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
1912  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
1913  * that an item put on a list will immediately be handed over to
1914  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
1915  * with interrupts disabled.
1916  *
1917  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
1918  *
1919  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
1920  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
1921  * hotplugged processors.
1922  *
1923  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
1924  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
1925  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
1926  */
1927 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
1928
1929 /*
1930  * Dynamically allocate memory for the
1931  * per cpu pageset array in struct zone.
1932  */
1933 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
1934 {
1935         struct zone *zone, *dzone;
1936
1937         for_each_zone(zone) {
1938
1939                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
1940                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1941                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
1942                         goto bad;
1943
1944                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
1945
1946                 if (percpu_pagelist_fraction)
1947                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
1948                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
1949         }
1950
1951         return 0;
1952 bad:
1953         for_each_zone(dzone) {
1954                 if (dzone == zone)
1955                         break;
1956                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
1957                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
1958         }
1959         return -ENOMEM;
1960 }
1961
1962 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
1963 {
1964         struct zone *zone;
1965
1966         for_each_zone(zone) {
1967                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
1968
1969                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
1970                 kfree(pset);
1971         }
1972 }
1973
1974 static int pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1975                 unsigned long action,
1976                 void *hcpu)
1977 {
1978         int cpu = (long)hcpu;
1979         int ret = NOTIFY_OK;
1980
1981         switch (action) {
1982                 case CPU_UP_PREPARE:
1983                         if (process_zones(cpu))
1984                                 ret = NOTIFY_BAD;
1985                         break;
1986                 case CPU_UP_CANCELED:
1987                 case CPU_DEAD:
1988                         free_zone_pagesets(cpu);
1989                         break;
1990                 default:
1991                         break;
1992         }
1993         return ret;
1994 }
1995
1996 static struct notifier_block pageset_notifier =
1997         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
1998
1999 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2000 {
2001         int err;
2002
2003         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2004          * A cpuup callback will do this for every cpu
2005          * as it comes online
2006          */
2007         err = process_zones(smp_processor_id());
2008         BUG_ON(err);
2009         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2010 }
2011
2012 #endif
2013
2014 static __meminit
2015 void zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2016 {
2017         int i;
2018         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2019
2020         /*
2021          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2022          * per zone.
2023          */
2024         zone->wait_table_size = wait_table_size(zone_size_pages);
2025         zone->wait_table_bits = wait_table_bits(zone->wait_table_size);
2026         zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2027                 alloc_bootmem_node(pgdat, zone->wait_table_size
2028                                         * sizeof(wait_queue_head_t));
2029
2030         for(i = 0; i < zone->wait_table_size; ++i)
2031                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2032 }
2033
2034 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2035 {
2036         int cpu;
2037         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2038
2039         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2040 #ifdef CONFIG_NUMA
2041                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2042                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2043                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2044 #else
2045                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2046 #endif
2047         }
2048         if (zone->present_pages)
2049                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2050                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2051 }
2052
2053 static __meminit void init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2054                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long size)
2055 {
2056         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2057
2058         zone_wait_table_init(zone, size);
2059         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2060
2061         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2062
2063         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2064
2065         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Set up the zone data structures:
2070  *   - mark all pages reserved
2071  *   - mark all memory queues empty
2072  *   - clear the memory bitmaps
2073  */
2074 static void __init free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2075                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2076 {
2077         unsigned long j;
2078         int nid = pgdat->node_id;
2079         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2080
2081         pgdat_resize_init(pgdat);
2082         pgdat->nr_zones = 0;
2083         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2084         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2085         
2086         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2087                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2088                 unsigned long size, realsize;
2089
2090                 realsize = size = zones_size[j];
2091                 if (zholes_size)
2092                         realsize -= zholes_size[j];
2093
2094                 if (j < ZONE_HIGHMEM)
2095                         nr_kernel_pages += realsize;
2096                 nr_all_pages += realsize;
2097
2098                 zone->spanned_pages = size;
2099                 zone->present_pages = realsize;
2100                 zone->name = zone_names[j];
2101                 spin_lock_init(&zone->lock);
2102                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2103                 zone_seqlock_init(zone);
2104                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2105                 zone->free_pages = 0;
2106
2107                 zone->temp_priority = zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2108
2109                 zone_pcp_init(zone);
2110                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2111                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2112                 zone->nr_scan_active = 0;
2113                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2114                 zone->nr_active = 0;
2115                 zone->nr_inactive = 0;
2116                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2117                 if (!size)
2118                         continue;
2119
2120                 zonetable_add(zone, nid, j, zone_start_pfn, size);
2121                 init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size);
2122                 zone_start_pfn += size;
2123         }
2124 }
2125
2126 static void __init alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2127 {
2128         /* Skip empty nodes */
2129         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2130                 return;
2131
2132 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2133         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2134         if (!pgdat->node_mem_map) {
2135                 unsigned long size, start, end;
2136                 struct page *map;
2137
2138                 /*
2139                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2140                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2141                  * for the buddy allocator to function correctly.
2142                  */
2143                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2144                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2145                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2146                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
2147                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
2148                 if (!map)
2149                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
2150                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
2151         }
2152 #ifdef CONFIG_FLATMEM
2153         /*
2154          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
2155          */
2156         if (pgdat == NODE_DATA(0))
2157                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
2158 #endif
2159 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
2160 }
2161
2162 void __init free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
2163                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
2164                 unsigned long *zholes_size)
2165 {
2166         pgdat->node_id = nid;
2167         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
2168         calculate_zone_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
2169
2170         alloc_node_mem_map(pgdat);
2171
2172         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
2173 }
2174
2175 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
2176 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
2177 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
2178
2179 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
2180 #endif
2181
2182 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
2183 {
2184         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
2185                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
2186 }
2187
2188 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2189
2190 #include <linux/seq_file.h>
2191
2192 static void *frag_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2193 {
2194         pg_data_t *pgdat;
2195         loff_t node = *pos;
2196         for (pgdat = first_online_pgdat();
2197              pgdat && node;
2198              pgdat = next_online_pgdat(pgdat))
2199                 --node;
2200
2201         return pgdat;
2202 }
2203
2204 static void *frag_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2205 {
2206         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2207
2208         (*pos)++;
2209         return next_online_pgdat(pgdat);
2210 }
2211
2212 static void frag_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2213 {
2214 }
2215
2216 /* 
2217  * This walks the free areas for each zone.
2218  */
2219 static int frag_show(struct seq_file *m, void *arg)
2220 {
2221         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)arg;
2222         struct zone *zone;
2223         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2224         unsigned long flags;
2225         int order;
2226
2227         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; ++zone) {
2228                 if (!populated_zone(zone))
2229                         continue;
2230
2231                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2232                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s ", pgdat->node_id, zone->name);
2233                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; ++order)
2234                         seq_printf(m, "%6lu ", zone->free_area[order].nr_free);
2235                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2236                 seq_putc(m, '\n');
2237         }
2238         return 0;
2239 }
2240
2241 struct seq_operations fragmentation_op = {
2242         .start  = frag_start,
2243         .next   = frag_next,
2244         .stop   = frag_stop,
2245         .show   = frag_show,
2246 };
2247
2248 /*
2249  * Output information about zones in @pgdat.
2250  */
2251 static int zoneinfo_show(struct seq_file *m, void *arg)
2252 {
2253         pg_data_t *pgdat = arg;
2254         struct zone *zone;
2255         struct zone *node_zones = pgdat->node_zones;
2256         unsigned long flags;
2257
2258         for (zone = node_zones; zone - node_zones < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2259                 int i;
2260
2261                 if (!populated_zone(zone))
2262                         continue;
2263
2264                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
2265                 seq_printf(m, "Node %d, zone %8s", pgdat->node_id, zone->name);
2266                 seq_printf(m,
2267                            "\n  pages free     %lu"
2268                            "\n        min      %lu"
2269                            "\n        low      %lu"
2270                            "\n        high     %lu"
2271                            "\n        active   %lu"
2272                            "\n        inactive %lu"
2273                            "\n        scanned  %lu (a: %lu i: %lu)"
2274                            "\n        spanned  %lu"
2275                            "\n        present  %lu",
2276                            zone->free_pages,
2277                            zone->pages_min,
2278                            zone->pages_low,
2279                            zone->pages_high,
2280                            zone->nr_active,
2281                            zone->nr_inactive,
2282                            zone->pages_scanned,
2283                            zone->nr_scan_active, zone->nr_scan_inactive,
2284                            zone->spanned_pages,
2285                            zone->present_pages);
2286                 seq_printf(m,
2287                            "\n        protection: (%lu",
2288                            zone->lowmem_reserve[0]);
2289                 for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(zone->lowmem_reserve); i++)
2290                         seq_printf(m, ", %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
2291                 seq_printf(m,
2292                            ")"
2293                            "\n  pagesets");
2294                 for_each_online_cpu(i) {
2295                         struct per_cpu_pageset *pageset;
2296                         int j;
2297
2298                         pageset = zone_pcp(zone, i);
2299                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2300                                 if (pageset->pcp[j].count)
2301                                         break;
2302                         }
2303                         if (j == ARRAY_SIZE(pageset->pcp))
2304                                 continue;
2305                         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(pageset->pcp); j++) {
2306                                 seq_printf(m,
2307                                            "\n    cpu: %i pcp: %i"
2308                                            "\n              count: %i"
2309                                            "\n              high:  %i"
2310                                            "\n              batch: %i",
2311                                            i, j,
2312                                            pageset->pcp[j].count,
2313                                            pageset->pcp[j].high,
2314                                            pageset->pcp[j].batch);
2315                         }
2316 #ifdef CONFIG_NUMA
2317                         seq_printf(m,
2318                                    "\n            numa_hit:       %lu"
2319                                    "\n            numa_miss:      %lu"
2320                                    "\n            numa_foreign:   %lu"
2321                                    "\n            interleave_hit: %lu"
2322                                    "\n            local_node:     %lu"
2323                                    "\n            other_node:     %lu",
2324                                    pageset->numa_hit,
2325                                    pageset->numa_miss,
2326                                    pageset->numa_foreign,
2327                                    pageset->interleave_hit,
2328                                    pageset->local_node,
2329                                    pageset->other_node);
2330 #endif
2331                 }
2332                 seq_printf(m,
2333                            "\n  all_unreclaimable: %u"
2334                            "\n  prev_priority:     %i"
2335                            "\n  temp_priority:     %i"
2336                            "\n  start_pfn:         %lu",
2337                            zone->all_unreclaimable,
2338                            zone->prev_priority,
2339                            zone->temp_priority,
2340                            zone->zone_start_pfn);
2341                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
2342                 seq_putc(m, '\n');
2343         }
2344         return 0;
2345 }
2346
2347 struct seq_operations zoneinfo_op = {
2348         .start  = frag_start, /* iterate over all zones. The same as in
2349                                * fragmentation. */
2350         .next   = frag_next,
2351         .stop   = frag_stop,
2352         .show   = zoneinfo_show,
2353 };
2354
2355 static char *vmstat_text[] = {
2356         "nr_dirty",
2357         "nr_writeback",
2358         "nr_unstable",
2359         "nr_page_table_pages",
2360         "nr_mapped",
2361         "nr_slab",
2362
2363         "pgpgin",
2364         "pgpgout",
2365         "pswpin",
2366         "pswpout",
2367
2368         "pgalloc_high",
2369         "pgalloc_normal",
2370         "pgalloc_dma32",
2371         "pgalloc_dma",
2372
2373         "pgfree",
2374         "pgactivate",
2375         "pgdeactivate",
2376
2377         "pgfault",
2378         "pgmajfault",
2379
2380         "pgrefill_high",
2381         "pgrefill_normal",
2382         "pgrefill_dma32",
2383         "pgrefill_dma",
2384
2385         "pgsteal_high",
2386         "pgsteal_normal",
2387         "pgsteal_dma32",
2388         "pgsteal_dma",
2389
2390         "pgscan_kswapd_high",
2391         "pgscan_kswapd_normal",
2392         "pgscan_kswapd_dma32",
2393         "pgscan_kswapd_dma",
2394
2395         "pgscan_direct_high",
2396         "pgscan_direct_normal",
2397         "pgscan_direct_dma32",
2398         "pgscan_direct_dma",
2399
2400         "pginodesteal",
2401         "slabs_scanned",
2402         "kswapd_steal",
2403         "kswapd_inodesteal",
2404         "pageoutrun",
2405         "allocstall",
2406
2407         "pgrotated",
2408         "nr_bounce",
2409 };
2410
2411 static void *vmstat_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2412 {
2413         struct page_state *ps;
2414
2415         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2416                 return NULL;
2417
2418         ps = kmalloc(sizeof(*ps), GFP_KERNEL);
2419         m->private = ps;
2420         if (!ps)
2421                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2422         get_full_page_state(ps);
2423         ps->pgpgin /= 2;                /* sectors -> kbytes */
2424         ps->pgpgout /= 2;
2425         return (unsigned long *)ps + *pos;
2426 }
2427
2428 static void *vmstat_next(struct seq_file *m, void *arg, loff_t *pos)
2429 {
2430         (*pos)++;
2431         if (*pos >= ARRAY_SIZE(vmstat_text))
2432                 return NULL;
2433         return (unsigned long *)m->private + *pos;
2434 }
2435
2436 static int vmstat_show(struct seq_file *m, void *arg)
2437 {
2438         unsigned long *l = arg;
2439         unsigned long off = l - (unsigned long *)m->private;
2440
2441         seq_printf(m, "%s %lu\n", vmstat_text[off], *l);
2442         return 0;
2443 }
2444
2445 static void vmstat_stop(struct seq_file *m, void *arg)
2446 {
2447         kfree(m->private);
2448         m->private = NULL;
2449 }
2450
2451 struct seq_operations vmstat_op = {
2452         .start  = vmstat_start,
2453         .next   = vmstat_next,
2454         .stop   = vmstat_stop,
2455         .show   = vmstat_show,
2456 };
2457
2458 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2459
2460 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2461 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2462                                  unsigned long action, void *hcpu)
2463 {
2464         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2465         long *count;
2466         unsigned long *src, *dest;
2467
2468         if (action == CPU_DEAD) {
2469                 int i;
2470
2471                 /* Drain local pagecache count. */
2472                 count = &per_cpu(nr_pagecache_local, cpu);
2473                 atomic_add(*count, &nr_pagecache);
2474                 *count = 0;
2475                 local_irq_disable();
2476                 __drain_pages(cpu);
2477
2478                 /* Add dead cpu's page_states to our own. */
2479                 dest = (unsigned long *)&__get_cpu_var(page_states);
2480                 src = (unsigned long *)&per_cpu(page_states, cpu);
2481
2482                 for (i = 0; i < sizeof(struct page_state)/sizeof(unsigned long);
2483                                 i++) {
2484                         dest[i] += src[i];
2485                         src[i] = 0;
2486                 }
2487
2488                 local_irq_enable();
2489         }
2490         return NOTIFY_OK;
2491 }
2492 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2493
2494 void __init page_alloc_init(void)
2495 {
2496         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
2497 }
2498
2499 /*
2500  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
2501  *      or min_free_kbytes changes.
2502  */
2503 static void calculate_totalreserve_pages(void)
2504 {
2505         struct pglist_data *pgdat;
2506         unsigned long reserve_pages = 0;
2507         int i, j;
2508
2509         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2510                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2511                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2512                         unsigned long max = 0;
2513
2514                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
2515                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2516                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
2517                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
2518                         }
2519
2520                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
2521                         max += zone->pages_high;
2522
2523                         if (max > zone->present_pages)
2524                                 max = zone->present_pages;
2525                         reserve_pages += max;
2526                 }
2527         }
2528         totalreserve_pages = reserve_pages;
2529 }
2530
2531 /*
2532  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
2533  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
2534  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
2535  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
2536  */
2537 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
2538 {
2539         struct pglist_data *pgdat;
2540         int j, idx;
2541
2542         for_each_online_pgdat(pgdat) {
2543                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2544                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2545                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
2546
2547                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
2548
2549                         for (idx = j-1; idx >= 0; idx--) {
2550                                 struct zone *lower_zone;
2551
2552                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
2553                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
2554
2555                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
2556                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
2557                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
2558                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
2559                         }
2560                 }
2561         }
2562
2563         /* update totalreserve_pages */
2564         calculate_totalreserve_pages();
2565 }
2566
2567 /*
2568  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.  Ensures 
2569  *      that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly 
2570  *      with respect to min_free_kbytes.
2571  */
2572 void setup_per_zone_pages_min(void)
2573 {
2574         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
2575         unsigned long lowmem_pages = 0;
2576         struct zone *zone;
2577         unsigned long flags;
2578
2579         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
2580         for_each_zone(zone) {
2581                 if (!is_highmem(zone))
2582                         lowmem_pages += zone->present_pages;
2583         }
2584
2585         for_each_zone(zone) {
2586                 u64 tmp;
2587
2588                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
2589                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
2590                 do_div(tmp, lowmem_pages);
2591                 if (is_highmem(zone)) {
2592                         /*
2593                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
2594                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
2595                          * value here.
2596                          *
2597                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
2598                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
2599                          * not be capped for highmem.
2600                          */
2601                         int min_pages;
2602
2603                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
2604                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
2605                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
2606                         if (min_pages > 128)
2607                                 min_pages = 128;
2608                         zone->pages_min = min_pages;
2609                 } else {
2610                         /*
2611                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
2612                          * proportionate to the zone's size.
2613                          */
2614                         zone->pages_min = tmp;
2615                 }
2616
2617                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
2618                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
2619                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
2620         }
2621
2622         /* update totalreserve_pages */
2623         calculate_totalreserve_pages();
2624 }
2625
2626 /*
2627  * Initialise min_free_kbytes.
2628  *
2629  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
2630  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
2631  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
2632  *
2633  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
2634  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
2635  *
2636  * which yields
2637  *
2638  * 16MB:        512k
2639  * 32MB:        724k
2640  * 64MB:        1024k
2641  * 128MB:       1448k
2642  * 256MB:       2048k
2643  * 512MB:       2896k
2644  * 1024MB:      4096k
2645  * 2048MB:      5792k
2646  * 4096MB:      8192k
2647  * 8192MB:      11584k
2648  * 16384MB:     16384k
2649  */
2650 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
2651 {
2652         unsigned long lowmem_kbytes;
2653
2654         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
2655
2656         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
2657         if (min_free_kbytes < 128)
2658                 min_free_kbytes = 128;
2659         if (min_free_kbytes > 65536)
2660                 min_free_kbytes = 65536;
2661         setup_per_zone_pages_min();
2662         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2663         return 0;
2664 }
2665 module_init(init_per_zone_pages_min)
2666
2667 /*
2668  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
2669  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
2670  *      changes.
2671  */
2672 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
2673         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2674 {
2675         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
2676         setup_per_zone_pages_min();
2677         return 0;
2678 }
2679
2680 /*
2681  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
2682  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
2683  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
2684  *
2685  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
2686  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
2687  * if in function of the boot time zone sizes.
2688  */
2689 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2690         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2691 {
2692         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2693         setup_per_zone_lowmem_reserve();
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 /*
2698  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
2699  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
2700  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
2701  */
2702
2703 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
2704         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
2705 {
2706         struct zone *zone;
2707         unsigned int cpu;
2708         int ret;
2709
2710         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
2711         if (!write || (ret == -EINVAL))
2712                 return ret;
2713         for_each_zone(zone) {
2714                 for_each_online_cpu(cpu) {
2715                         unsigned long  high;
2716                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
2717                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
2718                 }
2719         }
2720         return 0;
2721 }
2722
2723 __initdata int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
2724
2725 #ifdef CONFIG_NUMA
2726 static int __init set_hashdist(char *str)
2727 {
2728         if (!str)
2729                 return 0;
2730         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
2731         return 1;
2732 }
2733 __setup("hashdist=", set_hashdist);
2734 #endif
2735
2736 /*
2737  * allocate a large system hash table from bootmem
2738  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
2739  *   quantity of entries
2740  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
2741  */
2742 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
2743                                      unsigned long bucketsize,
2744                                      unsigned long numentries,
2745                                      int scale,
2746                                      int flags,
2747                                      unsigned int *_hash_shift,
2748                                      unsigned int *_hash_mask,
2749                                      unsigned long limit)
2750 {
2751         unsigned long long max = limit;
2752         unsigned long log2qty, size;
2753         void *table = NULL;
2754
2755         /* allow the kernel cmdline to have a say */
2756         if (!numentries) {
2757                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
2758                 numentries = (flags & HASH_HIGHMEM) ? nr_all_pages : nr_kernel_pages;
2759                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
2760                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
2761                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
2762
2763                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
2764                 if (scale > PAGE_SHIFT)
2765                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
2766                 else
2767                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
2768         }
2769         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
2770
2771         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
2772         if (max == 0) {
2773                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
2774                 do_div(max, bucketsize);
2775         }
2776
2777         if (numentries > max)
2778                 numentries = max;
2779
2780         log2qty = long_log2(numentries);
2781
2782         do {
2783                 size = bucketsize << log2qty;
2784                 if (flags & HASH_EARLY)
2785                         table = alloc_bootmem(size);
2786                 else if (hashdist)
2787                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
2788                 else {
2789                         unsigned long order;
2790                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
2791                                 ;
2792                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
2793                 }
2794         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
2795
2796         if (!table)
2797                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
2798
2799         printk("%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
2800                tablename,
2801                (1U << log2qty),
2802                long_log2(size) - PAGE_SHIFT,
2803                size);
2804
2805         if (_hash_shift)
2806                 *_hash_shift = log2qty;
2807         if (_hash_mask)
2808                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
2809
2810         return table;
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
2814 /*
2815  * pfn <-> page translation. out-of-line version.
2816  * (see asm-generic/memory_model.h)
2817  */
2818 #if defined(CONFIG_FLATMEM)
2819 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2820 {
2821         return mem_map + (pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
2822 }
2823 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2824 {
2825         return (page - mem_map) + ARCH_PFN_OFFSET;
2826 }
2827 #elif defined(CONFIG_DISCONTIGMEM)
2828 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2829 {
2830         int nid = arch_pfn_to_nid(pfn);
2831         return NODE_DATA(nid)->node_mem_map + arch_local_page_offset(pfn,nid);
2832 }
2833 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2834 {
2835         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(page_to_nid(page));
2836         return (page - pgdat->node_mem_map) + pgdat->node_start_pfn;
2837 }
2838 #elif defined(CONFIG_SPARSEMEM)
2839 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
2840 {
2841         return __section_mem_map_addr(__pfn_to_section(pfn)) + pfn;
2842 }
2843
2844 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
2845 {
2846         long section_id = page_to_section(page);
2847         return page - __section_mem_map_addr(__nr_to_section(section_id));
2848 }
2849 #endif /* CONFIG_FLATMEM/DISCONTIGMME/SPARSEMEM */
2850 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
2851 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
2852 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */