Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * linux/mm/page_alloc.c
3 : : *
4 : : * Manages the free list, the system allocates free pages here.
5 : : * Note that kmalloc() lives in slab.c
6 : : *
7 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994 Linus Torvalds
8 : : * Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9 : : * Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10 : : * Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11 : : * Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12 : : * Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13 : : * Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14 : : * (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15 : : */
16 : :
17 : : #include <linux/stddef.h>
18 : : #include <linux/mm.h>
19 : : #include <linux/swap.h>
20 : : #include <linux/interrupt.h>
21 : : #include <linux/pagemap.h>
22 : : #include <linux/jiffies.h>
23 : : #include <linux/bootmem.h>
24 : : #include <linux/memblock.h>
25 : : #include <linux/compiler.h>
26 : : #include <linux/kernel.h>
27 : : #include <linux/kmemcheck.h>
28 : : #include <linux/module.h>
29 : : #include <linux/suspend.h>
30 : : #include <linux/pagevec.h>
31 : : #include <linux/blkdev.h>
32 : : #include <linux/slab.h>
33 : : #include <linux/ratelimit.h>
34 : : #include <linux/oom.h>
35 : : #include <linux/notifier.h>
36 : : #include <linux/topology.h>
37 : : #include <linux/sysctl.h>
38 : : #include <linux/cpu.h>
39 : : #include <linux/cpuset.h>
40 : : #include <linux/memory_hotplug.h>
41 : : #include <linux/nodemask.h>
42 : : #include <linux/vmalloc.h>
43 : : #include <linux/vmstat.h>
44 : : #include <linux/mempolicy.h>
45 : : #include <linux/stop_machine.h>
46 : : #include <linux/sort.h>
47 : : #include <linux/pfn.h>
48 : : #include <linux/backing-dev.h>
49 : : #include <linux/fault-inject.h>
50 : : #include <linux/page-isolation.h>
51 : : #include <linux/page_cgroup.h>
52 : : #include <linux/debugobjects.h>
53 : : #include <linux/kmemleak.h>
54 : : #include <linux/compaction.h>
55 : : #include <trace/events/kmem.h>
56 : : #include <linux/ftrace_event.h>
57 : : #include <linux/memcontrol.h>
58 : : #include <linux/prefetch.h>
59 : : #include <linux/mm_inline.h>
60 : : #include <linux/migrate.h>
61 : : #include <linux/page-debug-flags.h>
62 : : #include <linux/hugetlb.h>
63 : : #include <linux/sched/rt.h>
64 : :
65 : : #include <asm/sections.h>
66 : : #include <asm/tlbflush.h>
67 : : #include <asm/div64.h>
68 : : #include "internal.h"
69 : :
70 : : /* prevent >1 _updater_ of zone percpu pageset ->high and ->batch fields */
71 : : static DEFINE_MUTEX(pcp_batch_high_lock);
72 : :
73 : : #ifdef CONFIG_USE_PERCPU_NUMA_NODE_ID
74 : : DEFINE_PER_CPU(int, numa_node);
75 : : EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(numa_node);
76 : : #endif
77 : :
78 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
79 : : /*
80 : : * N.B., Do NOT reference the '_numa_mem_' per cpu variable directly.
81 : : * It will not be defined when CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES is not defined.
82 : : * Use the accessor functions set_numa_mem(), numa_mem_id() and cpu_to_mem()
83 : : * defined in <linux/topology.h>.
84 : : */
85 : : DEFINE_PER_CPU(int, _numa_mem_); /* Kernel "local memory" node */
86 : : EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(_numa_mem_);
87 : : #endif
88 : :
89 : : /*
90 : : * Array of node states.
91 : : */
92 : : nodemask_t node_states[NR_NODE_STATES] __read_mostly = {
93 : : [N_POSSIBLE] = NODE_MASK_ALL,
94 : : [N_ONLINE] = { { [0] = 1UL } },
95 : : #ifndef CONFIG_NUMA
96 : : [N_NORMAL_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
97 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
98 : : [N_HIGH_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
99 : : #endif
100 : : #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
101 : : [N_MEMORY] = { { [0] = 1UL } },
102 : : #endif
103 : : [N_CPU] = { { [0] = 1UL } },
104 : : #endif /* NUMA */
105 : : };
106 : : EXPORT_SYMBOL(node_states);
107 : :
108 : : /* Protect totalram_pages and zone->managed_pages */
109 : : static DEFINE_SPINLOCK(managed_page_count_lock);
110 : :
111 : : unsigned long totalram_pages __read_mostly;
112 : : unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
113 : : /*
114 : : * When calculating the number of globally allowed dirty pages, there
115 : : * is a certain number of per-zone reserves that should not be
116 : : * considered dirtyable memory. This is the sum of those reserves
117 : : * over all existing zones that contribute dirtyable memory.
118 : : */
119 : : unsigned long dirty_balance_reserve __read_mostly;
120 : :
121 : : int percpu_pagelist_fraction;
122 : : gfp_t gfp_allowed_mask __read_mostly = GFP_BOOT_MASK;
123 : :
124 : : #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
125 : : /*
126 : : * The following functions are used by the suspend/hibernate code to temporarily
127 : : * change gfp_allowed_mask in order to avoid using I/O during memory allocations
128 : : * while devices are suspended. To avoid races with the suspend/hibernate code,
129 : : * they should always be called with pm_mutex held (gfp_allowed_mask also should
130 : : * only be modified with pm_mutex held, unless the suspend/hibernate code is
131 : : * guaranteed not to run in parallel with that modification).
132 : : */
133 : :
134 : : static gfp_t saved_gfp_mask;
135 : :
136 : 0 : void pm_restore_gfp_mask(void)
137 : : {
138 [ # # ]: 0 : WARN_ON(!mutex_is_locked(&pm_mutex));
139 [ # # ]: 0 : if (saved_gfp_mask) {
140 : 0 : gfp_allowed_mask = saved_gfp_mask;
141 : 0 : saved_gfp_mask = 0;
142 : : }
143 : 0 : }
144 : :
145 : 0 : void pm_restrict_gfp_mask(void)
146 : : {
147 [ # # ]: 0 : WARN_ON(!mutex_is_locked(&pm_mutex));
148 [ # # ]: 0 : WARN_ON(saved_gfp_mask);
149 : 0 : saved_gfp_mask = gfp_allowed_mask;
150 : 0 : gfp_allowed_mask &= ~GFP_IOFS;
151 : 0 : }
152 : :
153 : 0 : bool pm_suspended_storage(void)
154 : : {
155 [ # # ]: 0 : if ((gfp_allowed_mask & GFP_IOFS) == GFP_IOFS)
156 : : return false;
157 : 0 : return true;
158 : : }
159 : : #endif /* CONFIG_PM_SLEEP */
160 : :
161 : : #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
162 : : int pageblock_order __read_mostly;
163 : : #endif
164 : :
165 : : static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
166 : :
167 : : /*
168 : : * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
169 : : * 1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
170 : : * 1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
171 : : * NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
172 : : * HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
173 : : * HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
174 : : *
175 : : * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
176 : : * don't need any ZONE_NORMAL reservation
177 : : */
178 : : int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
179 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
180 : : 256,
181 : : #endif
182 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
183 : : 256,
184 : : #endif
185 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
186 : : 32,
187 : : #endif
188 : : 32,
189 : : };
190 : :
191 : : EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
192 : :
193 : : static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
194 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
195 : : "DMA",
196 : : #endif
197 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
198 : : "DMA32",
199 : : #endif
200 : : "Normal",
201 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
202 : : "HighMem",
203 : : #endif
204 : : "Movable",
205 : : };
206 : :
207 : : /*
208 : : * Try to keep at least this much lowmem free. Do not allow normal
209 : : * allocations below this point, only high priority ones. Automatically
210 : : * tuned according to the amount of memory in the system.
211 : : */
212 : : int min_free_kbytes = 1024;
213 : : int min_free_order_shift = 1;
214 : :
215 : : /*
216 : : * Extra memory for the system to try freeing. Used to temporarily
217 : : * free memory, to make space for new workloads. Anyone can allocate
218 : : * down to the min watermarks controlled by min_free_kbytes above.
219 : : */
220 : : int extra_free_kbytes = 0;
221 : : int user_min_free_kbytes;
222 : :
223 : : static unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
224 : : static unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
225 : : static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
226 : :
227 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
228 : : static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
229 : : static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
230 : : static unsigned long __initdata required_kernelcore;
231 : : static unsigned long __initdata required_movablecore;
232 : : static unsigned long __meminitdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
233 : :
234 : : /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
235 : : int movable_zone;
236 : : EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
237 : : #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
238 : :
239 : : #if MAX_NUMNODES > 1
240 : : int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
241 : : int nr_online_nodes __read_mostly = 1;
242 : : EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
243 : : EXPORT_SYMBOL(nr_online_nodes);
244 : : #endif
245 : :
246 : : int page_group_by_mobility_disabled __read_mostly;
247 : :
248 : 0 : void set_pageblock_migratetype(struct page *page, int migratetype)
249 : : {
250 [ - + ][ # # ]: 31 : if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled &&
251 : : migratetype < MIGRATE_PCPTYPES))
252 : : migratetype = MIGRATE_UNMOVABLE;
253 : :
254 : 31 : set_pageblock_flags_group(page, (unsigned long)migratetype,
255 : : PB_migrate, PB_migrate_end);
256 : 31 : }
257 : :
258 : : bool oom_killer_disabled __read_mostly;
259 : :
260 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
261 : : static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
262 : : {
263 : : int ret = 0;
264 : : unsigned seq;
265 : : unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
266 : : unsigned long sp, start_pfn;
267 : :
268 : : do {
269 : : seq = zone_span_seqbegin(zone);
270 : : start_pfn = zone->zone_start_pfn;
271 : : sp = zone->spanned_pages;
272 : : if (!zone_spans_pfn(zone, pfn))
273 : : ret = 1;
274 : : } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
275 : :
276 : : if (ret)
277 : : pr_err("page %lu outside zone [ %lu - %lu ]\n",
278 : : pfn, start_pfn, start_pfn + sp);
279 : :
280 : : return ret;
281 : : }
282 : :
283 : : static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
284 : : {
285 : : if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
286 : : return 0;
287 : : if (zone != page_zone(page))
288 : : return 0;
289 : :
290 : : return 1;
291 : : }
292 : : /*
293 : : * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
294 : : */
295 : : static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
296 : : {
297 : : if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
298 : : return 1;
299 : : if (!page_is_consistent(zone, page))
300 : : return 1;
301 : :
302 : : return 0;
303 : : }
304 : : #else
305 : : static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
306 : : {
307 : : return 0;
308 : : }
309 : : #endif
310 : :
311 : 0 : static void bad_page(struct page *page)
312 : : {
313 : : static unsigned long resume;
314 : : static unsigned long nr_shown;
315 : : static unsigned long nr_unshown;
316 : :
317 : : /* Don't complain about poisoned pages */
318 : : if (PageHWPoison(page)) {
319 : : page_mapcount_reset(page); /* remove PageBuddy */
320 : 0 : return;
321 : : }
322 : :
323 : : /*
324 : : * Allow a burst of 60 reports, then keep quiet for that minute;
325 : : * or allow a steady drip of one report per second.
326 : : */
327 [ # # ]: 0 : if (nr_shown == 60) {
328 [ # # ]: 0 : if (time_before(jiffies, resume)) {
329 : 0 : nr_unshown++;
330 : 0 : goto out;
331 : : }
332 [ # # ]: 0 : if (nr_unshown) {
333 : 0 : printk(KERN_ALERT
334 : : "BUG: Bad page state: %lu messages suppressed\n",
335 : : nr_unshown);
336 : 0 : nr_unshown = 0;
337 : : }
338 : 0 : nr_shown = 0;
339 : : }
340 [ # # ]: 0 : if (nr_shown++ == 0)
341 : 0 : resume = jiffies + 60 * HZ;
342 : :
343 : 0 : printk(KERN_ALERT "BUG: Bad page state in process %s pfn:%05lx\n",
344 : 0 : current->comm, page_to_pfn(page));
345 : 0 : dump_page(page);
346 : :
347 : 0 : print_modules();
348 : 0 : dump_stack();
349 : : out:
350 : : /* Leave bad fields for debug, except PageBuddy could make trouble */
351 : : page_mapcount_reset(page); /* remove PageBuddy */
352 : 0 : add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
353 : : }
354 : :
355 : : /*
356 : : * Higher-order pages are called "compound pages". They are structured thusly:
357 : : *
358 : : * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
359 : : *
360 : : * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
361 : : *
362 : : * All pages have PG_compound set. All tail pages have their ->first_page
363 : : * pointing at the head page.
364 : : *
365 : : * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
366 : : * put_page() function. Its ->lru.prev holds the order of allocation.
367 : : * This usage means that zero-order pages may not be compound.
368 : : */
369 : :
370 : 0 : static void free_compound_page(struct page *page)
371 : : {
372 : 189 : __free_pages_ok(page, compound_order(page));
373 : 189 : }
374 : :
375 : 0 : void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
376 : : {
377 : : int i;
378 : 0 : int nr_pages = 1 << order;
379 : :
380 : : set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
381 : : set_compound_order(page, order);
382 : : __SetPageHead(page);
383 [ + + ][ # # ]: 1806 : for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
384 : 1527 : struct page *p = page + i;
385 : : __SetPageTail(p);
386 : : set_page_count(p, 0);
387 : 1527 : p->first_page = page;
388 : : }
389 : 0 : }
390 : :
391 : : /* update __split_huge_page_refcount if you change this function */
392 : 0 : static int destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
393 : : {
394 : : int i;
395 : 0 : int nr_pages = 1 << order;
396 : : int bad = 0;
397 : :
398 [ # # ]: 0 : if (unlikely(compound_order(page) != order)) {
399 : 0 : bad_page(page);
400 : : bad++;
401 : : }
402 : :
403 : : __ClearPageHead(page);
404 : :
405 [ # # ]: 0 : for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
406 : 0 : struct page *p = page + i;
407 : :
408 [ # # ][ # # ]: 0 : if (unlikely(!PageTail(p) || (p->first_page != page))) {
409 : 0 : bad_page(page);
410 : 0 : bad++;
411 : : }
412 : : __ClearPageTail(p);
413 : : }
414 : :
415 : 0 : return bad;
416 : : }
417 : :
418 : : static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
419 : : {
420 : : int i;
421 : :
422 : : /*
423 : : * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
424 : : * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
425 : : */
426 : : VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
427 [ + + ]: 9984547 : for (i = 0; i < (1 << order); i++)
428 : 4992327 : clear_highpage(page + i);
429 : : }
430 : :
431 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
432 : : unsigned int _debug_guardpage_minorder;
433 : :
434 : : static int __init debug_guardpage_minorder_setup(char *buf)
435 : : {
436 : : unsigned long res;
437 : :
438 : : if (kstrtoul(buf, 10, &res) < 0 || res > MAX_ORDER / 2) {
439 : : printk(KERN_ERR "Bad debug_guardpage_minorder value\n");
440 : : return 0;
441 : : }
442 : : _debug_guardpage_minorder = res;
443 : : printk(KERN_INFO "Setting debug_guardpage_minorder to %lu\n", res);
444 : : return 0;
445 : : }
446 : : __setup("debug_guardpage_minorder=", debug_guardpage_minorder_setup);
447 : :
448 : : static inline void set_page_guard_flag(struct page *page)
449 : : {
450 : : __set_bit(PAGE_DEBUG_FLAG_GUARD, &page->debug_flags);
451 : : }
452 : :
453 : : static inline void clear_page_guard_flag(struct page *page)
454 : : {
455 : : __clear_bit(PAGE_DEBUG_FLAG_GUARD, &page->debug_flags);
456 : : }
457 : : #else
458 : : static inline void set_page_guard_flag(struct page *page) { }
459 : : static inline void clear_page_guard_flag(struct page *page) { }
460 : : #endif
461 : :
462 : : static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
463 : : {
464 : 36602052 : set_page_private(page, order);
465 : : __SetPageBuddy(page);
466 : : }
467 : :
468 : : static inline void rmv_page_order(struct page *page)
469 : : {
470 : : __ClearPageBuddy(page);
471 : 36602013 : set_page_private(page, 0);
472 : : }
473 : :
474 : : /*
475 : : * Locate the struct page for both the matching buddy in our
476 : : * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
477 : : *
478 : : * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
479 : : * the following equation:
480 : : * B2 = B1 ^ (1 << O)
481 : : * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
482 : : * 1 buddy is #10:
483 : : * B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
484 : : *
485 : : * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
486 : : * satisfies the following equation:
487 : : * P = B & ~(1 << O)
488 : : *
489 : : * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
490 : : */
491 : : static inline unsigned long
492 : : __find_buddy_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
493 : : {
494 : 61420194 : return page_idx ^ (1 << order);
495 : : }
496 : :
497 : : /*
498 : : * This function checks whether a page is free && is the buddy
499 : : * we can do coalesce a page and its buddy if
500 : : * (a) the buddy is not in a hole &&
501 : : * (b) the buddy is in the buddy system &&
502 : : * (c) a page and its buddy have the same order &&
503 : : * (d) a page and its buddy are in the same zone.
504 : : *
505 : : * For recording whether a page is in the buddy system, we set ->_mapcount
506 : : * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE.
507 : : * Setting, clearing, and testing _mapcount PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE is
508 : : * serialized by zone->lock.
509 : : *
510 : : * For recording page's order, we use page_private(page).
511 : : */
512 : 143319862 : static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
513 : : int order)
514 : : {
515 : : if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
516 : : return 0;
517 : :
518 [ + - ][ + - ]: 61420194 : if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
[ + ][ + ]
519 : : return 0;
520 : :
521 : : if (page_is_guard(buddy) && page_order(buddy) == order) {
522 : : VM_BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
523 : : return 1;
524 : : }
525 : :
526 [ + + ][ + + ]: 61424885 : if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
[ + + ][ + + ]
[ + + ][ + + ]
[ + + ][ + + ]
527 : : VM_BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
528 : : return 1;
529 : : }
530 : : return 0;
531 : : }
532 : :
533 : : /*
534 : : * Freeing function for a buddy system allocator.
535 : : *
536 : : * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
537 : : * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
538 : : * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
539 : : * units of memory (here, pages), and each level above it describes
540 : : * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
541 : : * At a high level, all that happens here is marking the table entry
542 : : * at the bottom level available, and propagating the changes upward
543 : : * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
544 : : * parts of the VM system.
545 : : * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
546 : : * free pages of length of (1 << order) and marked with _mapcount
547 : : * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. Page's order is recorded in page_private(page)
548 : : * field.
549 : : * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
550 : : * other. That is, if we allocate a small block, and both were
551 : : * free, the remainder of the region must be split into blocks.
552 : : * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
553 : : * triggers coalescing into a block of larger size.
554 : : *
555 : : * -- nyc
556 : : */
557 : :
558 : 24118570 : static inline void __free_one_page(struct page *page,
559 : : struct zone *zone, unsigned int order,
560 : : int migratetype)
561 : : {
562 : : unsigned long page_idx;
563 : : unsigned long combined_idx;
564 : : unsigned long uninitialized_var(buddy_idx);
565 : : struct page *buddy;
566 : :
567 : : VM_BUG_ON(!zone_is_initialized(zone));
568 : :
569 [ - + ][ - + ]: 24843944 : if (unlikely(PageCompound(page)))
570 [ # # ][ # # ]: 0 : if (unlikely(destroy_compound_page(page, order)))
571 : : return;
572 : :
573 : : VM_BUG_ON(migratetype == -1);
574 : :
575 : 27192011 : page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
576 : :
577 : : VM_BUG_ON(page_idx & ((1 << order) - 1));
578 : : VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
579 : :
580 [ + - ][ + + ]: 38945473 : while (order < MAX_ORDER-1) {
581 : : buddy_idx = __find_buddy_index(page_idx, order);
582 : 36587198 : buddy = page + (buddy_idx - page_idx);
583 [ + + ][ + + ]: 36587198 : if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
584 : : break;
585 : : /*
586 : : * Our buddy is free or it is CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC guard page,
587 : : * merge with it and move up one order.
588 : : */
589 : : if (page_is_guard(buddy)) {
590 : : clear_page_guard_flag(buddy);
591 : : set_page_private(page, 0);
592 : : __mod_zone_freepage_state(zone, 1 << order,
593 : : migratetype);
594 : : } else {
595 : : list_del(&buddy->lru);
596 : 11753462 : zone->free_area[order].nr_free--;
597 : : rmv_page_order(buddy);
598 : : }
599 : 11753462 : combined_idx = buddy_idx & page_idx;
600 : 11753462 : page = page + (combined_idx - page_idx);
601 : : page_idx = combined_idx;
602 : 11753462 : order++;
603 : : }
604 : : set_page_order(page, order);
605 : :
606 : : /*
607 : : * If this is not the largest possible page, check if the buddy
608 : : * of the next-highest order is free. If it is, it's possible
609 : : * that pages are being freed that will coalesce soon. In case,
610 : : * that is happening, add the free page to the tail of the list
611 : : * so it's less likely to be used soon and more likely to be merged
612 : : * as a higher order page
613 : : */
614 [ + + ][ + + ]: 24843660 : if ((order < MAX_ORDER-2) && pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy))) {
615 : : struct page *higher_page, *higher_buddy;
616 : 24832996 : combined_idx = buddy_idx & page_idx;
617 : 24832996 : higher_page = page + (combined_idx - page_idx);
618 : 24832996 : buddy_idx = __find_buddy_index(combined_idx, order + 1);
619 : 24832996 : higher_buddy = higher_page + (buddy_idx - combined_idx);
620 [ + + ][ + + ]: 24832996 : if (page_is_buddy(higher_page, higher_buddy, order + 1)) {
621 : 4557425 : list_add_tail(&page->lru,
622 : : &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
623 : : goto out;
624 : : }
625 : : }
626 : :
627 : 20286235 : list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
628 : : out:
629 : 24843660 : zone->free_area[order].nr_free++;
630 : : }
631 : :
632 : : static inline int free_pages_check(struct page *page)
633 : : {
634 [ + ]: 45626690 : if (unlikely(page_mapcount(page) |
635 : : (page->mapping != NULL) |
636 : : (atomic_read(&page->_count) != 0) |
637 : : (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE) |
638 : : (mem_cgroup_bad_page_check(page)))) {
639 : 0 : bad_page(page);
640 : : return 1;
641 : : }
642 : : page_cpupid_reset_last(page);
643 [ + + ]: 45633309 : if (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP)
644 : 29219661 : page->flags &= ~PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP;
645 : : return 0;
646 : : }
647 : :
648 : : /*
649 : : * Frees a number of pages from the PCP lists
650 : : * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
651 : : * count is the number of pages to free.
652 : : *
653 : : * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
654 : : * see if this freeing clears that state.
655 : : *
656 : : * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
657 : : * pinned" detection logic.
658 : : */
659 : 0 : static void free_pcppages_bulk(struct zone *zone, int count,
660 : : struct per_cpu_pages *pcp)
661 : : {
662 : : int migratetype = 0;
663 : : int batch_free = 0;
664 : : int to_free = count;
665 : :
666 : : spin_lock(&zone->lock);
667 : 725378 : zone->pages_scanned = 0;
668 : :
669 [ + + ]: 7366948 : while (to_free) {
670 : 21769960 : struct page *page;
671 : : struct list_head *list;
672 : :
673 : : /*
674 : : * Remove pages from lists in a round-robin fashion. A
675 : : * batch_free count is maintained that is incremented when an
676 : : * empty list is encountered. This is so more pages are freed
677 : : * off fuller lists instead of spinning excessively around empty
678 : : * lists
679 : : */
680 : : do {
681 : 10979716 : batch_free++;
682 [ + + ]: 10979716 : if (++migratetype == MIGRATE_PCPTYPES)
683 : : migratetype = 0;
684 : 10979716 : list = &pcp->lists[migratetype];
685 [ + + ]: 10979716 : } while (list_empty(list));
686 : :
687 : : /* This is the only non-empty list. Free them all. */
688 [ + + ]: 6641572 : if (batch_free == MIGRATE_PCPTYPES)
689 : : batch_free = to_free;
690 : :
691 : : do {
692 : : int mt; /* migratetype of the to-be-freed page */
693 : :
694 : 21769960 : page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
695 : : /* must delete as __free_one_page list manipulates */
696 : : list_del(&page->lru);
697 : : mt = get_freepage_migratetype(page);
698 : : /* MIGRATE_MOVABLE list may include MIGRATE_RESERVEs */
699 : : __free_one_page(page, zone, 0, mt);
700 : : trace_mm_page_pcpu_drain(page, 0, mt);
701 : : if (likely(!is_migrate_isolate_page(page))) {
702 : 21769960 : __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, 1);
703 : : if (is_migrate_cma(mt))
704 : : __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_CMA_PAGES, 1);
705 : : }
706 [ + + ][ + + ]: 22495332 : } while (--to_free && --batch_free && !list_empty(list));
[ + + ]
707 : : }
708 : : spin_unlock(&zone->lock);
709 : 725373 : }
710 : :
711 : 0 : static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order,
712 : : int migratetype)
713 : : {
714 : : spin_lock(&zone->lock);
715 : 2348610 : zone->pages_scanned = 0;
716 : :
717 : 2348610 : __free_one_page(page, zone, order, migratetype);
718 : : if (unlikely(!is_migrate_isolate(migratetype)))
719 : 259 : __mod_zone_freepage_state(zone, 1 << order, migratetype);
720 : : spin_unlock(&zone->lock);
721 : 2348610 : }
722 : :
723 : 0 : static bool free_pages_prepare(struct page *page, unsigned int order)
724 : : {
725 : : int i;
726 : : int bad = 0;
727 : :
728 : : trace_mm_page_free(page, order);
729 : : kmemcheck_free_shadow(page, order);
730 : :
731 [ + + ]: 40887588 : if (PageAnon(page))
732 : 40887588 : page->mapping = NULL;
733 [ + + ]: 86521292 : for (i = 0; i < (1 << order); i++)
734 : 91260394 : bad += free_pages_check(page + i);
735 [ + ]: 40894602 : if (bad)
736 : : return false;
737 : :
738 [ + + ]: 40895035 : if (!PageHighMem(page)) {
739 : 14667136 : debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
740 : : PAGE_SIZE << order);
741 : 14667603 : debug_check_no_obj_freed(page_address(page),
742 : : PAGE_SIZE << order);
743 : : }
744 : : arch_free_page(page, order);
745 : : kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
746 : :
747 : : return true;
748 : : }
749 : :
750 : 0 : static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
751 : : {
752 : : unsigned long flags;
753 : : int migratetype;
754 : :
755 [ + ]: 2348501 : if (!free_pages_prepare(page, order))
756 : 90 : return;
757 : :
758 : : local_irq_save(flags);
759 : 2348352 : __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
760 : : migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
761 : : set_freepage_migratetype(page, migratetype);
762 : 2348143 : free_one_page(page_zone(page), page, order, migratetype);
763 [ - + ]: 2348610 : local_irq_restore(flags);
764 : : }
765 : :
766 : 0 : void __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
767 : : {
768 : 0 : unsigned int nr_pages = 1 << order;
769 : : struct page *p = page;
770 : : unsigned int loop;
771 : :
772 : : prefetchw(p);
773 [ # # ]: 0 : for (loop = 0; loop < (nr_pages - 1); loop++, p++) {
774 : 0 : prefetchw(p + 1);
775 : : __ClearPageReserved(p);
776 : : set_page_count(p, 0);
777 : : }
778 : : __ClearPageReserved(p);
779 : : set_page_count(p, 0);
780 : :
781 : 0 : page_zone(page)->managed_pages += nr_pages;
782 : : set_page_refcounted(page);
783 : 0 : __free_pages(page, order);
784 : 0 : }
785 : :
786 : : #ifdef CONFIG_CMA
787 : : /* Free whole pageblock and set its migration type to MIGRATE_CMA. */
788 : : void __init init_cma_reserved_pageblock(struct page *page)
789 : : {
790 : : unsigned i = pageblock_nr_pages;
791 : : struct page *p = page;
792 : :
793 : : do {
794 : : __ClearPageReserved(p);
795 : : set_page_count(p, 0);
796 : : } while (++p, --i);
797 : :
798 : : set_page_refcounted(page);
799 : : set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_CMA);
800 : : __free_pages(page, pageblock_order);
801 : : adjust_managed_page_count(page, pageblock_nr_pages);
802 : : }
803 : : #endif
804 : :
805 : : /*
806 : : * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
807 : : * Please do not alter this order without good reasons and regression
808 : : * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
809 : : * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
810 : : * they're subdivided in this function. This is the primary factor
811 : : * influencing the order in which pages are delivered to the IO
812 : : * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
813 : : * by considering the behavior of a buddy system containing a single
814 : : * large block of memory acted on by a series of small allocations.
815 : : * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
816 : : *
817 : : * -- nyc
818 : : */
819 : : static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
820 : : int low, int high, struct free_area *area,
821 : : int migratetype)
822 : : {
823 : 24848551 : unsigned long size = 1 << high;
824 : :
825 [ + + ][ + + ]: 36606943 : while (high > low) {
826 : 11758392 : area--;
827 : 11758392 : high--;
828 : 11758392 : size >>= 1;
829 : : VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
830 : :
831 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
832 : : if (high < debug_guardpage_minorder()) {
833 : : /*
834 : : * Mark as guard pages (or page), that will allow to
835 : : * merge back to allocator when buddy will be freed.
836 : : * Corresponding page table entries will not be touched,
837 : : * pages will stay not present in virtual address space
838 : : */
839 : : INIT_LIST_HEAD(&page[size].lru);
840 : : set_page_guard_flag(&page[size]);
841 : : set_page_private(&page[size], high);
842 : : /* Guard pages are not available for any usage */
843 : : __mod_zone_freepage_state(zone, -(1 << high),
844 : : migratetype);
845 : : continue;
846 : : }
847 : : #endif
848 : 11758392 : list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
849 : 11758392 : area->nr_free++;
850 : : set_page_order(&page[size], high);
851 : : }
852 : : }
853 : :
854 : : /*
855 : : * This page is about to be returned from the page allocator
856 : : */
857 : : static inline int check_new_page(struct page *page)
858 : : {
859 [ - + ]: 45643949 : if (unlikely(page_mapcount(page) |
860 : : (page->mapping != NULL) |
861 : : (atomic_read(&page->_count) != 0) |
862 : : (page->flags & PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP) |
863 : : (mem_cgroup_bad_page_check(page)))) {
864 : 0 : bad_page(page);
865 : : return 1;
866 : : }
867 : : return 0;
868 : : }
869 : :
870 : 0 : static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
871 : : {
872 : : int i;
873 : :
874 [ + + ]: 86545243 : for (i = 0; i < (1 << order); i++) {
875 : 45643949 : struct page *p = page + i;
876 [ + - ]: 45643830 : if (unlikely(check_new_page(p)))
877 : : return 1;
878 : : }
879 : :
880 : 40901294 : set_page_private(page, 0);
881 : : set_page_refcounted(page);
882 : :
883 : : arch_alloc_page(page, order);
884 : : kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
885 : :
886 [ + + ]: 40901294 : if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
887 : : prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
888 : :
889 [ + + ][ + + ]: 40901301 : if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
890 : : prep_compound_page(page, order);
891 : :
892 : : return 0;
893 : : }
894 : :
895 : : /*
896 : : * Go through the free lists for the given migratetype and remove
897 : : * the smallest available page from the freelists
898 : : */
899 : : static inline
900 : : struct page *__rmqueue_smallest(struct zone *zone, unsigned int order,
901 : : int migratetype)
902 : : {
903 : : unsigned int current_order;
904 : : struct free_area *area;
905 : : struct page *page;
906 : :
907 : : /* Find a page of the appropriate size in the preferred list */
908 [ + + ]: 36652229 : for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
909 : 36648393 : area = &(zone->free_area[current_order]);
910 [ + + ]: 36648393 : if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
911 : 11800153 : continue;
912 : :
913 : 24848240 : page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
914 : : struct page, lru);
915 : : list_del(&page->lru);
916 : : rmv_page_order(page);
917 : 24848240 : area->nr_free--;
918 : 24848240 : expand(zone, page, order, current_order, area, migratetype);
919 : : return page;
920 : : }
921 : :
922 : : return NULL;
923 : : }
924 : :
925 : :
926 : : /*
927 : : * This array describes the order lists are fallen back to when
928 : : * the free lists for the desirable migrate type are depleted
929 : : */
930 : : static int fallbacks[MIGRATE_TYPES][4] = {
931 : : [MIGRATE_UNMOVABLE] = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_MOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
932 : : [MIGRATE_RECLAIMABLE] = { MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_MOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
933 : : #ifdef CONFIG_CMA
934 : : [MIGRATE_MOVABLE] = { MIGRATE_CMA, MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
935 : : [MIGRATE_CMA] = { MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
936 : : #else
937 : : [MIGRATE_MOVABLE] = { MIGRATE_RECLAIMABLE, MIGRATE_UNMOVABLE, MIGRATE_RESERVE },
938 : : #endif
939 : : [MIGRATE_RESERVE] = { MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
940 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
941 : : [MIGRATE_ISOLATE] = { MIGRATE_RESERVE }, /* Never used */
942 : : #endif
943 : : };
944 : :
945 : : /*
946 : : * Move the free pages in a range to the free lists of the requested type.
947 : : * Note that start_page and end_pages are not aligned on a pageblock
948 : : * boundary. If alignment is required, use move_freepages_block()
949 : : */
950 : 0 : int move_freepages(struct zone *zone,
951 : : struct page *start_page, struct page *end_page,
952 : : int migratetype)
953 : : {
954 : 505 : struct page *page;
955 : : unsigned long order;
956 : : int pages_moved = 0;
957 : :
958 : : #ifndef CONFIG_HOLES_IN_ZONE
959 : : /*
960 : : * page_zone is not safe to call in this context when
961 : : * CONFIG_HOLES_IN_ZONE is set. This bug check is probably redundant
962 : : * anyway as we check zone boundaries in move_freepages_block().
963 : : * Remove at a later date when no bug reports exist related to
964 : : * grouping pages by mobility
965 : : */
966 [ + - ]: 20 : BUG_ON(page_zone(start_page) != page_zone(end_page));
967 : : #endif
968 : :
969 [ + + ]: 10808 : for (page = start_page; page <= end_page;) {
970 : : /* Make sure we are not inadvertently changing nodes */
971 : : VM_BUG_ON(page_to_nid(page) != zone_to_nid(zone));
972 : :
973 : : if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page))) {
974 : : page++;
975 : : continue;
976 : : }
977 : :
978 [ + + ]: 10788 : if (!PageBuddy(page)) {
979 : 10283 : page++;
980 : 10283 : continue;
981 : : }
982 : :
983 : : order = page_order(page);
984 : 505 : list_move(&page->lru,
985 : : &zone->free_area[order].free_list[migratetype]);
986 : : set_freepage_migratetype(page, migratetype);
987 : 505 : page += 1 << order;
988 : 10788 : pages_moved += 1 << order;
989 : : }
990 : :
991 : 20 : return pages_moved;
992 : : }
993 : :
994 : 0 : int move_freepages_block(struct zone *zone, struct page *page,
995 : : int migratetype)
996 : : {
997 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
998 : : struct page *start_page, *end_page;
999 : :
1000 : 20 : start_pfn = page_to_pfn(page);
1001 : 20 : start_pfn = start_pfn & ~(pageblock_nr_pages-1);
1002 : 20 : start_page = pfn_to_page(start_pfn);
1003 : 20 : end_page = start_page + pageblock_nr_pages - 1;
1004 : 20 : end_pfn = start_pfn + pageblock_nr_pages - 1;
1005 : :
1006 : : /* Do not cross zone boundaries */
1007 [ - + ]: 20 : if (!zone_spans_pfn(zone, start_pfn))
1008 : : start_page = page;
1009 [ # # ]: 20 : if (!zone_spans_pfn(zone, end_pfn))
1010 : : return 0;
1011 : :
1012 : 20 : return move_freepages(zone, start_page, end_page, migratetype);
1013 : : }
1014 : :
1015 : : static void change_pageblock_range(struct page *pageblock_page,
1016 : : int start_order, int migratetype)
1017 : : {
1018 : 22 : int nr_pageblocks = 1 << (start_order - pageblock_order);
1019 : :
1020 [ + + ]: 44 : while (nr_pageblocks--) {
1021 : 22 : set_pageblock_migratetype(pageblock_page, migratetype);
1022 : 22 : pageblock_page += pageblock_nr_pages;
1023 : : }
1024 : : }
1025 : :
1026 : : /*
1027 : : * If breaking a large block of pages, move all free pages to the preferred
1028 : : * allocation list. If falling back for a reclaimable kernel allocation, be
1029 : : * more aggressive about taking ownership of free pages.
1030 : : *
1031 : : * On the other hand, never change migration type of MIGRATE_CMA pageblocks
1032 : : * nor move CMA pages to different free lists. We don't want unmovable pages
1033 : : * to be allocated from MIGRATE_CMA areas.
1034 : : *
1035 : : * Returns the new migratetype of the pageblock (or the same old migratetype
1036 : : * if it was unchanged).
1037 : : */
1038 : 0 : static int try_to_steal_freepages(struct zone *zone, struct page *page,
1039 : : int start_type, int fallback_type)
1040 : : {
1041 : 311 : int current_order = page_order(page);
1042 : :
1043 : : /*
1044 : : * When borrowing from MIGRATE_CMA, we need to release the excess
1045 : : * buddy pages to CMA itself.
1046 : : */
1047 : : if (is_migrate_cma(fallback_type))
1048 : : return fallback_type;
1049 : :
1050 : : /* Take ownership for orders >= pageblock_order */
1051 [ + + ]: 311 : if (current_order >= pageblock_order) {
1052 : : change_pageblock_range(page, current_order, start_type);
1053 : : return start_type;
1054 : : }
1055 : :
1056 [ + + ]: 289 : if (current_order >= pageblock_order / 2 ||
1057 [ - + ]: 269 : start_type == MIGRATE_RECLAIMABLE ||
1058 : : page_group_by_mobility_disabled) {
1059 : : int pages;
1060 : :
1061 : 20 : pages = move_freepages_block(zone, page, start_type);
1062 : :
1063 : : /* Claim the whole block if over half of it is free */
1064 [ + + ][ - + ]: 20 : if (pages >= (1 << (pageblock_order-1)) ||
1065 : : page_group_by_mobility_disabled) {
1066 : :
1067 : 9 : set_pageblock_migratetype(page, start_type);
1068 : 9 : return start_type;
1069 : : }
1070 : :
1071 : : }
1072 : :
1073 : 280 : return fallback_type;
1074 : : }
1075 : :
1076 : : /* Remove an element from the buddy allocator from the fallback list */
1077 : : static inline struct page *
1078 : : __rmqueue_fallback(struct zone *zone, int order, int start_migratetype)
1079 : : {
1080 : : struct free_area *area;
1081 : : int current_order;
1082 : : struct page *page;
1083 : : int migratetype, new_type, i;
1084 : :
1085 : : /* Find the largest possible block of pages in the other list */
1086 [ + + ]: 45334 : for (current_order = MAX_ORDER-1; current_order >= order;
1087 : 41486 : --current_order) {
1088 : 83281 : for (i = 0;; i++) {
1089 : 125078 : migratetype = fallbacks[start_migratetype][i];
1090 : :
1091 : : /* MIGRATE_RESERVE handled later if necessary */
1092 [ + + ]: 125078 : if (migratetype == MIGRATE_RESERVE)
1093 : : break;
1094 : :
1095 : 83592 : area = &(zone->free_area[current_order]);
1096 [ + + ]: 83592 : if (list_empty(&area->free_list[migratetype]))
1097 : 83281 : continue;
1098 : :
1099 : 311 : page = list_entry(area->free_list[migratetype].next,
1100 : : struct page, lru);
1101 : 311 : area->nr_free--;
1102 : :
1103 : 311 : new_type = try_to_steal_freepages(zone, page,
1104 : : start_migratetype,
1105 : : migratetype);
1106 : :
1107 : : /* Remove the page from the freelists */
1108 : : list_del(&page->lru);
1109 : : rmv_page_order(page);
1110 : :
1111 : : expand(zone, page, order, current_order, area,
1112 : : new_type);
1113 : :
1114 : : trace_mm_page_alloc_extfrag(page, order, current_order,
1115 : : start_migratetype, migratetype, new_type);
1116 : :
1117 : : return page;
1118 : : }
1119 : : }
1120 : :
1121 : : return NULL;
1122 : : }
1123 : :
1124 : : /*
1125 : : * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
1126 : : * Call me with the zone->lock already held.
1127 : : */
1128 : 24852076 : static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order,
1129 : : int migratetype)
1130 : : {
1131 : : struct page *page;
1132 : :
1133 : : retry_reserve:
1134 : : page = __rmqueue_smallest(zone, order, migratetype);
1135 : :
1136 [ + + ][ + - ]: 24852076 : if (unlikely(!page) && migratetype != MIGRATE_RESERVE) {
1137 : 3848 : page = __rmqueue_fallback(zone, order, migratetype);
1138 : :
1139 : : /*
1140 : : * Use MIGRATE_RESERVE rather than fail an allocation. goto
1141 : : * is used because __rmqueue_smallest is an inline function
1142 : : * and we want just one call site
1143 : : */
1144 [ + + ]: 24852392 : if (!page) {
1145 : : migratetype = MIGRATE_RESERVE;
1146 : : goto retry_reserve;
1147 : : }
1148 : : }
1149 : :
1150 : : trace_mm_page_alloc_zone_locked(page, order, migratetype);
1151 : 24848544 : return page;
1152 : : }
1153 : :
1154 : : /*
1155 : : * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
1156 : : * a single hold of the lock, for efficiency. Add them to the supplied list.
1157 : : * Returns the number of new pages which were placed at *list.
1158 : : */
1159 : 0 : static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order,
1160 : : unsigned long count, struct list_head *list,
1161 : : int migratetype, int cold)
1162 : : {
1163 : : int mt = migratetype, i;
1164 : :
1165 : : spin_lock(&zone->lock);
1166 [ + + ]: 23225676 : for (i = 0; i < count; ++i) {
1167 : 22499879 : struct page *page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1168 [ + ]: 22499865 : if (unlikely(page == NULL))
1169 : : break;
1170 : :
1171 : : /*
1172 : : * Split buddy pages returned by expand() are received here
1173 : : * in physical page order. The page is added to the callers and
1174 : : * list and the list head then moves forward. From the callers
1175 : : * perspective, the linked list is ordered by page number in
1176 : : * some conditions. This is useful for IO devices that can
1177 : : * merge IO requests if the physical pages are ordered
1178 : : * properly.
1179 : : */
1180 [ + + ]: 23225675 : if (likely(cold == 0))
1181 : 22295768 : list_add(&page->lru, list);
1182 : : else
1183 : 204104 : list_add_tail(&page->lru, list);
1184 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_CMA)) {
1185 : : mt = get_pageblock_migratetype(page);
1186 : : if (!is_migrate_cma(mt) && !is_migrate_isolate(mt))
1187 : : mt = migratetype;
1188 : : }
1189 : : set_freepage_migratetype(page, mt);
1190 : 22499872 : list = &page->lru;
1191 : : if (is_migrate_cma(mt))
1192 : : __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_CMA_PAGES,
1193 : : -(1 << order));
1194 : : }
1195 : 0 : __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, -(i << order));
1196 : : spin_unlock(&zone->lock);
1197 : 725804 : return i;
1198 : : }
1199 : :
1200 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1201 : : /*
1202 : : * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
1203 : : * currently executing processor on remote nodes after they have
1204 : : * expired.
1205 : : *
1206 : : * Note that this function must be called with the thread pinned to
1207 : : * a single processor.
1208 : : */
1209 : : void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
1210 : : {
1211 : : unsigned long flags;
1212 : : int to_drain;
1213 : : unsigned long batch;
1214 : :
1215 : : local_irq_save(flags);
1216 : : batch = ACCESS_ONCE(pcp->batch);
1217 : : if (pcp->count >= batch)
1218 : : to_drain = batch;
1219 : : else
1220 : : to_drain = pcp->count;
1221 : : if (to_drain > 0) {
1222 : : free_pcppages_bulk(zone, to_drain, pcp);
1223 : : pcp->count -= to_drain;
1224 : : }
1225 : : local_irq_restore(flags);
1226 : : }
1227 : : #endif
1228 : :
1229 : : /*
1230 : : * Drain pages of the indicated processor.
1231 : : *
1232 : : * The processor must either be the current processor and the
1233 : : * thread pinned to the current processor or a processor that
1234 : : * is not online.
1235 : : */
1236 : 0 : static void drain_pages(unsigned int cpu)
1237 : : {
1238 : : unsigned long flags;
1239 : 1434 : struct zone *zone;
1240 : :
1241 [ + + ][ + + ]: 1912 : for_each_populated_zone(zone) {
1242 : : struct per_cpu_pageset *pset;
1243 : : struct per_cpu_pages *pcp;
1244 : :
1245 : : local_irq_save(flags);
1246 : 956 : pset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
1247 : :
1248 : 956 : pcp = &pset->pcp;
1249 [ + + ]: 1434 : if (pcp->count) {
1250 : 702 : free_pcppages_bulk(zone, pcp->count, pcp);
1251 : 702 : pcp->count = 0;
1252 : : }
1253 [ + - ]: 956 : local_irq_restore(flags);
1254 : : }
1255 : 478 : }
1256 : :
1257 : : /*
1258 : : * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
1259 : : */
1260 : 0 : void drain_local_pages(void *arg)
1261 : : {
1262 : 478 : drain_pages(smp_processor_id());
1263 : 478 : }
1264 : :
1265 : : /*
1266 : : * Spill all the per-cpu pages from all CPUs back into the buddy allocator.
1267 : : *
1268 : : * Note that this code is protected against sending an IPI to an offline
1269 : : * CPU but does not guarantee sending an IPI to newly hotplugged CPUs:
1270 : : * on_each_cpu_mask() blocks hotplug and won't talk to offlined CPUs but
1271 : : * nothing keeps CPUs from showing up after we populated the cpumask and
1272 : : * before the call to on_each_cpu_mask().
1273 : : */
1274 : 0 : void drain_all_pages(void)
1275 : : {
1276 : : int cpu;
1277 : : struct per_cpu_pageset *pcp;
1278 : 219359 : struct zone *zone;
1279 : :
1280 : : /*
1281 : : * Allocate in the BSS so we wont require allocation in
1282 : : * direct reclaim path for CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK=y
1283 : : */
1284 : : static cpumask_t cpus_with_pcps;
1285 : :
1286 : : /*
1287 : : * We don't care about racing with CPU hotplug event
1288 : : * as offline notification will cause the notified
1289 : : * cpu to drain that CPU pcps and on_each_cpu_mask
1290 : : * disables preemption as part of its processing
1291 : : */
1292 [ + + ]: 146852 : for_each_online_cpu(cpu) {
1293 : : bool has_pcps = false;
1294 [ + + ][ + + ]: 292307 : for_each_populated_zone(zone) {
1295 : 146411 : pcp = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
1296 [ + + ]: 146411 : if (pcp->pcp.count) {
1297 : : has_pcps = true;
1298 : : break;
1299 : : }
1300 : : }
1301 [ + + ]: 73426 : if (has_pcps)
1302 : : cpumask_set_cpu(cpu, &cpus_with_pcps);
1303 : : else
1304 : : cpumask_clear_cpu(cpu, &cpus_with_pcps);
1305 : : }
1306 : 36713 : on_each_cpu_mask(&cpus_with_pcps, drain_local_pages, NULL, 1);
1307 : 36713 : }
1308 : :
1309 : : #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1310 : :
1311 : : void mark_free_pages(struct zone *zone)
1312 : : {
1313 : : unsigned long pfn, max_zone_pfn;
1314 : : unsigned long flags;
1315 : : int order, t;
1316 : : struct list_head *curr;
1317 : :
1318 : : if (zone_is_empty(zone))
1319 : : return;
1320 : :
1321 : : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1322 : :
1323 : : max_zone_pfn = zone_end_pfn(zone);
1324 : : for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
1325 : : if (pfn_valid(pfn)) {
1326 : : struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1327 : :
1328 : : if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
1329 : : swsusp_unset_page_free(page);
1330 : : }
1331 : :
1332 : : for_each_migratetype_order(order, t) {
1333 : : list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list[t]) {
1334 : : unsigned long i;
1335 : :
1336 : : pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
1337 : : for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
1338 : : swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
1339 : : }
1340 : : }
1341 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1342 : : }
1343 : : #endif /* CONFIG_PM */
1344 : :
1345 : : /*
1346 : : * Free a 0-order page
1347 : : * cold == 1 ? free a cold page : free a hot page
1348 : : */
1349 : 0 : void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
1350 : : {
1351 : 38535579 : struct zone *zone = page_zone(page);
1352 : : struct per_cpu_pages *pcp;
1353 : : unsigned long flags;
1354 : : int migratetype;
1355 : :
1356 [ + + ]: 38535579 : if (!free_pages_prepare(page, 0))
1357 : 38546585 : return;
1358 : :
1359 : : migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
1360 : : set_freepage_migratetype(page, migratetype);
1361 : : local_irq_save(flags);
1362 : : __count_vm_event(PGFREE);
1363 : :
1364 : : /*
1365 : : * We only track unmovable, reclaimable and movable on pcp lists.
1366 : : * Free ISOLATE pages back to the allocator because they are being
1367 : : * offlined but treat RESERVE as movable pages so we can get those
1368 : : * areas back if necessary. Otherwise, we may have to free
1369 : : * excessively into the page allocator
1370 : : */
1371 [ + + ]: 77081058 : if (migratetype >= MIGRATE_PCPTYPES) {
1372 : : if (unlikely(is_migrate_isolate(migratetype))) {
1373 : : free_one_page(zone, page, 0, migratetype);
1374 : : goto out;
1375 : : }
1376 : : migratetype = MIGRATE_MOVABLE;
1377 : : }
1378 : :
1379 : 77090958 : pcp = &this_cpu_ptr(zone->pageset)->pcp;
1380 [ + + ]: 77081058 : if (cold)
1381 : 80539 : list_add_tail(&page->lru, &pcp->lists[migratetype]);
1382 : : else
1383 : 38464940 : list_add(&page->lru, &pcp->lists[migratetype]);
1384 : 38545479 : pcp->count++;
1385 [ + + ]: 38545479 : if (pcp->count >= pcp->high) {
1386 : 724664 : unsigned long batch = ACCESS_ONCE(pcp->batch);
1387 : 724664 : free_pcppages_bulk(zone, batch, pcp);
1388 : 724676 : pcp->count -= batch;
1389 : : }
1390 : :
1391 : : out:
1392 [ + + ]: 38545491 : local_irq_restore(flags);
1393 : : }
1394 : :
1395 : : /*
1396 : : * Free a list of 0-order pages
1397 : : */
1398 : 0 : void free_hot_cold_page_list(struct list_head *list, int cold)
1399 : : {
1400 : : struct page *page, *next;
1401 : :
1402 [ + + ]: 44935931 : list_for_each_entry_safe(page, next, list, lru) {
1403 : : trace_mm_page_free_batched(page, cold);
1404 : 32658008 : free_hot_cold_page(page, cold);
1405 : : }
1406 : 12277923 : }
1407 : :
1408 : : /*
1409 : : * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
1410 : : * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
1411 : : * Each sub-page must be freed individually.
1412 : : *
1413 : : * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1414 : : * Please consult with lkml before using this in your driver.
1415 : : */
1416 : 0 : void split_page(struct page *page, unsigned int order)
1417 : : {
1418 : : int i;
1419 : :
1420 : : VM_BUG_ON(PageCompound(page));
1421 : : VM_BUG_ON(!page_count(page));
1422 : :
1423 : : #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
1424 : : /*
1425 : : * Split shadow pages too, because free(page[0]) would
1426 : : * otherwise free the whole shadow.
1427 : : */
1428 : : if (kmemcheck_page_is_tracked(page))
1429 : : split_page(virt_to_page(page[0].shadow), order);
1430 : : #endif
1431 : :
1432 [ # # ][ # # ]: 0 : for (i = 1; i < (1 << order); i++)
[ # # ]
1433 : 0 : set_page_refcounted(page + i);
1434 : 0 : }
1435 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(split_page);
1436 : :
1437 : 0 : static int __isolate_free_page(struct page *page, unsigned int order)
1438 : : {
1439 : : unsigned long watermark;
1440 : : struct zone *zone;
1441 : : int mt;
1442 : :
1443 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!PageBuddy(page));
1444 : :
1445 : 0 : zone = page_zone(page);
1446 : : mt = get_pageblock_migratetype(page);
1447 : :
1448 : : if (!is_migrate_isolate(mt)) {
1449 : : /* Obey watermarks as if the page was being allocated */
1450 : 0 : watermark = low_wmark_pages(zone) + (1 << order);
1451 [ # # ]: 0 : if (!zone_watermark_ok(zone, 0, watermark, 0, 0))
1452 : : return 0;
1453 : :
1454 : 0 : __mod_zone_freepage_state(zone, -(1UL << order), mt);
1455 : : }
1456 : :
1457 : : /* Remove page from free list */
1458 : : list_del(&page->lru);
1459 : 0 : zone->free_area[order].nr_free--;
1460 : : rmv_page_order(page);
1461 : :
1462 : : /* Set the pageblock if the isolated page is at least a pageblock */
1463 [ # # ]: 0 : if (order >= pageblock_order - 1) {
1464 : 0 : struct page *endpage = page + (1 << order) - 1;
1465 [ # # ]: 0 : for (; page < endpage; page += pageblock_nr_pages) {
1466 : : int mt = get_pageblock_migratetype(page);
1467 : : if (!is_migrate_isolate(mt) && !is_migrate_cma(mt))
1468 : 0 : set_pageblock_migratetype(page,
1469 : : MIGRATE_MOVABLE);
1470 : : }
1471 : : }
1472 : :
1473 : 0 : return 1UL << order;
1474 : : }
1475 : :
1476 : : /*
1477 : : * Similar to split_page except the page is already free. As this is only
1478 : : * being used for migration, the migratetype of the block also changes.
1479 : : * As this is called with interrupts disabled, the caller is responsible
1480 : : * for calling arch_alloc_page() and kernel_map_page() after interrupts
1481 : : * are enabled.
1482 : : *
1483 : : * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
1484 : : * Please consult with lkml before using this in your driver.
1485 : : */
1486 : 0 : int split_free_page(struct page *page)
1487 : : {
1488 : : unsigned int order;
1489 : : int nr_pages;
1490 : :
1491 : : order = page_order(page);
1492 : :
1493 : 0 : nr_pages = __isolate_free_page(page, order);
1494 [ # # ]: 0 : if (!nr_pages)
1495 : : return 0;
1496 : :
1497 : : /* Split into individual pages */
1498 : : set_page_refcounted(page);
1499 : : split_page(page, order);
1500 : : return nr_pages;
1501 : : }
1502 : :
1503 : : /*
1504 : : * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk(). But
1505 : : * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path. Saves a branch
1506 : : * or two.
1507 : : */
1508 : : static inline
1509 : : struct page *buffered_rmqueue(struct zone *preferred_zone,
1510 : : struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags,
1511 : : int migratetype)
1512 : : {
1513 : : unsigned long flags;
1514 : : struct page *page;
1515 : 40900239 : int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
1516 : :
1517 : : again:
1518 [ + + ]: 40900993 : if (likely(order == 0)) {
1519 : : struct per_cpu_pages *pcp;
1520 : : struct list_head *list;
1521 : :
1522 : : local_irq_save(flags);
1523 : 77104844 : pcp = &this_cpu_ptr(zone->pageset)->pcp;
1524 : 38552422 : list = &pcp->lists[migratetype];
1525 [ + + ]: 79664570 : if (list_empty(list)) {
1526 : 725803 : pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
1527 : 725803 : pcp->batch, list,
1528 : : migratetype, cold);
1529 [ + - ]: 725804 : if (unlikely(list_empty(list)))
1530 : : goto failed;
1531 : : }
1532 : :
1533 [ + + ]: 38552423 : if (cold)
1534 : 435449 : page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
1535 : : else
1536 : 38116974 : page = list_entry(list->next, struct page, lru);
1537 : :
1538 : : list_del(&page->lru);
1539 : 38552423 : pcp->count--;
1540 : : } else {
1541 [ - + ]: 2348656 : if (unlikely(gfp_flags & __GFP_NOFAIL)) {
1542 : : /*
1543 : : * __GFP_NOFAIL is not to be used in new code.
1544 : : *
1545 : : * All __GFP_NOFAIL callers should be fixed so that they
1546 : : * properly detect and handle allocation failures.
1547 : : *
1548 : : * We most definitely don't want callers attempting to
1549 : : * allocate greater than order-1 page units with
1550 : : * __GFP_NOFAIL.
1551 : : */
1552 [ # # ][ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(order > 1);
[ # # ]
1553 : : }
1554 : 2348656 : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1555 : 2348667 : page = __rmqueue(zone, order, migratetype);
1556 : : spin_unlock(&zone->lock);
1557 [ + - ]: 2348667 : if (!page)
1558 : : goto failed;
1559 : 2348667 : __mod_zone_freepage_state(zone, -(1 << order),
1560 : : get_pageblock_migratetype(page));
1561 : : }
1562 : :
1563 : 40901090 : __mod_zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH, -(1 << order));
1564 : 40901308 : __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
1565 : : zone_statistics(preferred_zone, zone, gfp_flags);
1566 [ + + ]: 40901308 : local_irq_restore(flags);
1567 : :
1568 : : VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
1569 [ + + ]: 40901535 : if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
1570 : : goto again;
1571 : : return page;
1572 : :
1573 : : failed:
1574 [ # # ]: 0 : local_irq_restore(flags);
1575 : : return NULL;
1576 : : }
1577 : :
1578 : : #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
1579 : :
1580 : : static struct {
1581 : : struct fault_attr attr;
1582 : :
1583 : : u32 ignore_gfp_highmem;
1584 : : u32 ignore_gfp_wait;
1585 : : u32 min_order;
1586 : : } fail_page_alloc = {
1587 : : .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
1588 : : .ignore_gfp_wait = 1,
1589 : : .ignore_gfp_highmem = 1,
1590 : : .min_order = 1,
1591 : : };
1592 : :
1593 : : static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
1594 : : {
1595 : : return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
1596 : : }
1597 : : __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
1598 : :
1599 : : static bool should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1600 : : {
1601 : : if (order < fail_page_alloc.min_order)
1602 : : return false;
1603 : : if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1604 : : return false;
1605 : : if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
1606 : : return false;
1607 : : if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
1608 : : return false;
1609 : :
1610 : : return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
1611 : : }
1612 : :
1613 : : #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
1614 : :
1615 : : static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
1616 : : {
1617 : : umode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
1618 : : struct dentry *dir;
1619 : :
1620 : : dir = fault_create_debugfs_attr("fail_page_alloc", NULL,
1621 : : &fail_page_alloc.attr);
1622 : : if (IS_ERR(dir))
1623 : : return PTR_ERR(dir);
1624 : :
1625 : : if (!debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
1626 : : &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait))
1627 : : goto fail;
1628 : : if (!debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
1629 : : &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem))
1630 : : goto fail;
1631 : : if (!debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
1632 : : &fail_page_alloc.min_order))
1633 : : goto fail;
1634 : :
1635 : : return 0;
1636 : : fail:
1637 : : debugfs_remove_recursive(dir);
1638 : :
1639 : : return -ENOMEM;
1640 : : }
1641 : :
1642 : : late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
1643 : :
1644 : : #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
1645 : :
1646 : : #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1647 : :
1648 : : static inline bool should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1649 : : {
1650 : : return false;
1651 : : }
1652 : :
1653 : : #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
1654 : :
1655 : : /*
1656 : : * Return true if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1657 : : * of the allocation.
1658 : : */
1659 : 0 : static bool __zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1660 : : int classzone_idx, int alloc_flags, long free_pages)
1661 : : {
1662 : : /* free_pages my go negative - that's OK */
1663 : 42324993 : long min = mark;
1664 : 42324993 : long lowmem_reserve = z->lowmem_reserve[classzone_idx];
1665 : : int o;
1666 : : long free_cma = 0;
1667 : :
1668 : 42324993 : free_pages -= (1 << order) - 1;
1669 [ + + ]: 42324993 : if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1670 : 5 : min -= min / 2;
1671 [ + + ]: 42324993 : if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1672 : 1167 : min -= min / 4;
1673 : : #ifdef CONFIG_CMA
1674 : : /* If allocation can't use CMA areas don't use free CMA pages */
1675 : : if (!(alloc_flags & ALLOC_CMA))
1676 : : free_cma = zone_page_state(z, NR_FREE_CMA_PAGES);
1677 : : #endif
1678 : :
1679 [ # # ]: 42324993 : if (free_pages - free_cma <= min + lowmem_reserve)
1680 : : return false;
1681 [ + + ]: 44597411 : for (o = 0; o < order; o++) {
1682 : : /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1683 : 3552280 : free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1684 : :
1685 : : /* Require fewer higher order pages to be free */
1686 : 3552280 : min >>= min_free_order_shift;
1687 : :
1688 [ + + ]: 3552280 : if (free_pages <= min)
1689 : : return false;
1690 : : }
1691 : : return true;
1692 : : }
1693 : :
1694 : 0 : bool zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1695 : : int classzone_idx, int alloc_flags)
1696 : : {
1697 : 41344447 : return __zone_watermark_ok(z, order, mark, classzone_idx, alloc_flags,
1698 : : zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES));
1699 : : }
1700 : :
1701 : 0 : bool zone_watermark_ok_safe(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1702 : : int classzone_idx, int alloc_flags)
1703 : : {
1704 : : long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES);
1705 : :
1706 [ - + ][ # # ]: 980724 : if (z->percpu_drift_mark && free_pages < z->percpu_drift_mark)
1707 : : free_pages = zone_page_state_snapshot(z, NR_FREE_PAGES);
1708 : :
1709 : 980724 : return __zone_watermark_ok(z, order, mark, classzone_idx, alloc_flags,
1710 : : free_pages);
1711 : : }
1712 : :
1713 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1714 : : /*
1715 : : * zlc_setup - Setup for "zonelist cache". Uses cached zone data to
1716 : : * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1717 : : * been recently (in last second) found to be nearly full. See further
1718 : : * comments in mmzone.h. Reduces cache footprint of zonelist scans
1719 : : * that have to skip over a lot of full or unallowed zones.
1720 : : *
1721 : : * If the zonelist cache is present in the passed zonelist, then
1722 : : * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1723 : : * tasks mems_allowed, or node_states[N_MEMORY].)
1724 : : *
1725 : : * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1726 : : * nothing and returns NULL.
1727 : : *
1728 : : * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1729 : : * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1730 : : *
1731 : : * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1732 : : * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1733 : : * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1734 : : * quickly as we can.
1735 : : */
1736 : : static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1737 : : {
1738 : : struct zonelist_cache *zlc; /* cached zonelist speedup info */
1739 : : nodemask_t *allowednodes; /* zonelist_cache approximation */
1740 : :
1741 : : zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1742 : : if (!zlc)
1743 : : return NULL;
1744 : :
1745 : : if (time_after(jiffies, zlc->last_full_zap + HZ)) {
1746 : : bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1747 : : zlc->last_full_zap = jiffies;
1748 : : }
1749 : :
1750 : : allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1751 : : &cpuset_current_mems_allowed :
1752 : : &node_states[N_MEMORY];
1753 : : return allowednodes;
1754 : : }
1755 : :
1756 : : /*
1757 : : * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1758 : : * if it is worth looking at further for free memory:
1759 : : * 1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1760 : : * bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1761 : : * 2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1762 : : * z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1763 : : * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1764 : : * else return false (zero) if it is not.
1765 : : *
1766 : : * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1767 : : * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ... If a zone is
1768 : : * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1769 : : * be considered full for up to one second by all requests, unless
1770 : : * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1771 : : * into the second scan of the zonelist.
1772 : : *
1773 : : * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1774 : : * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1775 : : * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1776 : : * unturned looking for a free page.
1777 : : */
1778 : : static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1779 : : nodemask_t *allowednodes)
1780 : : {
1781 : : struct zonelist_cache *zlc; /* cached zonelist speedup info */
1782 : : int i; /* index of *z in zonelist zones */
1783 : : int n; /* node that zone *z is on */
1784 : :
1785 : : zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1786 : : if (!zlc)
1787 : : return 1;
1788 : :
1789 : : i = z - zonelist->_zonerefs;
1790 : : n = zlc->z_to_n[i];
1791 : :
1792 : : /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1793 : : return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1794 : : }
1795 : :
1796 : : /*
1797 : : * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1798 : : * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1799 : : * from that zone don't waste time re-examining it.
1800 : : */
1801 : : static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1802 : : {
1803 : : struct zonelist_cache *zlc; /* cached zonelist speedup info */
1804 : : int i; /* index of *z in zonelist zones */
1805 : :
1806 : : zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1807 : : if (!zlc)
1808 : : return;
1809 : :
1810 : : i = z - zonelist->_zonerefs;
1811 : :
1812 : : set_bit(i, zlc->fullzones);
1813 : : }
1814 : :
1815 : : /*
1816 : : * clear all zones full, called after direct reclaim makes progress so that
1817 : : * a zone that was recently full is not skipped over for up to a second
1818 : : */
1819 : : static void zlc_clear_zones_full(struct zonelist *zonelist)
1820 : : {
1821 : : struct zonelist_cache *zlc; /* cached zonelist speedup info */
1822 : :
1823 : : zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1824 : : if (!zlc)
1825 : : return;
1826 : :
1827 : : bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1828 : : }
1829 : :
1830 : : static bool zone_local(struct zone *local_zone, struct zone *zone)
1831 : : {
1832 : : return local_zone->node == zone->node;
1833 : : }
1834 : :
1835 : : static bool zone_allows_reclaim(struct zone *local_zone, struct zone *zone)
1836 : : {
1837 : : return node_isset(local_zone->node, zone->zone_pgdat->reclaim_nodes);
1838 : : }
1839 : :
1840 : : static void __paginginit init_zone_allows_reclaim(int nid)
1841 : : {
1842 : : int i;
1843 : :
1844 : : for_each_online_node(i)
1845 : : if (node_distance(nid, i) <= RECLAIM_DISTANCE)
1846 : : node_set(i, NODE_DATA(nid)->reclaim_nodes);
1847 : : else
1848 : : zone_reclaim_mode = 1;
1849 : : }
1850 : :
1851 : : #else /* CONFIG_NUMA */
1852 : :
1853 : : static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1854 : : {
1855 : : return NULL;
1856 : : }
1857 : :
1858 : : static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z,
1859 : : nodemask_t *allowednodes)
1860 : : {
1861 : : return 1;
1862 : : }
1863 : :
1864 : : static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zoneref *z)
1865 : : {
1866 : : }
1867 : :
1868 : : static void zlc_clear_zones_full(struct zonelist *zonelist)
1869 : : {
1870 : : }
1871 : :
1872 : : static bool zone_local(struct zone *local_zone, struct zone *zone)
1873 : : {
1874 : : return true;
1875 : : }
1876 : :
1877 : : static bool zone_allows_reclaim(struct zone *local_zone, struct zone *zone)
1878 : : {
1879 : : return true;
1880 : : }
1881 : :
1882 : : static inline void init_zone_allows_reclaim(int nid)
1883 : : {
1884 : : }
1885 : : #endif /* CONFIG_NUMA */
1886 : :
1887 : : /*
1888 : : * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1889 : : * a page.
1890 : : */
1891 : : static struct page *
1892 : 0 : get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, unsigned int order,
1893 : : struct zonelist *zonelist, int high_zoneidx, int alloc_flags,
1894 : : struct zone *preferred_zone, int migratetype)
1895 : : {
1896 : : struct zoneref *z;
1897 : : struct page *page = NULL;
1898 : : int classzone_idx;
1899 : : struct zone *zone;
1900 : : nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1901 : : int zlc_active = 0; /* set if using zonelist_cache */
1902 : : int did_zlc_setup = 0; /* just call zlc_setup() one time */
1903 : :
1904 : 41112148 : classzone_idx = zone_idx(preferred_zone);
1905 : : zonelist_scan:
1906 : : /*
1907 : : * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1908 : : * See also __cpuset_node_allowed_softwall() comment in kernel/cpuset.c.
1909 : : */
1910 [ + + ]: 49849642 : for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
1911 : : high_zoneidx, nodemask) {
1912 : : unsigned long mark;
1913 : :
1914 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) && zlc_active &&
1915 : : !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1916 : : continue;
1917 : : if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1918 : : !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1919 : : continue;
1920 : : BUILD_BUG_ON(ALLOC_NO_WATERMARKS < NR_WMARK);
1921 [ + + ]: 49637945 : if (unlikely(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS))
1922 : : goto try_this_zone;
1923 : : /*
1924 : : * Distribute pages in proportion to the individual
1925 : : * zone size to ensure fair page aging. The zone a
1926 : : * page was allocated in should have no effect on the
1927 : : * time the page has in memory before being reclaimed.
1928 : : *
1929 : : * Try to stay in local zones in the fastpath. If
1930 : : * that fails, the slowpath is entered, which will do
1931 : : * another pass starting with the local zones, but
1932 : : * ultimately fall back to remote zones that do not
1933 : : * partake in the fairness round-robin cycle of this
1934 : : * zonelist.
1935 : : */
1936 [ + + ]: 49637051 : if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW) {
1937 [ + + ]: 49274940 : if (zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH) <= 0)
1938 : 8297377 : continue;
1939 : : if (!zone_local(preferred_zone, zone))
1940 : : continue;
1941 : : }
1942 : : /*
1943 : : * When allocating a page cache page for writing, we
1944 : : * want to get it from a zone that is within its dirty
1945 : : * limit, such that no single zone holds more than its
1946 : : * proportional share of globally allowed dirty pages.
1947 : : * The dirty limits take into account the zone's
1948 : : * lowmem reserves and high watermark so that kswapd
1949 : : * should be able to balance it without having to
1950 : : * write pages from its LRU list.
1951 : : *
1952 : : * This may look like it could increase pressure on
1953 : : * lower zones by failing allocations in higher zones
1954 : : * before they are full. But the pages that do spill
1955 : : * over are limited as the lower zones are protected
1956 : : * by this very same mechanism. It should not become
1957 : : * a practical burden to them.
1958 : : *
1959 : : * XXX: For now, allow allocations to potentially
1960 : : * exceed the per-zone dirty limit in the slowpath
1961 : : * (ALLOC_WMARK_LOW unset) before going into reclaim,
1962 : : * which is important when on a NUMA setup the allowed
1963 : : * zones are together not big enough to reach the
1964 : : * global limit. The proper fix for these situations
1965 : : * will require awareness of zones in the
1966 : : * dirty-throttling and the flusher threads.
1967 : : */
1968 [ + + ][ + + ]: 41339674 : if ((alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW) &&
1969 [ + ]: 1675613 : (gfp_mask & __GFP_WRITE) && !zone_dirty_ok(zone))
1970 : : goto this_zone_full;
1971 : :
1972 : 41340522 : mark = zone->watermark[alloc_flags & ALLOC_WMARK_MASK];
1973 [ + + ]: 41339688 : if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1974 : : classzone_idx, alloc_flags)) {
1975 : : int ret;
1976 : :
1977 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) &&
1978 : : !did_zlc_setup && nr_online_nodes > 1) {
1979 : : /*
1980 : : * we do zlc_setup if there are multiple nodes
1981 : : * and before considering the first zone allowed
1982 : : * by the cpuset.
1983 : : */
1984 : : allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1985 : : zlc_active = 1;
1986 : : did_zlc_setup = 1;
1987 : : }
1988 : :
1989 : : if (zone_reclaim_mode == 0 ||
1990 : : !zone_allows_reclaim(preferred_zone, zone))
1991 : : goto this_zone_full;
1992 : :
1993 : : /*
1994 : : * As we may have just activated ZLC, check if the first
1995 : : * eligible zone has failed zone_reclaim recently.
1996 : : */
1997 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) && zlc_active &&
1998 : : !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1999 : : continue;
2000 : :
2001 : : ret = zone_reclaim(zone, gfp_mask, order);
2002 : : switch (ret) {
2003 : : case ZONE_RECLAIM_NOSCAN:
2004 : : /* did not scan */
2005 : : continue;
2006 : : case ZONE_RECLAIM_FULL:
2007 : : /* scanned but unreclaimable */
2008 : : continue;
2009 : : default:
2010 : : /* did we reclaim enough */
2011 : : if (zone_watermark_ok(zone, order, mark,
2012 : : classzone_idx, alloc_flags))
2013 : : goto try_this_zone;
2014 : :
2015 : : /*
2016 : : * Failed to reclaim enough to meet watermark.
2017 : : * Only mark the zone full if checking the min
2018 : : * watermark or if we failed to reclaim just
2019 : : * 1<<order pages or else the page allocator
2020 : : * fastpath will prematurely mark zones full
2021 : : * when the watermark is between the low and
2022 : : * min watermarks.
2023 : : */
2024 : : if (((alloc_flags & ALLOC_WMARK_MASK) == ALLOC_WMARK_MIN) ||
2025 : : ret == ZONE_RECLAIM_SOME)
2026 : : goto this_zone_full;
2027 : :
2028 : : continue;
2029 : : }
2030 : : }
2031 : :
2032 : : try_this_zone:
2033 : 40900239 : page = buffered_rmqueue(preferred_zone, zone, order,
2034 : : gfp_mask, migratetype);
2035 [ - + ]: 40900040 : if (page)
2036 : : break;
2037 : : this_zone_full:
2038 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
2039 : : zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
2040 : : }
2041 : :
2042 : : if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) && page == NULL && zlc_active)) {
2043 : : /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
2044 : : zlc_active = 0;
2045 : : goto zonelist_scan;
2046 : : }
2047 : :
2048 [ + + ]: 41111698 : if (page)
2049 : : /*
2050 : : * page->pfmemalloc is set when ALLOC_NO_WATERMARKS was
2051 : : * necessary to allocate the page. The expectation is
2052 : : * that the caller is taking steps that will free more
2053 : : * memory. The caller should avoid the page being used
2054 : : * for !PFMEMALLOC purposes.
2055 : : */
2056 : 40900040 : page->pfmemalloc = !!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS);
2057 : :
2058 : 41111698 : return page;
2059 : : }
2060 : :
2061 : : /*
2062 : : * Large machines with many possible nodes should not always dump per-node
2063 : : * meminfo in irq context.
2064 : : */
2065 : : static inline bool should_suppress_show_mem(void)
2066 : : {
2067 : : bool ret = false;
2068 : :
2069 : : #if NODES_SHIFT > 8
2070 : : ret = in_interrupt();
2071 : : #endif
2072 : : return ret;
2073 : : }
2074 : :
2075 : : static DEFINE_RATELIMIT_STATE(nopage_rs,
2076 : : DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2077 : : DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2078 : :
2079 : 0 : void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...)
2080 : : {
2081 : : unsigned int filter = SHOW_MEM_FILTER_NODES;
2082 : :
2083 [ - + ][ # # ]: 19 : if ((gfp_mask & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&nopage_rs) ||
2084 : : debug_guardpage_minorder() > 0)
2085 : 19 : return;
2086 : :
2087 : : /*
2088 : : * Walking all memory to count page types is very expensive and should
2089 : : * be inhibited in non-blockable contexts.
2090 : : */
2091 [ # # ]: 0 : if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2092 : : filter |= SHOW_MEM_FILTER_PAGE_COUNT;
2093 : :
2094 : : /*
2095 : : * This documents exceptions given to allocations in certain
2096 : : * contexts that are allowed to allocate outside current's set
2097 : : * of allowed nodes.
2098 : : */
2099 [ # # ]: 0 : if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))
2100 [ # # ][ # # ]: 0 : if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2101 : 0 : (current->flags & (PF_MEMALLOC | PF_EXITING)))
2102 : 0 : filter &= ~SHOW_MEM_FILTER_NODES;
2103 [ # # ][ # # ]: 0 : if (in_interrupt() || !(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2104 : 0 : filter &= ~SHOW_MEM_FILTER_NODES;
2105 : :
2106 [ - ]: 0 : if (fmt) {
2107 : : struct va_format vaf;
2108 : : va_list args;
2109 : :
2110 : 0 : va_start(args, fmt);
2111 : :
2112 : 0 : vaf.fmt = fmt;
2113 : 0 : vaf.va = &args;
2114 : :
2115 : 0 : pr_warn("%pV", &vaf);
2116 : :
2117 : 0 : va_end(args);
2118 : : }
2119 : :
2120 : 0 : pr_warn("%s: page allocation failure: order:%d, mode:0x%x\n",
2121 : : current->comm, order, gfp_mask);
2122 : :
2123 : 0 : dump_stack();
2124 : : if (!should_suppress_show_mem())
2125 : 0 : show_mem(filter);
2126 : : }
2127 : :
2128 : : static inline int
2129 : : should_alloc_retry(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2130 : : unsigned long did_some_progress,
2131 : : unsigned long pages_reclaimed)
2132 : : {
2133 : : /* Do not loop if specifically requested */
2134 [ + + ]: 36415 : if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2135 : : return 0;
2136 : :
2137 : : /* Always retry if specifically requested */
2138 [ + - ]: 36396 : if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2139 : : return 1;
2140 : :
2141 : : /*
2142 : : * Suspend converts GFP_KERNEL to __GFP_WAIT which can prevent reclaim
2143 : : * making forward progress without invoking OOM. Suspend also disables
2144 : : * storage devices so kswapd will not help. Bail if we are suspending.
2145 : : */
2146 [ - + ][ # # ]: 36396 : if (!did_some_progress && pm_suspended_storage())
2147 : : return 0;
2148 : :
2149 : : /*
2150 : : * In this implementation, order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER
2151 : : * means __GFP_NOFAIL, but that may not be true in other
2152 : : * implementations.
2153 : : */
2154 [ - + ]: 36396 : if (order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2155 : : return 1;
2156 : :
2157 : : /*
2158 : : * For order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER, if __GFP_REPEAT is
2159 : : * specified, then we retry until we no longer reclaim any pages
2160 : : * (above), or we've reclaimed an order of pages at least as
2161 : : * large as the allocation's order. In both cases, if the
2162 : : * allocation still fails, we stop retrying.
2163 : : */
2164 [ # # ][ # # ]: 0 : if (gfp_mask & __GFP_REPEAT && pages_reclaimed < (1 << order))
2165 : : return 1;
2166 : :
2167 : : return 0;
2168 : : }
2169 : :
2170 : : static inline struct page *
2171 : : __alloc_pages_may_oom(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2172 : : struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2173 : : nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
2174 : : int migratetype)
2175 : : {
2176 : : struct page *page;
2177 : :
2178 : : /* Acquire the OOM killer lock for the zones in zonelist */
2179 [ + + ]: 211 : if (!try_set_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask)) {
2180 : 208 : schedule_timeout_uninterruptible(1);
2181 : : return NULL;
2182 : : }
2183 : :
2184 : : /*
2185 : : * Go through the zonelist yet one more time, keep very high watermark
2186 : : * here, this is only to catch a parallel oom killing, we must fail if
2187 : : * we're still under heavy pressure.
2188 : : */
2189 : 3 : page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask,
2190 : : order, zonelist, high_zoneidx,
2191 : : ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET,
2192 : : preferred_zone, migratetype);
2193 [ + - ]: 3 : if (page)
2194 : : goto out;
2195 : :
2196 [ + - ]: 3 : if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2197 : : /* The OOM killer will not help higher order allocs */
2198 [ + - ]: 3 : if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2199 : : goto out;
2200 : : /* The OOM killer does not needlessly kill tasks for lowmem */
2201 : : if (high_zoneidx < ZONE_NORMAL)
2202 : : goto out;
2203 : : /*
2204 : : * GFP_THISNODE contains __GFP_NORETRY and we never hit this.
2205 : : * Sanity check for bare calls of __GFP_THISNODE, not real OOM.
2206 : : * The caller should handle page allocation failure by itself if
2207 : : * it specifies __GFP_THISNODE.
2208 : : * Note: Hugepage uses it but will hit PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER.
2209 : : */
2210 [ + - ]: 3 : if (gfp_mask & __GFP_THISNODE)
2211 : : goto out;
2212 : : }
2213 : : /* Exhausted what can be done so it's blamo time */
2214 : 3 : out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order, nodemask, false);
2215 : :
2216 : : out:
2217 : 3 : clear_zonelist_oom(zonelist, gfp_mask);
2218 : : return page;
2219 : : }
2220 : :
2221 : : #ifdef CONFIG_COMPACTION
2222 : : /* Try memory compaction for high-order allocations before reclaim */
2223 : : static struct page *
2224 : 0 : __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2225 : : struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2226 : : nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
2227 : : int migratetype, bool sync_migration,
2228 : : bool *contended_compaction, bool *deferred_compaction,
2229 : : unsigned long *did_some_progress)
2230 : : {
2231 [ - + ]: 37072 : if (!order)
2232 : : return NULL;
2233 : :
2234 [ # # ]: 0 : if (compaction_deferred(preferred_zone, order)) {
2235 : 0 : *deferred_compaction = true;
2236 : 0 : return NULL;
2237 : : }
2238 : :
2239 : 0 : current->flags |= PF_MEMALLOC;
2240 : 0 : *did_some_progress = try_to_compact_pages(zonelist, order, gfp_mask,
2241 : : nodemask, sync_migration,
2242 : : contended_compaction);
2243 : 0 : current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
2244 : :
2245 [ # # ]: 0 : if (*did_some_progress != COMPACT_SKIPPED) {
2246 : : struct page *page;
2247 : :
2248 : : /* Page migration frees to the PCP lists but we want merging */
2249 : 0 : drain_pages(get_cpu());
2250 : 0 : put_cpu();
2251 : :
2252 : 0 : page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask,
2253 : : order, zonelist, high_zoneidx,
2254 : : alloc_flags & ~ALLOC_NO_WATERMARKS,
2255 : : preferred_zone, migratetype);
2256 [ # # ]: 0 : if (page) {
2257 : 0 : preferred_zone->compact_blockskip_flush = false;
2258 : 0 : preferred_zone->compact_considered = 0;
2259 : 0 : preferred_zone->compact_defer_shift = 0;
2260 [ # # ]: 0 : if (order >= preferred_zone->compact_order_failed)
2261 : 0 : preferred_zone->compact_order_failed = order + 1;
2262 : : count_vm_event(COMPACTSUCCESS);
2263 : 0 : return page;
2264 : : }
2265 : :
2266 : : /*
2267 : : * It's bad if compaction run occurs and fails.
2268 : : * The most likely reason is that pages exist,
2269 : : * but not enough to satisfy watermarks.
2270 : : */
2271 : : count_vm_event(COMPACTFAIL);
2272 : :
2273 : : /*
2274 : : * As async compaction considers a subset of pageblocks, only
2275 : : * defer if the failure was a sync compaction failure.
2276 : : */
2277 [ # # ]: 0 : if (sync_migration)
2278 : : defer_compaction(preferred_zone, order);
2279 : :
2280 : 0 : cond_resched();
2281 : : }
2282 : :
2283 : : return NULL;
2284 : : }
2285 : : #else
2286 : : static inline struct page *
2287 : : __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2288 : : struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2289 : : nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
2290 : : int migratetype, bool sync_migration,
2291 : : bool *contended_compaction, bool *deferred_compaction,
2292 : : unsigned long *did_some_progress)
2293 : : {
2294 : : return NULL;
2295 : : }
2296 : : #endif /* CONFIG_COMPACTION */
2297 : :
2298 : : /* Perform direct synchronous page reclaim */
2299 : : static int
2300 : 0 : __perform_reclaim(gfp_t gfp_mask, unsigned int order, struct zonelist *zonelist,
2301 : : nodemask_t *nodemask)
2302 : : {
2303 : : struct reclaim_state reclaim_state;
2304 : : int progress;
2305 : :
2306 : 37053 : cond_resched();
2307 : :
2308 : : /* We now go into synchronous reclaim */
2309 : : cpuset_memory_pressure_bump();
2310 : 37053 : current->flags |= PF_MEMALLOC;
2311 : : lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
2312 : 37053 : reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
2313 : 37053 : current->reclaim_state = &reclaim_state;
2314 : :
2315 : 37053 : progress = try_to_free_pages(zonelist, order, gfp_mask, nodemask);
2316 : :
2317 : 37053 : current->reclaim_state = NULL;
2318 : : lockdep_clear_current_reclaim_state();
2319 : 37053 : current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
2320 : :
2321 : 37053 : cond_resched();
2322 : :
2323 : 37053 : return progress;
2324 : : }
2325 : :
2326 : : /* The really slow allocator path where we enter direct reclaim */
2327 : : static inline struct page *
2328 : : __alloc_pages_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2329 : : struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2330 : : nodemask_t *nodemask, int alloc_flags, struct zone *preferred_zone,
2331 : : int migratetype, unsigned long *did_some_progress)
2332 : : {
2333 : : struct page *page = NULL;
2334 : : bool drained = false;
2335 : :
2336 : 37053 : *did_some_progress = __perform_reclaim(gfp_mask, order, zonelist,
2337 : : nodemask);
2338 [ + + ]: 37053 : if (unlikely(!(*did_some_progress)))
2339 : : return NULL;
2340 : :
2341 : : /* After successful reclaim, reconsider all zones for allocation */
2342 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
2343 : : zlc_clear_zones_full(zonelist);
2344 : :
2345 : : retry:
2346 : 73550 : page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
2347 : : zonelist, high_zoneidx,
2348 : : alloc_flags & ~ALLOC_NO_WATERMARKS,
2349 : : preferred_zone, migratetype);
2350 : :
2351 : : /*
2352 : : * If an allocation failed after direct reclaim, it could be because
2353 : : * pages are pinned on the per-cpu lists. Drain them and try again
2354 : : */
2355 [ + + ]: 73550 : if (!page && !drained) {
2356 : 36713 : drain_all_pages();
2357 : : drained = true;
2358 : : goto retry;
2359 : : }
2360 : :
2361 : : return page;
2362 : : }
2363 : :
2364 : : /*
2365 : : * This is called in the allocator slow-path if the allocation request is of
2366 : : * sufficient urgency to ignore watermarks and take other desperate measures
2367 : : */
2368 : : static inline struct page *
2369 : : __alloc_pages_high_priority(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2370 : : struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2371 : : nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
2372 : : int migratetype)
2373 : : {
2374 : : struct page *page;
2375 : :
2376 : : do {
2377 : 2 : page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order,
2378 : : zonelist, high_zoneidx, ALLOC_NO_WATERMARKS,
2379 : : preferred_zone, migratetype);
2380 : :
2381 [ - + ][ # # ]: 2 : if (!page && gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2382 : 0 : wait_iff_congested(preferred_zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
2383 [ - + ][ # # ]: 2 : } while (!page && (gfp_mask & __GFP_NOFAIL));
2384 : :
2385 : : return page;
2386 : : }
2387 : :
2388 : 0 : static void prepare_slowpath(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2389 : : struct zonelist *zonelist,
2390 : : enum zone_type high_zoneidx,
2391 : : struct zone *preferred_zone)
2392 : : {
2393 : : struct zoneref *z;
2394 : : struct zone *zone;
2395 : :
2396 [ + + ]: 300607 : for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
2397 [ + ]: 198916 : if (!(gfp_mask & __GFP_NO_KSWAPD))
2398 : 198922 : wakeup_kswapd(zone, order, zone_idx(preferred_zone));
2399 : : /*
2400 : : * Only reset the batches of zones that were actually
2401 : : * considered in the fast path, we don't want to
2402 : : * thrash fairness information for zones that are not
2403 : : * actually part of this zonelist's round-robin cycle.
2404 : : */
2405 : : if (!zone_local(preferred_zone, zone))
2406 : : continue;
2407 : 198913 : mod_zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH,
2408 : 397826 : high_wmark_pages(zone) -
2409 : 397826 : low_wmark_pages(zone) -
2410 : : zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH));
2411 : : }
2412 : 101684 : }
2413 : :
2414 : : static inline int
2415 : : gfp_to_alloc_flags(gfp_t gfp_mask)
2416 : : {
2417 : : int alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN | ALLOC_CPUSET;
2418 : 0 : const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
2419 : :
2420 : : /* __GFP_HIGH is assumed to be the same as ALLOC_HIGH to save a branch. */
2421 : : BUILD_BUG_ON(__GFP_HIGH != (__force gfp_t) ALLOC_HIGH);
2422 : :
2423 : : /*
2424 : : * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
2425 : : * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
2426 : : * policy or is asking for __GFP_HIGH memory. GFP_ATOMIC requests will
2427 : : * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
2428 : : */
2429 : 101686 : alloc_flags |= (__force int) (gfp_mask & __GFP_HIGH);
2430 : :
2431 [ + + ][ # # ]: 101686 : if (!wait) {
2432 : : /*
2433 : : * Not worth trying to allocate harder for
2434 : : * __GFP_NOMEMALLOC even if it can't schedule.
2435 : : */
2436 [ + + ][ # # ]: 2108 : if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))
2437 : 1167 : alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
2438 : : /*
2439 : : * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
2440 : : * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
2441 : : */
2442 : 2108 : alloc_flags &= ~ALLOC_CPUSET;
2443 [ - + ][ # # ]: 99578 : } else if (unlikely(rt_task(current)) && !in_interrupt())
[ # # ][ # # ]
2444 : 0 : alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
2445 : :
2446 [ + + ][ # # ]: 101686 : if (likely(!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC))) {
2447 [ - + ][ # # ]: 100714 : if (gfp_mask & __GFP_MEMALLOC)
2448 : 0 : alloc_flags |= ALLOC_NO_WATERMARKS;
2449 [ + + ][ - + ]: 100714 : else if (in_serving_softirq() && (current->flags & PF_MEMALLOC))
[ # # ][ # # ]
2450 : 0 : alloc_flags |= ALLOC_NO_WATERMARKS;
2451 [ + + ][ + ]: 100714 : else if (!in_interrupt() &&
[ # # ][ # # ]
2452 [ + + ][ # # ]: 100732 : ((current->flags & PF_MEMALLOC) ||
2453 : 100732 : unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE))))
2454 : 3 : alloc_flags |= ALLOC_NO_WATERMARKS;
2455 : : }
2456 : : #ifdef CONFIG_CMA
2457 : : if (allocflags_to_migratetype(gfp_mask) == MIGRATE_MOVABLE)
2458 : : alloc_flags |= ALLOC_CMA;
2459 : : #endif
2460 : : return alloc_flags;
2461 : : }
2462 : :
2463 : 0 : bool gfp_pfmemalloc_allowed(gfp_t gfp_mask)
2464 : : {
2465 : 0 : return !!(gfp_to_alloc_flags(gfp_mask) & ALLOC_NO_WATERMARKS);
2466 : : }
2467 : :
2468 : : static inline struct page *
2469 : : __alloc_pages_slowpath(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2470 : : struct zonelist *zonelist, enum zone_type high_zoneidx,
2471 : : nodemask_t *nodemask, struct zone *preferred_zone,
2472 : : int migratetype)
2473 : : {
2474 : 101473 : const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
2475 : : struct page *page = NULL;
2476 : : int alloc_flags;
2477 : : unsigned long pages_reclaimed = 0;
2478 : : unsigned long did_some_progress;
2479 : : bool sync_migration = false;
2480 : 101473 : bool deferred_compaction = false;
2481 : 101473 : bool contended_compaction = false;
2482 : :
2483 : : /*
2484 : : * In the slowpath, we sanity check order to avoid ever trying to
2485 : : * reclaim >= MAX_ORDER areas which will never succeed. Callers may
2486 : : * be using allocators in order of preference for an area that is
2487 : : * too large.
2488 : : */
2489 [ + - ]: 101473 : if (order >= MAX_ORDER) {
2490 [ # # ][ # # ]: 211 : WARN_ON_ONCE(!(gfp_mask & __GFP_NOWARN));
[ # # ]
2491 : : return NULL;
2492 : : }
2493 : :
2494 : : /*
2495 : : * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
2496 : : * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
2497 : : * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
2498 : : * using a larger set of nodes after it has established that the
2499 : : * allowed per node queues are empty and that nodes are
2500 : : * over allocated.
2501 : : */
2502 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) &&
2503 : : (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
2504 : : goto nopage;
2505 : :
2506 : : restart:
2507 : 101684 : prepare_slowpath(gfp_mask, order, zonelist,
2508 : : high_zoneidx, preferred_zone);
2509 : :
2510 : : /*
2511 : : * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
2512 : : * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
2513 : : * to how we want to proceed.
2514 : : */
2515 : : alloc_flags = gfp_to_alloc_flags(gfp_mask);
2516 : :
2517 : : /*
2518 : : * Find the true preferred zone if the allocation is unconstrained by
2519 : : * cpusets.
2520 : : */
2521 [ + + ][ + - ]: 101686 : if (!(alloc_flags & ALLOC_CPUSET) && !nodemask)
2522 : : first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, NULL,
2523 : : &preferred_zone);
2524 : :
2525 : : rebalance:
2526 : : /* This is the last chance, in general, before the goto nopage. */
2527 : 138071 : page = get_page_from_freelist(gfp_mask, nodemask, order, zonelist,
2528 : : high_zoneidx, alloc_flags & ~ALLOC_NO_WATERMARKS,
2529 : : preferred_zone, migratetype);
2530 [ + + ]: 138083 : if (page)
2531 : : goto got_pg;
2532 : :
2533 : : /* Allocate without watermarks if the context allows */
2534 [ + + ]: 37055 : if (alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS) {
2535 : : /*
2536 : : * Ignore mempolicies if ALLOC_NO_WATERMARKS on the grounds
2537 : : * the allocation is high priority and these type of
2538 : : * allocations are system rather than user orientated
2539 : : */
2540 : : zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), gfp_mask);
2541 : :
2542 : 2 : page = __alloc_pages_high_priority(gfp_mask, order,
2543 : : zonelist, high_zoneidx, nodemask,
2544 : : preferred_zone, migratetype);
2545 [ - + ]: 2 : if (page) {
2546 : : goto got_pg;
2547 : : }
2548 : : }
2549 : :
2550 : : /* Atomic allocations - we can't balance anything */
2551 [ + - ]: 37053 : if (!wait)
2552 : : goto nopage;
2553 : :
2554 : : /* Avoid recursion of direct reclaim */
2555 [ + - ]: 37053 : if (current->flags & PF_MEMALLOC)
2556 : : goto nopage;
2557 : :
2558 : : /* Avoid allocations with no watermarks from looping endlessly */
2559 [ - + ][ # # ]: 37053 : if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) && !(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2560 : : goto nopage;
2561 : :
2562 : : /*
2563 : : * Try direct compaction. The first pass is asynchronous. Subsequent
2564 : : * attempts after direct reclaim are synchronous
2565 : : */
2566 : 37053 : page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
2567 : : zonelist, high_zoneidx,
2568 : : nodemask,
2569 : : alloc_flags, preferred_zone,
2570 : : migratetype, sync_migration,
2571 : : &contended_compaction,
2572 : : &deferred_compaction,
2573 : : &did_some_progress);
2574 [ + - ]: 37053 : if (page)
2575 : : goto got_pg;
2576 : : sync_migration = true;
2577 : :
2578 : : /*
2579 : : * If compaction is deferred for high-order allocations, it is because
2580 : : * sync compaction recently failed. In this is the case and the caller
2581 : : * requested a movable allocation that does not heavily disrupt the
2582 : : * system then fail the allocation instead of entering direct reclaim.
2583 : : */
2584 [ + - ][ - + ]: 37053 : if ((deferred_compaction || contended_compaction) &&
[ # # ]
2585 : 0 : (gfp_mask & __GFP_NO_KSWAPD))
2586 : : goto nopage;
2587 : :
2588 : : /* Try direct reclaim and then allocating */
2589 : 37053 : page = __alloc_pages_direct_reclaim(gfp_mask, order,
2590 : : zonelist, high_zoneidx,
2591 : : nodemask,
2592 : : alloc_flags, preferred_zone,
2593 : : migratetype, &did_some_progress);
2594 [ + + ]: 37053 : if (page)
2595 : : goto got_pg;
2596 : :
2597 : : /*
2598 : : * If we failed to make any progress reclaiming, then we are
2599 : : * running out of options and have to consider going OOM
2600 : : */
2601 [ + + ]: 36626 : if (!did_some_progress) {
2602 [ + + ]: 216 : if (oom_gfp_allowed(gfp_mask)) {
2603 [ + - ]: 211 : if (oom_killer_disabled)
2604 : : goto nopage;
2605 : : /* Coredumps can quickly deplete all memory reserves */
2606 [ - + ][ # # ]: 211 : if ((current->flags & PF_DUMPCORE) &&
2607 : 0 : !(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2608 : : goto nopage;
2609 : 211 : page = __alloc_pages_may_oom(gfp_mask, order,
2610 : : zonelist, high_zoneidx,
2611 : : nodemask, preferred_zone,
2612 : : migratetype);
2613 [ + - ]: 211 : if (page)
2614 : : goto got_pg;
2615 : :
2616 [ - + ]: 211 : if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2617 : : /*
2618 : : * The oom killer is not called for high-order
2619 : : * allocations that may fail, so if no progress
2620 : : * is being made, there are no other options and
2621 : : * retrying is unlikely to help.
2622 : : */
2623 [ + - ]: 211 : if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2624 : : goto nopage;
2625 : : /*
2626 : : * The oom killer is not called for lowmem
2627 : : * allocations to prevent needlessly killing
2628 : : * innocent tasks.
2629 : : */
2630 : : if (high_zoneidx < ZONE_NORMAL)
2631 : : goto nopage;
2632 : : }
2633 : :
2634 : : goto restart;
2635 : : }
2636 : : }
2637 : :
2638 : : /* Check if we should retry the allocation */
2639 : 36415 : pages_reclaimed += did_some_progress;
2640 [ + + ]: 36415 : if (should_alloc_retry(gfp_mask, order, did_some_progress,
2641 : : pages_reclaimed)) {
2642 : : /* Wait for some write requests to complete then retry */
2643 : 36396 : wait_iff_congested(preferred_zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
2644 : : goto rebalance;
2645 : : } else {
2646 : : /*
2647 : : * High-order allocations do not necessarily loop after
2648 : : * direct reclaim and reclaim/compaction depends on compaction
2649 : : * being called after reclaim so call directly if necessary
2650 : : */
2651 : 19 : page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
2652 : : zonelist, high_zoneidx,
2653 : : nodemask,
2654 : : alloc_flags, preferred_zone,
2655 : : migratetype, sync_migration,
2656 : : &contended_compaction,
2657 : : &deferred_compaction,
2658 : : &did_some_progress);
2659 [ + - ]: 19 : if (page)
2660 : : goto got_pg;
2661 : : }
2662 : :
2663 : : nopage:
2664 : 101476 : warn_alloc_failed(gfp_mask, order, NULL);
2665 : : return page;
2666 : : got_pg:
2667 : : if (kmemcheck_enabled)
2668 : : kmemcheck_pagealloc_alloc(page, order, gfp_mask);
2669 : :
2670 : : return page;
2671 : : }
2672 : :
2673 : : /*
2674 : : * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
2675 : : */
2676 : : struct page *
2677 : 0 : __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
2678 : : struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask)
2679 : : {
2680 : : enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
2681 : : struct zone *preferred_zone;
2682 : : struct page *page = NULL;
2683 : : int migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_mask);
2684 : : unsigned int cpuset_mems_cookie;
2685 : : int alloc_flags = ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET;
2686 : : struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2687 : :
2688 : 40901239 : gfp_mask &= gfp_allowed_mask;
2689 : :
2690 : : lockdep_trace_alloc(gfp_mask);
2691 : :
2692 : : might_sleep_if(gfp_mask & __GFP_WAIT);
2693 : :
2694 : : if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
2695 : : return NULL;
2696 : :
2697 : : /*
2698 : : * Check the zones suitable for the gfp_mask contain at least one
2699 : : * valid zone. It's possible to have an empty zonelist as a result
2700 : : * of GFP_THISNODE and a memoryless node
2701 : : */
2702 [ + - ]: 40901239 : if (unlikely(!zonelist->_zonerefs->zone))
2703 : : return NULL;
2704 : :
2705 : : /*
2706 : : * Will only have any effect when __GFP_KMEMCG is set. This is
2707 : : * verified in the (always inline) callee
2708 : : */
2709 : : if (!memcg_kmem_newpage_charge(gfp_mask, &memcg, order))
2710 : : return NULL;
2711 : :
2712 : : retry_cpuset:
2713 : : cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
2714 : :
2715 : : /* The preferred zone is used for statistics later */
2716 [ - + ]: 40901239 : first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx,
2717 : : nodemask ? : &cpuset_current_mems_allowed,
2718 : : &preferred_zone);
2719 [ + ]: 40899888 : if (!preferred_zone)
2720 : : goto out;
2721 : :
2722 : : #ifdef CONFIG_CMA
2723 : : if (allocflags_to_migratetype(gfp_mask) == MIGRATE_MOVABLE)
2724 : : alloc_flags |= ALLOC_CMA;
2725 : : #endif
2726 : : /* First allocation attempt */
2727 : 40900144 : page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, nodemask, order,
2728 : : zonelist, high_zoneidx, alloc_flags,
2729 : : preferred_zone, migratetype);
2730 [ + + ]: 40899665 : if (unlikely(!page)) {
2731 : : /*
2732 : : * Runtime PM, block IO and its error handling path
2733 : : * can deadlock because I/O on the device might not
2734 : : * complete.
2735 : : */
2736 : : gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask);
2737 : 101473 : page = __alloc_pages_slowpath(gfp_mask, order,
2738 : : zonelist, high_zoneidx, nodemask,
2739 : : preferred_zone, migratetype);
2740 : : }
2741 : :
2742 : : trace_mm_page_alloc(page, order, gfp_mask, migratetype);
2743 : :
2744 : : out:
2745 : : /*
2746 : : * When updating a task's mems_allowed, it is possible to race with
2747 : : * parallel threads in such a way that an allocation can fail while
2748 : : * the mask is being updated. If a page allocation is about to fail,
2749 : : * check if the cpuset changed during allocation and if so, retry.
2750 : : */
2751 : : if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2752 : : goto retry_cpuset;
2753 : :
2754 : : memcg_kmem_commit_charge(page, memcg, order);
2755 : :
2756 : 40898955 : return page;
2757 : : }
2758 : : EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages_nodemask);
2759 : :
2760 : : /*
2761 : : * Common helper functions.
2762 : : */
2763 : 0 : unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
2764 : : {
2765 : : struct page *page;
2766 : :
2767 : : /*
2768 : : * __get_free_pages() returns a 32-bit address, which cannot represent
2769 : : * a highmem page
2770 : : */
2771 : : VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
2772 : :
2773 : : page = alloc_pages(gfp_mask, order);
2774 [ + + ]: 3641588 : if (!page)
2775 : : return 0;
2776 : 3641586 : return (unsigned long) page_address(page);
2777 : : }
2778 : : EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
2779 : :
2780 : 0 : unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
2781 : : {
2782 : 129 : return __get_free_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
2783 : : }
2784 : : EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
2785 : :
2786 : 0 : void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
2787 : : {
2788 [ + ]: 8074057 : if (put_page_testzero(page)) {
2789 [ + + ]: 8074090 : if (order == 0)
2790 : 5725832 : free_hot_cold_page(page, 0);
2791 : : else
2792 : 2348258 : __free_pages_ok(page, order);
2793 : : }
2794 : 486 : }
2795 : :
2796 : : EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
2797 : :
2798 : 0 : void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
2799 : : {
2800 [ + + ]: 3652860 : if (addr != 0) {
2801 : : VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
2802 : 3641488 : __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
2803 : : }
2804 : 57 : }
2805 : :
2806 : : EXPORT_SYMBOL(free_pages);
2807 : :
2808 : : /*
2809 : : * __free_memcg_kmem_pages and free_memcg_kmem_pages will free
2810 : : * pages allocated with __GFP_KMEMCG.
2811 : : *
2812 : : * Those pages are accounted to a particular memcg, embedded in the
2813 : : * corresponding page_cgroup. To avoid adding a hit in the allocator to search
2814 : : * for that information only to find out that it is NULL for users who have no
2815 : : * interest in that whatsoever, we provide these functions.
2816 : : *
2817 : : * The caller knows better which flags it relies on.
2818 : : */
2819 : 0 : void __free_memcg_kmem_pages(struct page *page, unsigned int order)
2820 : : {
2821 : : memcg_kmem_uncharge_pages(page, order);
2822 : 1509967 : __free_pages(page, order);
2823 : 358158 : }
2824 : :
2825 : 0 : void free_memcg_kmem_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
2826 : : {
2827 [ + + ]: 1151864 : if (addr != 0) {
2828 : : VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
2829 : 2303720 : __free_memcg_kmem_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
2830 : : }
2831 : 70 : }
2832 : :
2833 : 0 : static void *make_alloc_exact(unsigned long addr, unsigned order, size_t size)
2834 : : {
2835 [ # # ]: 0 : if (addr) {
2836 : 0 : unsigned long alloc_end = addr + (PAGE_SIZE << order);
2837 : 0 : unsigned long used = addr + PAGE_ALIGN(size);
2838 : :
2839 : 0 : split_page(virt_to_page((void *)addr), order);
2840 [ # # ]: 0 : while (used < alloc_end) {
2841 : 0 : free_page(used);
2842 : 0 : used += PAGE_SIZE;
2843 : : }
2844 : : }
2845 : 0 : return (void *)addr;
2846 : : }
2847 : :
2848 : : /**
2849 : : * alloc_pages_exact - allocate an exact number physically-contiguous pages.
2850 : : * @size: the number of bytes to allocate
2851 : : * @gfp_mask: GFP flags for the allocation
2852 : : *
2853 : : * This function is similar to alloc_pages(), except that it allocates the
2854 : : * minimum number of pages to satisfy the request. alloc_pages() can only
2855 : : * allocate memory in power-of-two pages.
2856 : : *
2857 : : * This function is also limited by MAX_ORDER.
2858 : : *
2859 : : * Memory allocated by this function must be released by free_pages_exact().
2860 : : */
2861 : 0 : void *alloc_pages_exact(size_t size, gfp_t gfp_mask)
2862 : : {
2863 [ # # ][ # # ]: 0 : unsigned int order = get_order(size);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
2864 : : unsigned long addr;
2865 : :
2866 : 0 : addr = __get_free_pages(gfp_mask, order);
2867 : 0 : return make_alloc_exact(addr, order, size);
2868 : : }
2869 : : EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_exact);
2870 : :
2871 : : /**
2872 : : * alloc_pages_exact_nid - allocate an exact number of physically-contiguous
2873 : : * pages on a node.
2874 : : * @nid: the preferred node ID where memory should be allocated
2875 : : * @size: the number of bytes to allocate
2876 : : * @gfp_mask: GFP flags for the allocation
2877 : : *
2878 : : * Like alloc_pages_exact(), but try to allocate on node nid first before falling
2879 : : * back.
2880 : : * Note this is not alloc_pages_exact_node() which allocates on a specific node,
2881 : : * but is not exact.
2882 : : */
2883 : 0 : void *alloc_pages_exact_nid(int nid, size_t size, gfp_t gfp_mask)
2884 : : {
2885 [ # # ][ # # ]: 0 : unsigned order = get_order(size);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
2886 : : struct page *p = alloc_pages_node(nid, gfp_mask, order);
2887 [ # # ]: 0 : if (!p)
2888 : : return NULL;
2889 : 0 : return make_alloc_exact((unsigned long)page_address(p), order, size);
2890 : : }
2891 : : EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_exact_nid);
2892 : :
2893 : : /**
2894 : : * free_pages_exact - release memory allocated via alloc_pages_exact()
2895 : : * @virt: the value returned by alloc_pages_exact.
2896 : : * @size: size of allocation, same value as passed to alloc_pages_exact().
2897 : : *
2898 : : * Release the memory allocated by a previous call to alloc_pages_exact.
2899 : : */
2900 : 0 : void free_pages_exact(void *virt, size_t size)
2901 : : {
2902 : 0 : unsigned long addr = (unsigned long)virt;
2903 : 0 : unsigned long end = addr + PAGE_ALIGN(size);
2904 : :
2905 [ # # ]: 0 : while (addr < end) {
2906 : 0 : free_page(addr);
2907 : 0 : addr += PAGE_SIZE;
2908 : : }
2909 : 0 : }
2910 : : EXPORT_SYMBOL(free_pages_exact);
2911 : :
2912 : : /**
2913 : : * nr_free_zone_pages - count number of pages beyond high watermark
2914 : : * @offset: The zone index of the highest zone
2915 : : *
2916 : : * nr_free_zone_pages() counts the number of counts pages which are beyond the
2917 : : * high watermark within all zones at or below a given zone index. For each
2918 : : * zone, the number of pages is calculated as:
2919 : : * managed_pages - high_pages
2920 : : */
2921 : 0 : static unsigned long nr_free_zone_pages(int offset)
2922 : : {
2923 : : struct zoneref *z;
2924 : : struct zone *zone;
2925 : :
2926 : : /* Just pick one node, since fallback list is circular */
2927 : : unsigned long sum = 0;
2928 : :
2929 : : struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), GFP_KERNEL);
2930 : :
2931 [ # # ]: 0 : for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, offset) {
2932 : 0 : unsigned long size = zone->managed_pages;
2933 : 0 : unsigned long high = high_wmark_pages(zone);
2934 [ # # ]: 0 : if (size > high)
2935 : 0 : sum += size - high;
2936 : : }
2937 : :
2938 : 0 : return sum;
2939 : : }
2940 : :
2941 : : /**
2942 : : * nr_free_buffer_pages - count number of pages beyond high watermark
2943 : : *
2944 : : * nr_free_buffer_pages() counts the number of pages which are beyond the high
2945 : : * watermark within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL.
2946 : : */
2947 : 0 : unsigned long nr_free_buffer_pages(void)
2948 : : {
2949 : 0 : return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
2950 : : }
2951 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
2952 : :
2953 : : /**
2954 : : * nr_free_pagecache_pages - count number of pages beyond high watermark
2955 : : *
2956 : : * nr_free_pagecache_pages() counts the number of pages which are beyond the
2957 : : * high watermark within all zones.
2958 : : */
2959 : 0 : unsigned long nr_free_pagecache_pages(void)
2960 : : {
2961 : 0 : return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
2962 : : }
2963 : :
2964 : : static inline void show_node(struct zone *zone)
2965 : : {
2966 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
2967 : : printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
2968 : : }
2969 : :
2970 : 0 : void si_meminfo(struct sysinfo *val)
2971 : : {
2972 : 10073 : val->totalram = totalram_pages;
2973 : 10073 : val->sharedram = 0;
2974 : 0 : val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
2975 : 10073 : val->bufferram = nr_blockdev_pages();
2976 : 10073 : val->totalhigh = totalhigh_pages;
2977 : 10073 : val->freehigh = nr_free_highpages();
2978 : 10073 : val->mem_unit = PAGE_SIZE;
2979 : 10073 : }
2980 : :
2981 : : EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
2982 : :
2983 : : #ifdef CONFIG_NUMA
2984 : : void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
2985 : : {
2986 : : int zone_type; /* needs to be signed */
2987 : : unsigned long managed_pages = 0;
2988 : : pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2989 : :
2990 : : for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++)
2991 : : managed_pages += pgdat->node_zones[zone_type].managed_pages;
2992 : : val->totalram = managed_pages;
2993 : : val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
2994 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
2995 : : val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].managed_pages;
2996 : : val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
2997 : : NR_FREE_PAGES);
2998 : : #else
2999 : : val->totalhigh = 0;
3000 : : val->freehigh = 0;
3001 : : #endif
3002 : : val->mem_unit = PAGE_SIZE;
3003 : : }
3004 : : #endif
3005 : :
3006 : : /*
3007 : : * Determine whether the node should be displayed or not, depending on whether
3008 : : * SHOW_MEM_FILTER_NODES was passed to show_free_areas().
3009 : : */
3010 : 0 : bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid)
3011 : : {
3012 : : bool ret = false;
3013 : : unsigned int cpuset_mems_cookie;
3014 : :
3015 [ + - ][ + - ]: 18 : if (!(flags & SHOW_MEM_FILTER_NODES))
[ + - ][ # # ]
3016 : : goto out;
3017 : :
3018 : : do {
3019 : : cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3020 : 18 : ret = !node_isset(nid, cpuset_current_mems_allowed);
3021 : : } while (!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie));
3022 : : out:
3023 : 0 : return ret;
3024 : : }
3025 : :
3026 : : #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
3027 : :
3028 : 0 : static void show_migration_types(unsigned char type)
3029 : : {
3030 : : static const char types[MIGRATE_TYPES] = {
3031 : : [MIGRATE_UNMOVABLE] = 'U',
3032 : : [MIGRATE_RECLAIMABLE] = 'E',
3033 : : [MIGRATE_MOVABLE] = 'M',
3034 : : [MIGRATE_RESERVE] = 'R',
3035 : : #ifdef CONFIG_CMA
3036 : : [MIGRATE_CMA] = 'C',
3037 : : #endif
3038 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
3039 : : [MIGRATE_ISOLATE] = 'I',
3040 : : #endif
3041 : : };
3042 : : char tmp[MIGRATE_TYPES + 1];
3043 : : char *p = tmp;
3044 : : int i;
3045 : :
3046 [ + + ]: 230 : for (i = 0; i < MIGRATE_TYPES; i++) {
3047 [ + + ]: 184 : if (type & (1 << i))
3048 : 98 : *p++ = types[i];
3049 : : }
3050 : :
3051 : 46 : *p = '\0';
3052 : 46 : printk("(%s) ", tmp);
3053 : 46 : }
3054 : :
3055 : : /*
3056 : : * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
3057 : : * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
3058 : : * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
3059 : : * Suppresses nodes that are not allowed by current's cpuset if
3060 : : * SHOW_MEM_FILTER_NODES is passed.
3061 : : */
3062 : 0 : void show_free_areas(unsigned int filter)
3063 : : {
3064 : : int cpu;
3065 : 27 : struct zone *zone;
3066 : :
3067 [ + + ][ + + ]: 12 : for_each_populated_zone(zone) {
3068 [ - + ]: 6 : if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
3069 : 0 : continue;
3070 : : show_node(zone);
3071 : 6 : printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
3072 : :
3073 [ + + ]: 24 : for_each_online_cpu(cpu) {
3074 : : struct per_cpu_pageset *pageset;
3075 : :
3076 : 12 : pageset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
3077 : :
3078 : 12 : printk("CPU %4d: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
3079 : : cpu, pageset->pcp.high,
3080 : : pageset->pcp.batch, pageset->pcp.count);
3081 : : }
3082 : : }
3083 : :
3084 : 3 : printk("active_anon:%lu inactive_anon:%lu isolated_anon:%lu\n"
3085 : : " active_file:%lu inactive_file:%lu isolated_file:%lu\n"
3086 : : " unevictable:%lu"
3087 : : " dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
3088 : : " free:%lu slab_reclaimable:%lu slab_unreclaimable:%lu\n"
3089 : : " mapped:%lu shmem:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n"
3090 : : " free_cma:%lu\n",
3091 : : global_page_state(NR_ACTIVE_ANON),
3092 : : global_page_state(NR_INACTIVE_ANON),
3093 : : global_page_state(NR_ISOLATED_ANON),
3094 : : global_page_state(NR_ACTIVE_FILE),
3095 : : global_page_state(NR_INACTIVE_FILE),
3096 : : global_page_state(NR_ISOLATED_FILE),
3097 : : global_page_state(NR_UNEVICTABLE),
3098 : : global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
3099 : : global_page_state(NR_WRITEBACK),
3100 : : global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
3101 : : global_page_state(NR_FREE_PAGES),
3102 : : global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE),
3103 : : global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
3104 : : global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
3105 : : global_page_state(NR_SHMEM),
3106 : : global_page_state(NR_PAGETABLE),
3107 : : global_page_state(NR_BOUNCE),
3108 : : global_page_state(NR_FREE_CMA_PAGES));
3109 : :
3110 [ + + ][ + + ]: 12 : for_each_populated_zone(zone) {
3111 : : int i;
3112 : :
3113 [ - + ]: 6 : if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
3114 : 0 : continue;
3115 : : show_node(zone);
3116 [ - + ]: 6 : printk("%s"
3117 : : " free:%lukB"
3118 : : " min:%lukB"
3119 : : " low:%lukB"
3120 : : " high:%lukB"
3121 : : " active_anon:%lukB"
3122 : : " inactive_anon:%lukB"
3123 : : " active_file:%lukB"
3124 : : " inactive_file:%lukB"
3125 : : " unevictable:%lukB"
3126 : : " isolated(anon):%lukB"
3127 : : " isolated(file):%lukB"
3128 : : " present:%lukB"
3129 : : " managed:%lukB"
3130 : : " mlocked:%lukB"
3131 : : " dirty:%lukB"
3132 : : " writeback:%lukB"
3133 : : " mapped:%lukB"
3134 : : " shmem:%lukB"
3135 : : " slab_reclaimable:%lukB"
3136 : : " slab_unreclaimable:%lukB"
3137 : : " kernel_stack:%lukB"
3138 : : " pagetables:%lukB"
3139 : : " unstable:%lukB"
3140 : : " bounce:%lukB"
3141 : : " free_cma:%lukB"
3142 : : " writeback_tmp:%lukB"
3143 : : " pages_scanned:%lu"
3144 : : " all_unreclaimable? %s"
3145 : : "\n",
3146 : : zone->name,
3147 : : K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
3148 : 6 : K(min_wmark_pages(zone)),
3149 : 6 : K(low_wmark_pages(zone)),
3150 : 6 : K(high_wmark_pages(zone)),
3151 : : K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_ANON)),
3152 : : K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON)),
3153 : : K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE)),
3154 : : K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE)),
3155 : : K(zone_page_state(zone, NR_UNEVICTABLE)),
3156 : : K(zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON)),
3157 : : K(zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE)),
3158 : : K(zone->present_pages),
3159 : 6 : K(zone->managed_pages),
3160 : : K(zone_page_state(zone, NR_MLOCK)),
3161 : : K(zone_page_state(zone, NR_FILE_DIRTY)),
3162 : : K(zone_page_state(zone, NR_WRITEBACK)),
3163 : : K(zone_page_state(zone, NR_FILE_MAPPED)),
3164 : : K(zone_page_state(zone, NR_SHMEM)),
3165 : : K(zone_page_state(zone, NR_SLAB_RECLAIMABLE)),
3166 : : K(zone_page_state(zone, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)),
3167 : 6 : zone_page_state(zone, NR_KERNEL_STACK) *
3168 : : THREAD_SIZE / 1024,
3169 : : K(zone_page_state(zone, NR_PAGETABLE)),
3170 : : K(zone_page_state(zone, NR_UNSTABLE_NFS)),
3171 : : K(zone_page_state(zone, NR_BOUNCE)),
3172 : : K(zone_page_state(zone, NR_FREE_CMA_PAGES)),
3173 : : K(zone_page_state(zone, NR_WRITEBACK_TEMP)),
3174 : : zone->pages_scanned,
3175 : 3 : (!zone_reclaimable(zone) ? "yes" : "no")
3176 : : );
3177 : 6 : printk("lowmem_reserve[]:");
3178 [ + + ]: 24 : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
3179 : 18 : printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
3180 : 6 : printk("\n");
3181 : : }
3182 : :
3183 [ + + ][ + + ]: 12 : for_each_populated_zone(zone) {
3184 : : unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
3185 : : unsigned char types[MAX_ORDER];
3186 : :
3187 [ - + ]: 6 : if (skip_free_areas_node(filter, zone_to_nid(zone)))
3188 : 0 : continue;
3189 : : show_node(zone);
3190 : 6 : printk("%s: ", zone->name);
3191 : :
3192 : 6 : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
3193 [ + + ]: 72 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
3194 : 66 : struct free_area *area = &zone->free_area[order];
3195 : : int type;
3196 : :
3197 : 66 : nr[order] = area->nr_free;
3198 : 66 : total += nr[order] << order;
3199 : :
3200 : 66 : types[order] = 0;
3201 [ + + ]: 330 : for (type = 0; type < MIGRATE_TYPES; type++) {
3202 [ + + ]: 264 : if (!list_empty(&area->free_list[type]))
3203 : 98 : types[order] |= 1 << type;
3204 : : }
3205 : : }
3206 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
3207 [ + + ]: 72 : for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
3208 : 66 : printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
3209 [ + + ]: 66 : if (nr[order])
3210 : 46 : show_migration_types(types[order]);
3211 : : }
3212 : 6 : printk("= %lukB\n", K(total));
3213 : : }
3214 : :
3215 : : hugetlb_show_meminfo();
3216 : :
3217 : 3 : printk("%ld total pagecache pages\n", global_page_state(NR_FILE_PAGES));
3218 : :
3219 : 3 : show_swap_cache_info();
3220 : 3 : }
3221 : :
3222 : : static void zoneref_set_zone(struct zone *zone, struct zoneref *zoneref)
3223 : : {
3224 : 0 : zoneref->zone = zone;
3225 : 0 : zoneref->zone_idx = zone_idx(zone);
3226 : : }
3227 : :
3228 : : /*
3229 : : * Builds allocation fallback zone lists.
3230 : : *
3231 : : * Add all populated zones of a node to the zonelist.
3232 : : */
3233 : : static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
3234 : : int nr_zones)
3235 : : {
3236 : 0 : struct zone *zone;
3237 : : enum zone_type zone_type = MAX_NR_ZONES;
3238 : :
3239 : : do {
3240 : 0 : zone_type--;
3241 : 0 : zone = pgdat->node_zones + zone_type;
3242 [ # # ][ # # ]: 0 : if (populated_zone(zone)) {
[ # # ]
3243 : 0 : zoneref_set_zone(zone,
3244 : 0 : &zonelist->_zonerefs[nr_zones++]);
3245 : : check_highest_zone(zone_type);
3246 : : }
3247 [ # # ][ # # ]: 0 : } while (zone_type);
[ # # ]
3248 : :
3249 : : return nr_zones;
3250 : : }
3251 : :
3252 : :
3253 : : /*
3254 : : * zonelist_order:
3255 : : * 0 = automatic detection of better ordering.
3256 : : * 1 = order by ([node] distance, -zonetype)
3257 : : * 2 = order by (-zonetype, [node] distance)
3258 : : *
3259 : : * If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
3260 : : * the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
3261 : : */
3262 : : #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT 0
3263 : : #define ZONELIST_ORDER_NODE 1
3264 : : #define ZONELIST_ORDER_ZONE 2
3265 : :
3266 : : /* zonelist order in the kernel.
3267 : : * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
3268 : : */
3269 : : static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
3270 : : static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
3271 : :
3272 : :
3273 : : #ifdef CONFIG_NUMA
3274 : : /* The value user specified ....changed by config */
3275 : : static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
3276 : : /* string for sysctl */
3277 : : #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
3278 : : char numa_zonelist_order[16] = "default";
3279 : :
3280 : : /*
3281 : : * interface for configure zonelist ordering.
3282 : : * command line option "numa_zonelist_order"
3283 : : * = "[dD]efault - default, automatic configuration.
3284 : : * = "[nN]ode - order by node locality, then by zone within node
3285 : : * = "[zZ]one - order by zone, then by locality within zone
3286 : : */
3287 : :
3288 : : static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
3289 : : {
3290 : : if (*s == 'd' || *s == 'D') {
3291 : : user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
3292 : : } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
3293 : : user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
3294 : : } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
3295 : : user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
3296 : : } else {
3297 : : printk(KERN_WARNING
3298 : : "Ignoring invalid numa_zonelist_order value: "
3299 : : "%s\n", s);
3300 : : return -EINVAL;
3301 : : }
3302 : : return 0;
3303 : : }
3304 : :
3305 : : static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
3306 : : {
3307 : : int ret;
3308 : :
3309 : : if (!s)
3310 : : return 0;
3311 : :
3312 : : ret = __parse_numa_zonelist_order(s);
3313 : : if (ret == 0)
3314 : : strlcpy(numa_zonelist_order, s, NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
3315 : :
3316 : : return ret;
3317 : : }
3318 : : early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
3319 : :
3320 : : /*
3321 : : * sysctl handler for numa_zonelist_order
3322 : : */
3323 : : int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
3324 : : void __user *buffer, size_t *length,
3325 : : loff_t *ppos)
3326 : : {
3327 : : char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
3328 : : int ret;
3329 : : static DEFINE_MUTEX(zl_order_mutex);
3330 : :
3331 : : mutex_lock(&zl_order_mutex);
3332 : : if (write) {
3333 : : if (strlen((char *)table->data) >= NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN) {
3334 : : ret = -EINVAL;
3335 : : goto out;
3336 : : }
3337 : : strcpy(saved_string, (char *)table->data);
3338 : : }
3339 : : ret = proc_dostring(table, write, buffer, length, ppos);
3340 : : if (ret)
3341 : : goto out;
3342 : : if (write) {
3343 : : int oldval = user_zonelist_order;
3344 : :
3345 : : ret = __parse_numa_zonelist_order((char *)table->data);
3346 : : if (ret) {
3347 : : /*
3348 : : * bogus value. restore saved string
3349 : : */
3350 : : strncpy((char *)table->data, saved_string,
3351 : : NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
3352 : : user_zonelist_order = oldval;
3353 : : } else if (oldval != user_zonelist_order) {
3354 : : mutex_lock(&zonelists_mutex);
3355 : : build_all_zonelists(NULL, NULL);
3356 : : mutex_unlock(&zonelists_mutex);
3357 : : }
3358 : : }
3359 : : out:
3360 : : mutex_unlock(&zl_order_mutex);
3361 : : return ret;
3362 : : }
3363 : :
3364 : :
3365 : : #define MAX_NODE_LOAD (nr_online_nodes)
3366 : : static int node_load[MAX_NUMNODES];
3367 : :
3368 : : /**
3369 : : * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
3370 : : * @node: node whose fallback list we're appending
3371 : : * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
3372 : : *
3373 : : * We use a number of factors to determine which is the next node that should
3374 : : * appear on a given node's fallback list. The node should not have appeared
3375 : : * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
3376 : : * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
3377 : : * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
3378 : : * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
3379 : : * on them otherwise.
3380 : : * It returns -1 if no node is found.
3381 : : */
3382 : : static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
3383 : : {
3384 : : int n, val;
3385 : : int min_val = INT_MAX;
3386 : : int best_node = NUMA_NO_NODE;
3387 : : const struct cpumask *tmp = cpumask_of_node(0);
3388 : :
3389 : : /* Use the local node if we haven't already */
3390 : : if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
3391 : : node_set(node, *used_node_mask);
3392 : : return node;
3393 : : }
3394 : :
3395 : : for_each_node_state(n, N_MEMORY) {
3396 : :
3397 : : /* Don't want a node to appear more than once */
3398 : : if (node_isset(n, *used_node_mask))
3399 : : continue;
3400 : :
3401 : : /* Use the distance array to find the distance */
3402 : : val = node_distance(node, n);
3403 : :
3404 : : /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
3405 : : val += (n < node);
3406 : :
3407 : : /* Give preference to headless and unused nodes */
3408 : : tmp = cpumask_of_node(n);
3409 : : if (!cpumask_empty(tmp))
3410 : : val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
3411 : :
3412 : : /* Slight preference for less loaded node */
3413 : : val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
3414 : : val += node_load[n];
3415 : :
3416 : : if (val < min_val) {
3417 : : min_val = val;
3418 : : best_node = n;
3419 : : }
3420 : : }
3421 : :
3422 : : if (best_node >= 0)
3423 : : node_set(best_node, *used_node_mask);
3424 : :
3425 : : return best_node;
3426 : : }
3427 : :
3428 : :
3429 : : /*
3430 : : * Build zonelists ordered by node and zones within node.
3431 : : * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
3432 : : * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
3433 : : */
3434 : : static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
3435 : : {
3436 : : int j;
3437 : : struct zonelist *zonelist;
3438 : :
3439 : : zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3440 : : for (j = 0; zonelist->_zonerefs[j].zone != NULL; j++)
3441 : : ;
3442 : : j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j);
3443 : : zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
3444 : : zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
3445 : : }
3446 : :
3447 : : /*
3448 : : * Build gfp_thisnode zonelists
3449 : : */
3450 : : static void build_thisnode_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3451 : : {
3452 : : int j;
3453 : : struct zonelist *zonelist;
3454 : :
3455 : : zonelist = &pgdat->node_zonelists[1];
3456 : : j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0);
3457 : : zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
3458 : : zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
3459 : : }
3460 : :
3461 : : /*
3462 : : * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
3463 : : * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
3464 : : * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
3465 : : * may still exist in local DMA zone.
3466 : : */
3467 : : static int node_order[MAX_NUMNODES];
3468 : :
3469 : : static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
3470 : : {
3471 : : int pos, j, node;
3472 : : int zone_type; /* needs to be signed */
3473 : : struct zone *z;
3474 : : struct zonelist *zonelist;
3475 : :
3476 : : zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3477 : : pos = 0;
3478 : : for (zone_type = MAX_NR_ZONES - 1; zone_type >= 0; zone_type--) {
3479 : : for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
3480 : : node = node_order[j];
3481 : : z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
3482 : : if (populated_zone(z)) {
3483 : : zoneref_set_zone(z,
3484 : : &zonelist->_zonerefs[pos++]);
3485 : : check_highest_zone(zone_type);
3486 : : }
3487 : : }
3488 : : }
3489 : : zonelist->_zonerefs[pos].zone = NULL;
3490 : : zonelist->_zonerefs[pos].zone_idx = 0;
3491 : : }
3492 : :
3493 : : static int default_zonelist_order(void)
3494 : : {
3495 : : int nid, zone_type;
3496 : : unsigned long low_kmem_size, total_size;
3497 : : struct zone *z;
3498 : : int average_size;
3499 : : /*
3500 : : * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the system.
3501 : : * If they are really small and used heavily, the system can fall
3502 : : * into OOM very easily.
3503 : : * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and configures zone order.
3504 : : */
3505 : : /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
3506 : : low_kmem_size = 0;
3507 : : total_size = 0;
3508 : : for_each_online_node(nid) {
3509 : : for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
3510 : : z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
3511 : : if (populated_zone(z)) {
3512 : : if (zone_type < ZONE_NORMAL)
3513 : : low_kmem_size += z->managed_pages;
3514 : : total_size += z->managed_pages;
3515 : : } else if (zone_type == ZONE_NORMAL) {
3516 : : /*
3517 : : * If any node has only lowmem, then node order
3518 : : * is preferred to allow kernel allocations
3519 : : * locally; otherwise, they can easily infringe
3520 : : * on other nodes when there is an abundance of
3521 : : * lowmem available to allocate from.
3522 : : */
3523 : : return ZONELIST_ORDER_NODE;
3524 : : }
3525 : : }
3526 : : }
3527 : : if (!low_kmem_size || /* there are no DMA area. */
3528 : : low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
3529 : : return ZONELIST_ORDER_NODE;
3530 : : /*
3531 : : * look into each node's config.
3532 : : * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
3533 : : * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
3534 : : */
3535 : : average_size = total_size /
3536 : : (nodes_weight(node_states[N_MEMORY]) + 1);
3537 : : for_each_online_node(nid) {
3538 : : low_kmem_size = 0;
3539 : : total_size = 0;
3540 : : for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
3541 : : z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
3542 : : if (populated_zone(z)) {
3543 : : if (zone_type < ZONE_NORMAL)
3544 : : low_kmem_size += z->present_pages;
3545 : : total_size += z->present_pages;
3546 : : }
3547 : : }
3548 : : if (low_kmem_size &&
3549 : : total_size > average_size && /* ignore small node */
3550 : : low_kmem_size > total_size * 70/100)
3551 : : return ZONELIST_ORDER_NODE;
3552 : : }
3553 : : return ZONELIST_ORDER_ZONE;
3554 : : }
3555 : :
3556 : : static void set_zonelist_order(void)
3557 : : {
3558 : : if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
3559 : : current_zonelist_order = default_zonelist_order();
3560 : : else
3561 : : current_zonelist_order = user_zonelist_order;
3562 : : }
3563 : :
3564 : : static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3565 : : {
3566 : : int j, node, load;
3567 : : enum zone_type i;
3568 : : nodemask_t used_mask;
3569 : : int local_node, prev_node;
3570 : : struct zonelist *zonelist;
3571 : : int order = current_zonelist_order;
3572 : :
3573 : : /* initialize zonelists */
3574 : : for (i = 0; i < MAX_ZONELISTS; i++) {
3575 : : zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
3576 : : zonelist->_zonerefs[0].zone = NULL;
3577 : : zonelist->_zonerefs[0].zone_idx = 0;
3578 : : }
3579 : :
3580 : : /* NUMA-aware ordering of nodes */
3581 : : local_node = pgdat->node_id;
3582 : : load = nr_online_nodes;
3583 : : prev_node = local_node;
3584 : : nodes_clear(used_mask);
3585 : :
3586 : : memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
3587 : : j = 0;
3588 : :
3589 : : while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
3590 : : /*
3591 : : * We don't want to pressure a particular node.
3592 : : * So adding penalty to the first node in same
3593 : : * distance group to make it round-robin.
3594 : : */
3595 : : if (node_distance(local_node, node) !=
3596 : : node_distance(local_node, prev_node))
3597 : : node_load[node] = load;
3598 : :
3599 : : prev_node = node;
3600 : : load--;
3601 : : if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
3602 : : build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
3603 : : else
3604 : : node_order[j++] = node; /* remember order */
3605 : : }
3606 : :
3607 : : if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
3608 : : /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
3609 : : build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
3610 : : }
3611 : :
3612 : : build_thisnode_zonelists(pgdat);
3613 : : }
3614 : :
3615 : : /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
3616 : : static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
3617 : : {
3618 : : struct zonelist *zonelist;
3619 : : struct zonelist_cache *zlc;
3620 : : struct zoneref *z;
3621 : :
3622 : : zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3623 : : zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
3624 : : bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
3625 : : for (z = zonelist->_zonerefs; z->zone; z++)
3626 : : zlc->z_to_n[z - zonelist->_zonerefs] = zonelist_node_idx(z);
3627 : : }
3628 : :
3629 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
3630 : : /*
3631 : : * Return node id of node used for "local" allocations.
3632 : : * I.e., first node id of first zone in arg node's generic zonelist.
3633 : : * Used for initializing percpu 'numa_mem', which is used primarily
3634 : : * for kernel allocations, so use GFP_KERNEL flags to locate zonelist.
3635 : : */
3636 : : int local_memory_node(int node)
3637 : : {
3638 : : struct zone *zone;
3639 : :
3640 : : (void)first_zones_zonelist(node_zonelist(node, GFP_KERNEL),
3641 : : gfp_zone(GFP_KERNEL),
3642 : : NULL,
3643 : : &zone);
3644 : : return zone->node;
3645 : : }
3646 : : #endif
3647 : :
3648 : : #else /* CONFIG_NUMA */
3649 : :
3650 : : static void set_zonelist_order(void)
3651 : : {
3652 : 0 : current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
3653 : : }
3654 : :
3655 : 0 : static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
3656 : : {
3657 : : int node, local_node;
3658 : : enum zone_type j;
3659 : : struct zonelist *zonelist;
3660 : :
3661 : 0 : local_node = pgdat->node_id;
3662 : :
3663 : : zonelist = &pgdat->node_zonelists[0];
3664 : 0 : j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0);
3665 : :
3666 : : /*
3667 : : * Now we build the zonelist so that it contains the zones
3668 : : * of all the other nodes.
3669 : : * We don't want to pressure a particular node, so when
3670 : : * building the zones for node N, we make sure that the
3671 : : * zones coming right after the local ones are those from
3672 : : * node N+1 (modulo N)
3673 : : */
3674 [ # # ]: 0 : for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
3675 [ # # ]: 0 : if (!node_online(node))
3676 : 0 : continue;
3677 : 0 : j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j);
3678 : : }
3679 [ # # ]: 0 : for (node = 0; node < local_node; node++) {
3680 [ # # ]: 0 : if (!node_online(node))
3681 : 0 : continue;
3682 : 0 : j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j);
3683 : : }
3684 : :
3685 : 0 : zonelist->_zonerefs[j].zone = NULL;
3686 : 0 : zonelist->_zonerefs[j].zone_idx = 0;
3687 : 0 : }
3688 : :
3689 : : /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
3690 : : static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
3691 : : {
3692 : 0 : pgdat->node_zonelists[0].zlcache_ptr = NULL;
3693 : : }
3694 : :
3695 : : #endif /* CONFIG_NUMA */
3696 : :
3697 : : /*
3698 : : * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
3699 : : * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
3700 : : * that an item put on a list will immediately be handed over to
3701 : : * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
3702 : : * with interrupts disabled.
3703 : : *
3704 : : * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
3705 : : * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
3706 : : * hotplugged processors.
3707 : : *
3708 : : * zoneinfo_show() and maybe other functions do
3709 : : * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
3710 : : * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
3711 : : */
3712 : : static void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch);
3713 : : static DEFINE_PER_CPU(struct per_cpu_pageset, boot_pageset);
3714 : : static void setup_zone_pageset(struct zone *zone);
3715 : :
3716 : : /*
3717 : : * Global mutex to protect against size modification of zonelists
3718 : : * as well as to serialize pageset setup for the new populated zone.
3719 : : */
3720 : : DEFINE_MUTEX(zonelists_mutex);
3721 : :
3722 : : /* return values int ....just for stop_machine() */
3723 : 0 : static int __build_all_zonelists(void *data)
3724 : : {
3725 : : int nid;
3726 : : int cpu;
3727 : : pg_data_t *self = data;
3728 : :
3729 : : #ifdef CONFIG_NUMA
3730 : : memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
3731 : : #endif
3732 : :
3733 [ # # ][ # # ]: 0 : if (self && !node_online(self->node_id)) {
3734 : 0 : build_zonelists(self);
3735 : : build_zonelist_cache(self);
3736 : : }
3737 : :
3738 [ # # ]: 0 : for_each_online_node(nid) {
3739 : : pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3740 : :
3741 : 0 : build_zonelists(pgdat);
3742 : : build_zonelist_cache(pgdat);
3743 : : }
3744 : :
3745 : : /*
3746 : : * Initialize the boot_pagesets that are going to be used
3747 : : * for bootstrapping processors. The real pagesets for
3748 : : * each zone will be allocated later when the per cpu
3749 : : * allocator is available.
3750 : : *
3751 : : * boot_pagesets are used also for bootstrapping offline
3752 : : * cpus if the system is already booted because the pagesets
3753 : : * are needed to initialize allocators on a specific cpu too.
3754 : : * F.e. the percpu allocator needs the page allocator which
3755 : : * needs the percpu allocator in order to allocate its pagesets
3756 : : * (a chicken-egg dilemma).
3757 : : */
3758 [ # # ]: 0 : for_each_possible_cpu(cpu) {
3759 : 0 : setup_pageset(&per_cpu(boot_pageset, cpu), 0);
3760 : :
3761 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMORYLESS_NODES
3762 : : /*
3763 : : * We now know the "local memory node" for each node--
3764 : : * i.e., the node of the first zone in the generic zonelist.
3765 : : * Set up numa_mem percpu variable for on-line cpus. During
3766 : : * boot, only the boot cpu should be on-line; we'll init the
3767 : : * secondary cpus' numa_mem as they come on-line. During
3768 : : * node/memory hotplug, we'll fixup all on-line cpus.
3769 : : */
3770 : : if (cpu_online(cpu))
3771 : : set_cpu_numa_mem(cpu, local_memory_node(cpu_to_node(cpu)));
3772 : : #endif
3773 : : }
3774 : :
3775 : 0 : return 0;
3776 : : }
3777 : :
3778 : : /*
3779 : : * Called with zonelists_mutex held always
3780 : : * unless system_state == SYSTEM_BOOTING.
3781 : : */
3782 : 0 : void __ref build_all_zonelists(pg_data_t *pgdat, struct zone *zone)
3783 : : {
3784 : : set_zonelist_order();
3785 : :
3786 [ # # ]: 0 : if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
3787 : 0 : __build_all_zonelists(NULL);
3788 : : mminit_verify_zonelist();
3789 : : cpuset_init_current_mems_allowed();
3790 : : } else {
3791 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3792 : : if (zone)
3793 : : setup_zone_pageset(zone);
3794 : : #endif
3795 : : /* we have to stop all cpus to guarantee there is no user
3796 : : of zonelist */
3797 : 0 : stop_machine(__build_all_zonelists, pgdat, NULL);
3798 : : /* cpuset refresh routine should be here */
3799 : : }
3800 : 0 : vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
3801 : : /*
3802 : : * Disable grouping by mobility if the number of pages in the
3803 : : * system is too low to allow the mechanism to work. It would be
3804 : : * more accurate, but expensive to check per-zone. This check is
3805 : : * made on memory-hotadd so a system can start with mobility
3806 : : * disabled and enable it later
3807 : : */
3808 [ # # ]: 0 : if (vm_total_pages < (pageblock_nr_pages * MIGRATE_TYPES))
3809 : 0 : page_group_by_mobility_disabled = 1;
3810 : : else
3811 : 0 : page_group_by_mobility_disabled = 0;
3812 : :
3813 [ # # ]: 0 : printk("Built %i zonelists in %s order, mobility grouping %s. "
3814 : : "Total pages: %ld\n",
3815 : : nr_online_nodes,
3816 : 0 : zonelist_order_name[current_zonelist_order],
3817 : 0 : page_group_by_mobility_disabled ? "off" : "on",
3818 : : vm_total_pages);
3819 : : #ifdef CONFIG_NUMA
3820 : : printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
3821 : : #endif
3822 : 0 : }
3823 : :
3824 : : /*
3825 : : * Helper functions to size the waitqueue hash table.
3826 : : * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
3827 : : * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
3828 : : * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
3829 : : * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
3830 : : * conservative, even though it seems large.
3831 : : *
3832 : : * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
3833 : : * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
3834 : : */
3835 : : #define PAGES_PER_WAITQUEUE 256
3836 : :
3837 : : #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3838 : : static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
3839 : : {
3840 : : unsigned long size = 1;
3841 : :
3842 : 0 : pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
3843 : :
3844 [ # # ]: 0 : while (size < pages)
3845 : 0 : size <<= 1;
3846 : :
3847 : : /*
3848 : : * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
3849 : : * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
3850 : : * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
3851 : : */
3852 : 0 : size = min(size, 4096UL);
3853 : :
3854 : 0 : return max(size, 4UL);
3855 : : }
3856 : : #else
3857 : : /*
3858 : : * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
3859 : : * a suitable size for its wait_table. So we use the maximum size now.
3860 : : *
3861 : : * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t). ie:
3862 : : *
3863 : : * i386 (preemption config) : 4096 x 16 = 64Kbyte.
3864 : : * ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
3865 : : * ia64, x86-64 (preemption) : 4096 x 24 = 96Kbyte.
3866 : : *
3867 : : * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
3868 : : * or more by the traditional way. (See above). It equals:
3869 : : *
3870 : : * i386, x86-64, powerpc(4K page size) : = ( 2G + 1M)byte.
3871 : : * ia64(16K page size) : = ( 8G + 4M)byte.
3872 : : * powerpc (64K page size) : = (32G +16M)byte.
3873 : : */
3874 : : static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
3875 : : {
3876 : : return 4096UL;
3877 : : }
3878 : : #endif
3879 : :
3880 : : /*
3881 : : * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
3882 : : * to extract the more random high bits from the multiplicative
3883 : : * hash function before the remainder is taken.
3884 : : */
3885 : : static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
3886 : : {
3887 : 0 : return ffz(~size);
3888 : : }
3889 : :
3890 : : /*
3891 : : * Check if a pageblock contains reserved pages
3892 : : */
3893 : : static int pageblock_is_reserved(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
3894 : : {
3895 : : unsigned long pfn;
3896 : :
3897 [ + + ]: 30910 : for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
3898 [ + + ]: 30850 : if (!pfn_valid_within(pfn) || PageReserved(pfn_to_page(pfn)))
3899 : : return 1;
3900 : : }
3901 : : return 0;
3902 : : }
3903 : :
3904 : : /*
3905 : : * Mark a number of pageblocks as MIGRATE_RESERVE. The number
3906 : : * of blocks reserved is based on min_wmark_pages(zone). The memory within
3907 : : * the reserve will tend to store contiguous free pages. Setting min_free_kbytes
3908 : : * higher will lead to a bigger reserve which will get freed as contiguous
3909 : : * blocks as reclaim kicks in
3910 : : */
3911 : 0 : static void setup_zone_migrate_reserve(struct zone *zone)
3912 : : {
3913 : : unsigned long start_pfn, pfn, end_pfn, block_end_pfn;
3914 : : struct page *page;
3915 : : unsigned long block_migratetype;
3916 : : int reserve;
3917 : :
3918 : : /*
3919 : : * Get the start pfn, end pfn and the number of blocks to reserve
3920 : : * We have to be careful to be aligned to pageblock_nr_pages to
3921 : : * make sure that we always check pfn_valid for the first page in
3922 : : * the block.
3923 : : */
3924 : 30 : start_pfn = zone->zone_start_pfn;
3925 : : end_pfn = zone_end_pfn(zone);
3926 : 30 : start_pfn = roundup(start_pfn, pageblock_nr_pages);
3927 : 30 : reserve = roundup(min_wmark_pages(zone), pageblock_nr_pages) >>
3928 : : pageblock_order;
3929 : :
3930 : : /*
3931 : : * Reserve blocks are generally in place to help high-order atomic
3932 : : * allocations that are short-lived. A min_free_kbytes value that
3933 : : * would result in more than 2 reserve blocks for atomic allocations
3934 : : * is assumed to be in place to help anti-fragmentation for the
3935 : : * future allocation of hugepages at runtime.
3936 : : */
3937 : 30 : reserve = min(2, reserve);
3938 : :
3939 [ + + ]: 5150 : for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
3940 [ + + ]: 5120 : if (!pfn_valid(pfn))
3941 : 40 : continue;
3942 : 5080 : page = pfn_to_page(pfn);
3943 : :
3944 : : /* Watch out for overlapping nodes */
3945 : : if (page_to_nid(page) != zone_to_nid(zone))
3946 : : continue;
3947 : :
3948 : : block_migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
3949 : :
3950 : : /* Only test what is necessary when the reserves are not met */
3951 [ + + ]: 5080 : if (reserve > 0) {
3952 : : /*
3953 : : * Blocks with reserved pages will never free, skip
3954 : : * them.
3955 : : */
3956 : 150 : block_end_pfn = min(pfn + pageblock_nr_pages, end_pfn);
3957 [ + + ]: 120 : if (pageblock_is_reserved(pfn, block_end_pfn))
3958 : 90 : continue;
3959 : :
3960 : : /* If this block is reserved, account for it */
3961 [ + - ]: 30 : if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
3962 : 30 : reserve--;
3963 : 30 : continue;
3964 : : }
3965 : :
3966 : : /* Suitable for reserving if this block is movable */
3967 [ # # ]: 0 : if (block_migratetype == MIGRATE_MOVABLE) {
3968 : 0 : set_pageblock_migratetype(page,
3969 : : MIGRATE_RESERVE);
3970 : 0 : move_freepages_block(zone, page,
3971 : : MIGRATE_RESERVE);
3972 : 0 : reserve--;
3973 : 0 : continue;
3974 : : }
3975 : : }
3976 : :
3977 : : /*
3978 : : * If the reserve is met and this is a previous reserved block,
3979 : : * take it back
3980 : : */
3981 [ - + ]: 4930 : if (block_migratetype == MIGRATE_RESERVE) {
3982 : 0 : set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
3983 : 0 : move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_MOVABLE);
3984 : : }
3985 : : }
3986 : 30 : }
3987 : :
3988 : : /*
3989 : : * Initially all pages are reserved - free ones are freed
3990 : : * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
3991 : : * done. Non-atomic initialization, single-pass.
3992 : : */
3993 : 0 : void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
3994 : : unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
3995 : : {
3996 : : struct page *page;
3997 : 0 : unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
3998 : : unsigned long pfn;
3999 : 0 : struct zone *z;
4000 : :
4001 [ # # ]: 0 : if (highest_memmap_pfn < end_pfn - 1)
4002 : 0 : highest_memmap_pfn = end_pfn - 1;
4003 : :
4004 : 0 : z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone];
4005 [ # # ]: 0 : for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
4006 : : /*
4007 : : * There can be holes in boot-time mem_map[]s
4008 : : * handed to this function. They do not
4009 : : * exist on hotplugged memory.
4010 : : */
4011 : : if (context == MEMMAP_EARLY) {
4012 : : if (!early_pfn_valid(pfn))
4013 : : continue;
4014 : : if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
4015 : : continue;
4016 : : }
4017 : 0 : page = pfn_to_page(pfn);
4018 : : set_page_links(page, zone, nid, pfn);
4019 : : mminit_verify_page_links(page, zone, nid, pfn);
4020 : : init_page_count(page);
4021 : : page_mapcount_reset(page);
4022 : : page_cpupid_reset_last(page);
4023 : : SetPageReserved(page);
4024 : : /*
4025 : : * Mark the block movable so that blocks are reserved for
4026 : : * movable at startup. This will force kernel allocations
4027 : : * to reserve their blocks rather than leaking throughout
4028 : : * the address space during boot when many long-lived
4029 : : * kernel allocations are made. Later some blocks near
4030 : : * the start are marked MIGRATE_RESERVE by
4031 : : * setup_zone_migrate_reserve()
4032 : : *
4033 : : * bitmap is created for zone's valid pfn range. but memmap
4034 : : * can be created for invalid pages (for alignment)
4035 : : * check here not to call set_pageblock_migratetype() against
4036 : : * pfn out of zone.
4037 : : */
4038 [ # # ]: 0 : if ((z->zone_start_pfn <= pfn)
4039 [ # # ]: 0 : && (pfn < zone_end_pfn(z))
4040 [ # # ]: 0 : && !(pfn & (pageblock_nr_pages - 1)))
4041 : 0 : set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE);
4042 : :
4043 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
4044 : : #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
4045 : : /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
4046 : : if (!is_highmem_idx(zone))
4047 : : set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
4048 : : #endif
4049 : : }
4050 : 0 : }
4051 : :
4052 : 0 : static void __meminit zone_init_free_lists(struct zone *zone)
4053 : : {
4054 : : int order, t;
4055 [ # # ][ # # ]: 0 : for_each_migratetype_order(order, t) {
4056 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list[t]);
4057 : 0 : zone->free_area[order].nr_free = 0;
4058 : : }
4059 : 0 : }
4060 : :
4061 : : #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
4062 : : #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
4063 : : memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
4064 : : #endif
4065 : :
4066 : 0 : static int __meminit zone_batchsize(struct zone *zone)
4067 : : {
4068 : : #ifdef CONFIG_MMU
4069 : : int batch;
4070 : :
4071 : : /*
4072 : : * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
4073 : : * size of the zone. But no more than 1/2 of a meg.
4074 : : *
4075 : : * OK, so we don't know how big the cache is. So guess.
4076 : : */
4077 : 0 : batch = zone->managed_pages / 1024;
4078 [ # # ]: 0 : if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
4079 : : batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
4080 : 0 : batch /= 4; /* We effectively *= 4 below */
4081 [ # # ]: 0 : if (batch < 1)
4082 : : batch = 1;
4083 : :
4084 : : /*
4085 : : * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
4086 : : * of 2 value was found to be more likely to have
4087 : : * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
4088 : : *
4089 : : * For example if 2 tasks are alternately allocating
4090 : : * batches of pages, one task can end up with a lot
4091 : : * of pages of one half of the possible page colors
4092 : : * and the other with pages of the other colors.
4093 : : */
4094 [ # # ][ # # ]: 0 : batch = rounddown_pow_of_two(batch + batch/2) - 1;
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
4095 : :
4096 : 0 : return batch;
4097 : :
4098 : : #else
4099 : : /* The deferral and batching of frees should be suppressed under NOMMU
4100 : : * conditions.
4101 : : *
4102 : : * The problem is that NOMMU needs to be able to allocate large chunks
4103 : : * of contiguous memory as there's no hardware page translation to
4104 : : * assemble apparent contiguous memory from discontiguous pages.
4105 : : *
4106 : : * Queueing large contiguous runs of pages for batching, however,
4107 : : * causes the pages to actually be freed in smaller chunks. As there
4108 : : * can be a significant delay between the individual batches being
4109 : : * recycled, this leads to the once large chunks of space being
4110 : : * fragmented and becoming unavailable for high-order allocations.
4111 : : */
4112 : : return 0;
4113 : : #endif
4114 : : }
4115 : :
4116 : : /*
4117 : : * pcp->high and pcp->batch values are related and dependent on one another:
4118 : : * ->batch must never be higher then ->high.
4119 : : * The following function updates them in a safe manner without read side
4120 : : * locking.
4121 : : *
4122 : : * Any new users of pcp->batch and pcp->high should ensure they can cope with
4123 : : * those fields changing asynchronously (acording the the above rule).
4124 : : *
4125 : : * mutex_is_locked(&pcp_batch_high_lock) required when calling this function
4126 : : * outside of boot time (or some other assurance that no concurrent updaters
4127 : : * exist).
4128 : : */
4129 : : static void pageset_update(struct per_cpu_pages *pcp, unsigned long high,
4130 : : unsigned long batch)
4131 : : {
4132 : : /* start with a fail safe value for batch */
4133 : 0 : pcp->batch = 1;
4134 : 0 : smp_wmb();
4135 : :
4136 : : /* Update high, then batch, in order */
4137 : 0 : pcp->high = high;
4138 : 0 : smp_wmb();
4139 : :
4140 : 0 : pcp->batch = batch;
4141 : : }
4142 : :
4143 : : /* a companion to pageset_set_high() */
4144 : : static void pageset_set_batch(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
4145 : : {
4146 : 0 : pageset_update(&p->pcp, 6 * batch, max(1UL, 1 * batch));
4147 : : }
4148 : :
4149 : 0 : static void pageset_init(struct per_cpu_pageset *p)
4150 : : {
4151 : : struct per_cpu_pages *pcp;
4152 : : int migratetype;
4153 : :
4154 : 0 : memset(p, 0, sizeof(*p));
4155 : :
4156 : : pcp = &p->pcp;
4157 : 0 : pcp->count = 0;
4158 [ # # ]: 0 : for (migratetype = 0; migratetype < MIGRATE_PCPTYPES; migratetype++)
4159 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&pcp->lists[migratetype]);
4160 : 0 : }
4161 : :
4162 : : static void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
4163 : : {
4164 : 0 : pageset_init(p);
4165 : : pageset_set_batch(p, batch);
4166 : : }
4167 : :
4168 : : /*
4169 : : * pageset_set_high() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
4170 : : * to the value high for the pageset p.
4171 : : */
4172 : : static void pageset_set_high(struct per_cpu_pageset *p,
4173 : : unsigned long high)
4174 : : {
4175 : 0 : unsigned long batch = max(1UL, high / 4);
4176 [ # # ][ # # ]: 0 : if ((high / 4) > (PAGE_SHIFT * 8))
4177 : : batch = PAGE_SHIFT * 8;
4178 : :
4179 : : pageset_update(&p->pcp, high, batch);
4180 : : }
4181 : :
4182 : 0 : static void __meminit pageset_set_high_and_batch(struct zone *zone,
4183 : : struct per_cpu_pageset *pcp)
4184 : : {
4185 [ # # ]: 0 : if (percpu_pagelist_fraction)
4186 : 0 : pageset_set_high(pcp,
4187 : 0 : (zone->managed_pages /
4188 : : percpu_pagelist_fraction));
4189 : : else
4190 : 0 : pageset_set_batch(pcp, zone_batchsize(zone));
4191 : 0 : }
4192 : :
4193 : 0 : static void __meminit zone_pageset_init(struct zone *zone, int cpu)
4194 : : {
4195 : 0 : struct per_cpu_pageset *pcp = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
4196 : :
4197 : 0 : pageset_init(pcp);
4198 : 0 : pageset_set_high_and_batch(zone, pcp);
4199 : 0 : }
4200 : :
4201 : 0 : static void __meminit setup_zone_pageset(struct zone *zone)
4202 : : {
4203 : : int cpu;
4204 : 0 : zone->pageset = alloc_percpu(struct per_cpu_pageset);
4205 [ # # ]: 0 : for_each_possible_cpu(cpu)
4206 : 0 : zone_pageset_init(zone, cpu);
4207 : 0 : }
4208 : :
4209 : : /*
4210 : : * Allocate per cpu pagesets and initialize them.
4211 : : * Before this call only boot pagesets were available.
4212 : : */
4213 : 0 : void __init setup_per_cpu_pageset(void)
4214 : : {
4215 : 0 : struct zone *zone;
4216 : :
4217 [ # # ][ # # ]: 0 : for_each_populated_zone(zone)
4218 : 0 : setup_zone_pageset(zone);
4219 : 0 : }
4220 : :
4221 : : static noinline __init_refok
4222 : 0 : int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
4223 : : {
4224 : : int i;
4225 : 0 : struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
4226 : : size_t alloc_size;
4227 : :
4228 : : /*
4229 : : * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
4230 : : * per zone.
4231 : : */
4232 : 0 : zone->wait_table_hash_nr_entries =
4233 : : wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
4234 : 0 : zone->wait_table_bits =
4235 : : wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
4236 : 0 : alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
4237 : : * sizeof(wait_queue_head_t);
4238 : :
4239 [ # # ]: 0 : if (!slab_is_available()) {
4240 : 0 : zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
4241 : 0 : alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, alloc_size);
4242 : : } else {
4243 : : /*
4244 : : * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
4245 : : * via memory hot-add.
4246 : : * But it may be the case that a new node was hot-added. In
4247 : : * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
4248 : : * memory - this wait_table must be initialized to use this new
4249 : : * node itself as well.
4250 : : * To use this new node's memory, further consideration will be
4251 : : * necessary.
4252 : : */
4253 : 0 : zone->wait_table = vmalloc(alloc_size);
4254 : : }
4255 [ # # ]: 0 : if (!zone->wait_table)
4256 : : return -ENOMEM;
4257 : :
4258 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
4259 : 0 : init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
4260 : :
4261 : : return 0;
4262 : : }
4263 : :
4264 : 0 : static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
4265 : : {
4266 : : /*
4267 : : * per cpu subsystem is not up at this point. The following code
4268 : : * relies on the ability of the linker to provide the
4269 : : * offset of a (static) per cpu variable into the per cpu area.
4270 : : */
4271 : 0 : zone->pageset = &boot_pageset;
4272 : :
4273 [ # # ]: 0 : if (populated_zone(zone))
4274 : 0 : printk(KERN_DEBUG " %s zone: %lu pages, LIFO batch:%u\n",
4275 : : zone->name, zone->present_pages,
4276 : : zone_batchsize(zone));
4277 : 0 : }
4278 : :
4279 : 0 : int __meminit init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
4280 : : unsigned long zone_start_pfn,
4281 : : unsigned long size,
4282 : : enum memmap_context context)
4283 : : {
4284 : 0 : struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
4285 : : int ret;
4286 : 0 : ret = zone_wait_table_init(zone, size);
4287 [ # # ]: 0 : if (ret)
4288 : : return ret;
4289 : 0 : pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
4290 : :
4291 : 0 : zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
4292 : :
4293 : : mminit_dprintk(MMINIT_TRACE, "memmap_init",
4294 : : "Initialising map node %d zone %lu pfns %lu -> %lu\n",
4295 : : pgdat->node_id,
4296 : : (unsigned long)zone_idx(zone),
4297 : : zone_start_pfn, (zone_start_pfn + size));
4298 : :
4299 : 0 : zone_init_free_lists(zone);
4300 : :
4301 : 0 : return 0;
4302 : : }
4303 : :
4304 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
4305 : : #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
4306 : : /*
4307 : : * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
4308 : : * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
4309 : : * was used and there are no special requirements, this is a convenient
4310 : : * alternative
4311 : : */
4312 : : int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
4313 : : {
4314 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
4315 : : int nid;
4316 : : /*
4317 : : * NOTE: The following SMP-unsafe globals are only used early in boot
4318 : : * when the kernel is running single-threaded.
4319 : : */
4320 : : static unsigned long __meminitdata last_start_pfn, last_end_pfn;
4321 : : static int __meminitdata last_nid;
4322 : :
4323 : : if (last_start_pfn <= pfn && pfn < last_end_pfn)
4324 : : return last_nid;
4325 : :
4326 : : nid = memblock_search_pfn_nid(pfn, &start_pfn, &end_pfn);
4327 : : if (nid != -1) {
4328 : : last_start_pfn = start_pfn;
4329 : : last_end_pfn = end_pfn;
4330 : : last_nid = nid;
4331 : : }
4332 : :
4333 : : return nid;
4334 : : }
4335 : : #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
4336 : :
4337 : : int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
4338 : : {
4339 : : int nid;
4340 : :
4341 : : nid = __early_pfn_to_nid(pfn);
4342 : : if (nid >= 0)
4343 : : return nid;
4344 : : /* just returns 0 */
4345 : : return 0;
4346 : : }
4347 : :
4348 : : #ifdef CONFIG_NODES_SPAN_OTHER_NODES
4349 : : bool __meminit early_pfn_in_nid(unsigned long pfn, int node)
4350 : : {
4351 : : int nid;
4352 : :
4353 : : nid = __early_pfn_to_nid(pfn);
4354 : : if (nid >= 0 && nid != node)
4355 : : return false;
4356 : : return true;
4357 : : }
4358 : : #endif
4359 : :
4360 : : /**
4361 : : * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
4362 : : * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
4363 : : * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
4364 : : *
4365 : : * If an architecture guarantees that all ranges registered with
4366 : : * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
4367 : : * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
4368 : : */
4369 : : void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid, unsigned long max_low_pfn)
4370 : : {
4371 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
4372 : : int i, this_nid;
4373 : :
4374 : : for_each_mem_pfn_range(i, nid, &start_pfn, &end_pfn, &this_nid) {
4375 : : start_pfn = min(start_pfn, max_low_pfn);
4376 : : end_pfn = min(end_pfn, max_low_pfn);
4377 : :
4378 : : if (start_pfn < end_pfn)
4379 : : free_bootmem_node(NODE_DATA(this_nid),
4380 : : PFN_PHYS(start_pfn),
4381 : : (end_pfn - start_pfn) << PAGE_SHIFT);
4382 : : }
4383 : : }
4384 : :
4385 : : /**
4386 : : * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
4387 : : * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
4388 : : *
4389 : : * If an architecture guarantees that all ranges registered with
4390 : : * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
4391 : : * function may be used instead of calling memory_present() manually.
4392 : : */
4393 : : void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
4394 : : {
4395 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
4396 : : int i, this_nid;
4397 : :
4398 : : for_each_mem_pfn_range(i, nid, &start_pfn, &end_pfn, &this_nid)
4399 : : memory_present(this_nid, start_pfn, end_pfn);
4400 : : }
4401 : :
4402 : : /**
4403 : : * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
4404 : : * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
4405 : : * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
4406 : : * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
4407 : : *
4408 : : * It returns the start and end page frame of a node based on information
4409 : : * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
4410 : : * with no available memory, a warning is printed and the start and end
4411 : : * PFNs will be 0.
4412 : : */
4413 : : void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
4414 : : unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
4415 : : {
4416 : : unsigned long this_start_pfn, this_end_pfn;
4417 : : int i;
4418 : :
4419 : : *start_pfn = -1UL;
4420 : : *end_pfn = 0;
4421 : :
4422 : : for_each_mem_pfn_range(i, nid, &this_start_pfn, &this_end_pfn, NULL) {
4423 : : *start_pfn = min(*start_pfn, this_start_pfn);
4424 : : *end_pfn = max(*end_pfn, this_end_pfn);
4425 : : }
4426 : :
4427 : : if (*start_pfn == -1UL)
4428 : : *start_pfn = 0;
4429 : : }
4430 : :
4431 : : /*
4432 : : * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
4433 : : * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
4434 : : * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
4435 : : */
4436 : : static void __init find_usable_zone_for_movable(void)
4437 : : {
4438 : : int zone_index;
4439 : : for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
4440 : : if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
4441 : : continue;
4442 : :
4443 : : if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
4444 : : arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
4445 : : break;
4446 : : }
4447 : :
4448 : : VM_BUG_ON(zone_index == -1);
4449 : : movable_zone = zone_index;
4450 : : }
4451 : :
4452 : : /*
4453 : : * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
4454 : : * because it is sized independent of architecture. Unlike the other zones,
4455 : : * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
4456 : : * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
4457 : : * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
4458 : : * provided by the architecture for a given node by using the end of the
4459 : : * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
4460 : : * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
4461 : : */
4462 : : static void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
4463 : : unsigned long zone_type,
4464 : : unsigned long node_start_pfn,
4465 : : unsigned long node_end_pfn,
4466 : : unsigned long *zone_start_pfn,
4467 : : unsigned long *zone_end_pfn)
4468 : : {
4469 : : /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
4470 : : if (zone_movable_pfn[nid]) {
4471 : : /* Size ZONE_MOVABLE */
4472 : : if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
4473 : : *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
4474 : : *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
4475 : : arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
4476 : :
4477 : : /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
4478 : : } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
4479 : : *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
4480 : : *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
4481 : :
4482 : : /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
4483 : : } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
4484 : : *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
4485 : : }
4486 : : }
4487 : :
4488 : : /*
4489 : : * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
4490 : : * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
4491 : : */
4492 : : static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
4493 : : unsigned long zone_type,
4494 : : unsigned long node_start_pfn,
4495 : : unsigned long node_end_pfn,
4496 : : unsigned long *ignored)
4497 : : {
4498 : : unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
4499 : :
4500 : : /* Get the start and end of the zone */
4501 : : zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
4502 : : zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
4503 : : adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
4504 : : node_start_pfn, node_end_pfn,
4505 : : &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
4506 : :
4507 : : /* Check that this node has pages within the zone's required range */
4508 : : if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
4509 : : return 0;
4510 : :
4511 : : /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
4512 : : zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
4513 : : zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
4514 : :
4515 : : /* Return the spanned pages */
4516 : : return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
4517 : : }
4518 : :
4519 : : /*
4520 : : * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
4521 : : * then all holes in the requested range will be accounted for.
4522 : : */
4523 : : unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
4524 : : unsigned long range_start_pfn,
4525 : : unsigned long range_end_pfn)
4526 : : {
4527 : : unsigned long nr_absent = range_end_pfn - range_start_pfn;
4528 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
4529 : : int i;
4530 : :
4531 : : for_each_mem_pfn_range(i, nid, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
4532 : : start_pfn = clamp(start_pfn, range_start_pfn, range_end_pfn);
4533 : : end_pfn = clamp(end_pfn, range_start_pfn, range_end_pfn);
4534 : : nr_absent -= end_pfn - start_pfn;
4535 : : }
4536 : : return nr_absent;
4537 : : }
4538 : :
4539 : : /**
4540 : : * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
4541 : : * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
4542 : : * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
4543 : : *
4544 : : * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
4545 : : */
4546 : : unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
4547 : : unsigned long end_pfn)
4548 : : {
4549 : : return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
4550 : : }
4551 : :
4552 : : /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
4553 : : static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
4554 : : unsigned long zone_type,
4555 : : unsigned long node_start_pfn,
4556 : : unsigned long node_end_pfn,
4557 : : unsigned long *ignored)
4558 : : {
4559 : : unsigned long zone_low = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
4560 : : unsigned long zone_high = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
4561 : : unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
4562 : :
4563 : : zone_start_pfn = clamp(node_start_pfn, zone_low, zone_high);
4564 : : zone_end_pfn = clamp(node_end_pfn, zone_low, zone_high);
4565 : :
4566 : : adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
4567 : : node_start_pfn, node_end_pfn,
4568 : : &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
4569 : : return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
4570 : : }
4571 : :
4572 : : #else /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
4573 : : static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
4574 : : unsigned long zone_type,
4575 : : unsigned long node_start_pfn,
4576 : : unsigned long node_end_pfn,
4577 : : unsigned long *zones_size)
4578 : : {
4579 : 0 : return zones_size[zone_type];
4580 : : }
4581 : :
4582 : : static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
4583 : : unsigned long zone_type,
4584 : : unsigned long node_start_pfn,
4585 : : unsigned long node_end_pfn,
4586 : : unsigned long *zholes_size)
4587 : : {
4588 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!zholes_size)
4589 : : return 0;
4590 : :
4591 : 0 : return zholes_size[zone_type];
4592 : : }
4593 : :
4594 : : #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
4595 : :
4596 : 0 : static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
4597 : : unsigned long node_start_pfn,
4598 : : unsigned long node_end_pfn,
4599 : : unsigned long *zones_size,
4600 : : unsigned long *zholes_size)
4601 : : {
4602 : : unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
4603 : : enum zone_type i;
4604 : :
4605 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
4606 : 0 : totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
4607 : : node_start_pfn,
4608 : : node_end_pfn,
4609 : : zones_size);
4610 : 0 : pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
4611 : :
4612 : : realtotalpages = totalpages;
4613 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
4614 : 0 : realtotalpages -=
4615 : : zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
4616 : : node_start_pfn, node_end_pfn,
4617 : : zholes_size);
4618 : 0 : pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
4619 : 0 : printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
4620 : : realtotalpages);
4621 : 0 : }
4622 : :
4623 : : #ifndef CONFIG_SPARSEMEM
4624 : : /*
4625 : : * Calculate the size of the zone->blockflags rounded to an unsigned long
4626 : : * Start by making sure zonesize is a multiple of pageblock_order by rounding
4627 : : * up. Then use 1 NR_PAGEBLOCK_BITS worth of bits per pageblock, finally
4628 : : * round what is now in bits to nearest long in bits, then return it in
4629 : : * bytes.
4630 : : */
4631 : 0 : static unsigned long __init usemap_size(unsigned long zone_start_pfn, unsigned long zonesize)
4632 : : {
4633 : : unsigned long usemapsize;
4634 : :
4635 : 0 : zonesize += zone_start_pfn & (pageblock_nr_pages-1);
4636 : 0 : usemapsize = roundup(zonesize, pageblock_nr_pages);
4637 : 0 : usemapsize = usemapsize >> pageblock_order;
4638 : 0 : usemapsize *= NR_PAGEBLOCK_BITS;
4639 : 0 : usemapsize = roundup(usemapsize, 8 * sizeof(unsigned long));
4640 : :
4641 : 0 : return usemapsize / 8;
4642 : : }
4643 : :
4644 : 0 : static void __init setup_usemap(struct pglist_data *pgdat,
4645 : : struct zone *zone,
4646 : : unsigned long zone_start_pfn,
4647 : : unsigned long zonesize)
4648 : : {
4649 : 0 : unsigned long usemapsize = usemap_size(zone_start_pfn, zonesize);
4650 : 0 : zone->pageblock_flags = NULL;
4651 [ # # ]: 0 : if (usemapsize)
4652 : 0 : zone->pageblock_flags = alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat,
4653 : : usemapsize);
4654 : 0 : }
4655 : : #else
4656 : : static inline void setup_usemap(struct pglist_data *pgdat, struct zone *zone,
4657 : : unsigned long zone_start_pfn, unsigned long zonesize) {}
4658 : : #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
4659 : :
4660 : : #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE
4661 : :
4662 : : /* Initialise the number of pages represented by NR_PAGEBLOCK_BITS */
4663 : : void __paginginit set_pageblock_order(void)
4664 : : {
4665 : : unsigned int order;
4666 : :
4667 : : /* Check that pageblock_nr_pages has not already been setup */
4668 : : if (pageblock_order)
4669 : : return;
4670 : :
4671 : : if (HPAGE_SHIFT > PAGE_SHIFT)
4672 : : order = HUGETLB_PAGE_ORDER;
4673 : : else
4674 : : order = MAX_ORDER - 1;
4675 : :
4676 : : /*
4677 : : * Assume the largest contiguous order of interest is a huge page.
4678 : : * This value may be variable depending on boot parameters on IA64 and
4679 : : * powerpc.
4680 : : */
4681 : : pageblock_order = order;
4682 : : }
4683 : : #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
4684 : :
4685 : : /*
4686 : : * When CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE is not set, set_pageblock_order()
4687 : : * is unused as pageblock_order is set at compile-time. See
4688 : : * include/linux/pageblock-flags.h for the values of pageblock_order based on
4689 : : * the kernel config
4690 : : */
4691 : 0 : void __paginginit set_pageblock_order(void)
4692 : : {
4693 : 0 : }
4694 : :
4695 : : #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE_SIZE_VARIABLE */
4696 : :
4697 : : static unsigned long __paginginit calc_memmap_size(unsigned long spanned_pages,
4698 : : unsigned long present_pages)
4699 : : {
4700 : : unsigned long pages = spanned_pages;
4701 : :
4702 : : /*
4703 : : * Provide a more accurate estimation if there are holes within
4704 : : * the zone and SPARSEMEM is in use. If there are holes within the
4705 : : * zone, each populated memory region may cost us one or two extra
4706 : : * memmap pages due to alignment because memmap pages for each
4707 : : * populated regions may not naturally algined on page boundary.
4708 : : * So the (present_pages >> 4) heuristic is a tradeoff for that.
4709 : : */
4710 : : if (spanned_pages > present_pages + (present_pages >> 4) &&
4711 : : IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM))
4712 : : pages = present_pages;
4713 : :
4714 : 0 : return PAGE_ALIGN(pages * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
4715 : : }
4716 : :
4717 : : /*
4718 : : * Set up the zone data structures:
4719 : : * - mark all pages reserved
4720 : : * - mark all memory queues empty
4721 : : * - clear the memory bitmaps
4722 : : *
4723 : : * NOTE: pgdat should get zeroed by caller.
4724 : : */
4725 : 0 : static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
4726 : : unsigned long node_start_pfn, unsigned long node_end_pfn,
4727 : : unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
4728 : : {
4729 : : enum zone_type j;
4730 : 0 : int nid = pgdat->node_id;
4731 : 0 : unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
4732 : : int ret;
4733 : :
4734 : : pgdat_resize_init(pgdat);
4735 : : #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4736 : : spin_lock_init(&pgdat->numabalancing_migrate_lock);
4737 : : pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages = 0;
4738 : : pgdat->numabalancing_migrate_next_window = jiffies;
4739 : : #endif
4740 : 0 : init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
4741 : 0 : init_waitqueue_head(&pgdat->pfmemalloc_wait);
4742 : : pgdat_page_cgroup_init(pgdat);
4743 : :
4744 [ # # ]: 0 : for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
4745 : 0 : struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
4746 : : unsigned long size, realsize, freesize, memmap_pages;
4747 : :
4748 : : size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, node_start_pfn,
4749 : : node_end_pfn, zones_size);
4750 : 0 : realsize = freesize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
4751 : : node_start_pfn,
4752 : : node_end_pfn,
4753 : : zholes_size);
4754 : :
4755 : : /*
4756 : : * Adjust freesize so that it accounts for how much memory
4757 : : * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
4758 : : * and per-cpu initialisations
4759 : : */
4760 : : memmap_pages = calc_memmap_size(size, realsize);
4761 [ # # ]: 0 : if (freesize >= memmap_pages) {
4762 : 0 : freesize -= memmap_pages;
4763 [ # # ]: 0 : if (memmap_pages)
4764 : 0 : printk(KERN_DEBUG
4765 : : " %s zone: %lu pages used for memmap\n",
4766 : : zone_names[j], memmap_pages);
4767 : : } else
4768 : 0 : printk(KERN_WARNING
4769 : : " %s zone: %lu pages exceeds freesize %lu\n",
4770 : : zone_names[j], memmap_pages, freesize);
4771 : :
4772 : : /* Account for reserved pages */
4773 [ # # ][ # # ]: 0 : if (j == 0 && freesize > dma_reserve) {
4774 : 0 : freesize -= dma_reserve;
4775 : 0 : printk(KERN_DEBUG " %s zone: %lu pages reserved\n",
4776 : : zone_names[0], dma_reserve);
4777 : : }
4778 : :
4779 [ # # ]: 0 : if (!is_highmem_idx(j))
4780 : 0 : nr_kernel_pages += freesize;
4781 : : /* Charge for highmem memmap if there are enough kernel pages */
4782 [ # # ]: 0 : else if (nr_kernel_pages > memmap_pages * 2)
4783 : 0 : nr_kernel_pages -= memmap_pages;
4784 : 0 : nr_all_pages += freesize;
4785 : :
4786 : 0 : zone->spanned_pages = size;
4787 : 0 : zone->present_pages = realsize;
4788 : : /*
4789 : : * Set an approximate value for lowmem here, it will be adjusted
4790 : : * when the bootmem allocator frees pages into the buddy system.
4791 : : * And all highmem pages will be managed by the buddy system.
4792 : : */
4793 [ # # ]: 0 : zone->managed_pages = is_highmem_idx(j) ? realsize : freesize;
4794 : : #ifdef CONFIG_NUMA
4795 : : zone->node = nid;
4796 : : zone->min_unmapped_pages = (freesize*sysctl_min_unmapped_ratio)
4797 : : / 100;
4798 : : zone->min_slab_pages = (freesize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
4799 : : #endif
4800 : 0 : zone->name = zone_names[j];
4801 : 0 : spin_lock_init(&zone->lock);
4802 : 0 : spin_lock_init(&zone->lru_lock);
4803 : : zone_seqlock_init(zone);
4804 : 0 : zone->zone_pgdat = pgdat;
4805 : 0 : zone_pcp_init(zone);
4806 : :
4807 : : /* For bootup, initialized properly in watermark setup */
4808 : 0 : mod_zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH, zone->managed_pages);
4809 : :
4810 : 0 : lruvec_init(&zone->lruvec);
4811 [ # # ]: 0 : if (!size)
4812 : 0 : continue;
4813 : :
4814 : : set_pageblock_order();
4815 : 0 : setup_usemap(pgdat, zone, zone_start_pfn, size);
4816 : 0 : ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
4817 : : size, MEMMAP_EARLY);
4818 [ # # ]: 0 : BUG_ON(ret);
4819 : 0 : memmap_init(size, nid, j, zone_start_pfn);
4820 : 0 : zone_start_pfn += size;
4821 : : }
4822 : 0 : }
4823 : :
4824 : 0 : static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
4825 : : {
4826 : : /* Skip empty nodes */
4827 [ # # ]: 0 : if (!pgdat->node_spanned_pages)
4828 : 0 : return;
4829 : :
4830 : : #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
4831 : : /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
4832 [ # # ]: 0 : if (!pgdat->node_mem_map) {
4833 : : unsigned long size, start, end;
4834 : : struct page *map;
4835 : :
4836 : : /*
4837 : : * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
4838 : : * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
4839 : : * for the buddy allocator to function correctly.
4840 : : */
4841 : 0 : start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
4842 : : end = pgdat_end_pfn(pgdat);
4843 : 0 : end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
4844 : 0 : size = (end - start) * sizeof(struct page);
4845 : : map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
4846 : : if (!map)
4847 : 0 : map = alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size);
4848 : 0 : pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
4849 : : }
4850 : : #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
4851 : : /*
4852 : : * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
4853 : : */
4854 [ # # ]: 0 : if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
4855 : 0 : mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
4856 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
4857 : : if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
4858 : : mem_map -= (pgdat->node_start_pfn - ARCH_PFN_OFFSET);
4859 : : #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
4860 : : }
4861 : : #endif
4862 : : #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
4863 : : }
4864 : :
4865 : 0 : void __paginginit free_area_init_node(int nid, unsigned long *zones_size,
4866 : : unsigned long node_start_pfn, unsigned long *zholes_size)
4867 : : {
4868 : : pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
4869 : : unsigned long start_pfn = 0;
4870 : : unsigned long end_pfn = 0;
4871 : :
4872 : : /* pg_data_t should be reset to zero when it's allocated */
4873 [ # # ][ # # ]: 0 : WARN_ON(pgdat->nr_zones || pgdat->classzone_idx);
[ # # ]
4874 : :
4875 : 0 : pgdat->node_id = nid;
4876 : 0 : pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
4877 : : init_zone_allows_reclaim(nid);
4878 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
4879 : : get_pfn_range_for_nid(nid, &start_pfn, &end_pfn);
4880 : : #endif
4881 : 0 : calculate_node_totalpages(pgdat, start_pfn, end_pfn,
4882 : : zones_size, zholes_size);
4883 : :
4884 : 0 : alloc_node_mem_map(pgdat);
4885 : : #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
4886 : 0 : printk(KERN_DEBUG "free_area_init_node: node %d, pgdat %08lx, node_mem_map %08lx\n",
4887 : : nid, (unsigned long)pgdat,
4888 : 0 : (unsigned long)pgdat->node_mem_map);
4889 : : #endif
4890 : :
4891 : 0 : free_area_init_core(pgdat, start_pfn, end_pfn,
4892 : : zones_size, zholes_size);
4893 : 0 : }
4894 : :
4895 : : #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
4896 : :
4897 : : #if MAX_NUMNODES > 1
4898 : : /*
4899 : : * Figure out the number of possible node ids.
4900 : : */
4901 : : void __init setup_nr_node_ids(void)
4902 : : {
4903 : : unsigned int node;
4904 : : unsigned int highest = 0;
4905 : :
4906 : : for_each_node_mask(node, node_possible_map)
4907 : : highest = node;
4908 : : nr_node_ids = highest + 1;
4909 : : }
4910 : : #endif
4911 : :
4912 : : /**
4913 : : * node_map_pfn_alignment - determine the maximum internode alignment
4914 : : *
4915 : : * This function should be called after node map is populated and sorted.
4916 : : * It calculates the maximum power of two alignment which can distinguish
4917 : : * all the nodes.
4918 : : *
4919 : : * For example, if all nodes are 1GiB and aligned to 1GiB, the return value
4920 : : * would indicate 1GiB alignment with (1 << (30 - PAGE_SHIFT)). If the
4921 : : * nodes are shifted by 256MiB, 256MiB. Note that if only the last node is
4922 : : * shifted, 1GiB is enough and this function will indicate so.
4923 : : *
4924 : : * This is used to test whether pfn -> nid mapping of the chosen memory
4925 : : * model has fine enough granularity to avoid incorrect mapping for the
4926 : : * populated node map.
4927 : : *
4928 : : * Returns the determined alignment in pfn's. 0 if there is no alignment
4929 : : * requirement (single node).
4930 : : */
4931 : : unsigned long __init node_map_pfn_alignment(void)
4932 : : {
4933 : : unsigned long accl_mask = 0, last_end = 0;
4934 : : unsigned long start, end, mask;
4935 : : int last_nid = -1;
4936 : : int i, nid;
4937 : :
4938 : : for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, &nid) {
4939 : : if (!start || last_nid < 0 || last_nid == nid) {
4940 : : last_nid = nid;
4941 : : last_end = end;
4942 : : continue;
4943 : : }
4944 : :
4945 : : /*
4946 : : * Start with a mask granular enough to pin-point to the
4947 : : * start pfn and tick off bits one-by-one until it becomes
4948 : : * too coarse to separate the current node from the last.
4949 : : */
4950 : : mask = ~((1 << __ffs(start)) - 1);
4951 : : while (mask && last_end <= (start & (mask << 1)))
4952 : : mask <<= 1;
4953 : :
4954 : : /* accumulate all internode masks */
4955 : : accl_mask |= mask;
4956 : : }
4957 : :
4958 : : /* convert mask to number of pages */
4959 : : return ~accl_mask + 1;
4960 : : }
4961 : :
4962 : : /* Find the lowest pfn for a node */
4963 : : static unsigned long __init find_min_pfn_for_node(int nid)
4964 : : {
4965 : : unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
4966 : : unsigned long start_pfn;
4967 : : int i;
4968 : :
4969 : : for_each_mem_pfn_range(i, nid, &start_pfn, NULL, NULL)
4970 : : min_pfn = min(min_pfn, start_pfn);
4971 : :
4972 : : if (min_pfn == ULONG_MAX) {
4973 : : printk(KERN_WARNING
4974 : : "Could not find start_pfn for node %d\n", nid);
4975 : : return 0;
4976 : : }
4977 : :
4978 : : return min_pfn;
4979 : : }
4980 : :
4981 : : /**
4982 : : * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
4983 : : *
4984 : : * It returns the minimum PFN based on information provided via
4985 : : * add_active_range().
4986 : : */
4987 : : unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
4988 : : {
4989 : : return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
4990 : : }
4991 : :
4992 : : /*
4993 : : * early_calculate_totalpages()
4994 : : * Sum pages in active regions for movable zone.
4995 : : * Populate N_MEMORY for calculating usable_nodes.
4996 : : */
4997 : : static unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
4998 : : {
4999 : : unsigned long totalpages = 0;
5000 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
5001 : : int i, nid;
5002 : :
5003 : : for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, &nid) {
5004 : : unsigned long pages = end_pfn - start_pfn;
5005 : :
5006 : : totalpages += pages;
5007 : : if (pages)
5008 : : node_set_state(nid, N_MEMORY);
5009 : : }
5010 : : return totalpages;
5011 : : }
5012 : :
5013 : : /*
5014 : : * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
5015 : : * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
5016 : : * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
5017 : : * others
5018 : : */
5019 : : static void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(void)
5020 : : {
5021 : : int i, nid;
5022 : : unsigned long usable_startpfn;
5023 : : unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
5024 : : /* save the state before borrow the nodemask */
5025 : : nodemask_t saved_node_state = node_states[N_MEMORY];
5026 : : unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
5027 : : int usable_nodes = nodes_weight(node_states[N_MEMORY]);
5028 : :
5029 : : /*
5030 : : * If movablecore was specified, calculate what size of
5031 : : * kernelcore that corresponds so that memory usable for
5032 : : * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
5033 : : * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
5034 : : * will be used for required_kernelcore if it's greater than
5035 : : * what movablecore would have allowed.
5036 : : */
5037 : : if (required_movablecore) {
5038 : : unsigned long corepages;
5039 : :
5040 : : /*
5041 : : * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
5042 : : * was requested by the user
5043 : : */
5044 : : required_movablecore =
5045 : : roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
5046 : : corepages = totalpages - required_movablecore;
5047 : :
5048 : : required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
5049 : : }
5050 : :
5051 : : /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
5052 : : if (!required_kernelcore)
5053 : : goto out;
5054 : :
5055 : : /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
5056 : : find_usable_zone_for_movable();
5057 : : usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
5058 : :
5059 : : restart:
5060 : : /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
5061 : : kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
5062 : : for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5063 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
5064 : :
5065 : : /*
5066 : : * Recalculate kernelcore_node if the division per node
5067 : : * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
5068 : : * amount of memory for the kernel
5069 : : */
5070 : : if (required_kernelcore < kernelcore_node)
5071 : : kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
5072 : :
5073 : : /*
5074 : : * As the map is walked, we track how much memory is usable
5075 : : * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
5076 : : * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
5077 : : */
5078 : : kernelcore_remaining = kernelcore_node;
5079 : :
5080 : : /* Go through each range of PFNs within this node */
5081 : : for_each_mem_pfn_range(i, nid, &start_pfn, &end_pfn, NULL) {
5082 : : unsigned long size_pages;
5083 : :
5084 : : start_pfn = max(start_pfn, zone_movable_pfn[nid]);
5085 : : if (start_pfn >= end_pfn)
5086 : : continue;
5087 : :
5088 : : /* Account for what is only usable for kernelcore */
5089 : : if (start_pfn < usable_startpfn) {
5090 : : unsigned long kernel_pages;
5091 : : kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
5092 : : - start_pfn;
5093 : :
5094 : : kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
5095 : : kernelcore_remaining);
5096 : : required_kernelcore -= min(kernel_pages,
5097 : : required_kernelcore);
5098 : :
5099 : : /* Continue if range is now fully accounted */
5100 : : if (end_pfn <= usable_startpfn) {
5101 : :
5102 : : /*
5103 : : * Push zone_movable_pfn to the end so
5104 : : * that if we have to rebalance
5105 : : * kernelcore across nodes, we will
5106 : : * not double account here
5107 : : */
5108 : : zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
5109 : : continue;
5110 : : }
5111 : : start_pfn = usable_startpfn;
5112 : : }
5113 : :
5114 : : /*
5115 : : * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
5116 : : * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
5117 : : * number of pages used as kernelcore
5118 : : */
5119 : : size_pages = end_pfn - start_pfn;
5120 : : if (size_pages > kernelcore_remaining)
5121 : : size_pages = kernelcore_remaining;
5122 : : zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
5123 : :
5124 : : /*
5125 : : * Some kernelcore has been met, update counts and
5126 : : * break if the kernelcore for this node has been
5127 : : * satisfied
5128 : : */
5129 : : required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
5130 : : size_pages);
5131 : : kernelcore_remaining -= size_pages;
5132 : : if (!kernelcore_remaining)
5133 : : break;
5134 : : }
5135 : : }
5136 : :
5137 : : /*
5138 : : * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
5139 : : * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
5140 : : * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
5141 : : * satisfied
5142 : : */
5143 : : usable_nodes--;
5144 : : if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
5145 : : goto restart;
5146 : :
5147 : : /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
5148 : : for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
5149 : : zone_movable_pfn[nid] =
5150 : : roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
5151 : :
5152 : : out:
5153 : : /* restore the node_state */
5154 : : node_states[N_MEMORY] = saved_node_state;
5155 : : }
5156 : :
5157 : : /* Any regular or high memory on that node ? */
5158 : : static void check_for_memory(pg_data_t *pgdat, int nid)
5159 : : {
5160 : : enum zone_type zone_type;
5161 : :
5162 : : if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
5163 : : return;
5164 : :
5165 : : for (zone_type = 0; zone_type <= ZONE_MOVABLE - 1; zone_type++) {
5166 : : struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zone_type];
5167 : : if (populated_zone(zone)) {
5168 : : node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);
5169 : : if (N_NORMAL_MEMORY != N_HIGH_MEMORY &&
5170 : : zone_type <= ZONE_NORMAL)
5171 : : node_set_state(nid, N_NORMAL_MEMORY);
5172 : : break;
5173 : : }
5174 : : }
5175 : : }
5176 : :
5177 : : /**
5178 : : * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
5179 : : * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
5180 : : *
5181 : : * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
5182 : : * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
5183 : : * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
5184 : : * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
5185 : : * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
5186 : : * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
5187 : : * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
5188 : : * at arch_max_dma_pfn.
5189 : : */
5190 : : void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
5191 : : {
5192 : : unsigned long start_pfn, end_pfn;
5193 : : int i, nid;
5194 : :
5195 : : /* Record where the zone boundaries are */
5196 : : memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
5197 : : sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
5198 : : memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
5199 : : sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
5200 : : arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
5201 : : arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
5202 : : for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
5203 : : if (i == ZONE_MOVABLE)
5204 : : continue;
5205 : : arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
5206 : : arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
5207 : : arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
5208 : : max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
5209 : : }
5210 : : arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
5211 : : arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
5212 : :
5213 : : /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
5214 : : memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
5215 : : find_zone_movable_pfns_for_nodes();
5216 : :
5217 : : /* Print out the zone ranges */
5218 : : printk("Zone ranges:\n");
5219 : : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
5220 : : if (i == ZONE_MOVABLE)
5221 : : continue;
5222 : : printk(KERN_CONT " %-8s ", zone_names[i]);
5223 : : if (arch_zone_lowest_possible_pfn[i] ==
5224 : : arch_zone_highest_possible_pfn[i])
5225 : : printk(KERN_CONT "empty\n");
5226 : : else
5227 : : printk(KERN_CONT "[mem %0#10lx-%0#10lx]\n",
5228 : : arch_zone_lowest_possible_pfn[i] << PAGE_SHIFT,
5229 : : (arch_zone_highest_possible_pfn[i]
5230 : : << PAGE_SHIFT) - 1);
5231 : : }
5232 : :
5233 : : /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
5234 : : printk("Movable zone start for each node\n");
5235 : : for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5236 : : if (zone_movable_pfn[i])
5237 : : printk(" Node %d: %#010lx\n", i,
5238 : : zone_movable_pfn[i] << PAGE_SHIFT);
5239 : : }
5240 : :
5241 : : /* Print out the early node map */
5242 : : printk("Early memory node ranges\n");
5243 : : for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, &nid)
5244 : : printk(" node %3d: [mem %#010lx-%#010lx]\n", nid,
5245 : : start_pfn << PAGE_SHIFT, (end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
5246 : :
5247 : : /* Initialise every node */
5248 : : mminit_verify_pageflags_layout();
5249 : : setup_nr_node_ids();
5250 : : for_each_online_node(nid) {
5251 : : pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
5252 : : free_area_init_node(nid, NULL,
5253 : : find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
5254 : :
5255 : : /* Any memory on that node */
5256 : : if (pgdat->node_present_pages)
5257 : : node_set_state(nid, N_MEMORY);
5258 : : check_for_memory(pgdat, nid);
5259 : : }
5260 : : }
5261 : :
5262 : : static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
5263 : : {
5264 : : unsigned long long coremem;
5265 : : if (!p)
5266 : : return -EINVAL;
5267 : :
5268 : : coremem = memparse(p, &p);
5269 : : *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
5270 : :
5271 : : /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
5272 : : WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
5273 : :
5274 : : return 0;
5275 : : }
5276 : :
5277 : : /*
5278 : : * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
5279 : : * cannot be reclaimed or migrated.
5280 : : */
5281 : : static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
5282 : : {
5283 : : return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
5284 : : }
5285 : :
5286 : : /*
5287 : : * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
5288 : : * can be reclaimed or migrated.
5289 : : */
5290 : : static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
5291 : : {
5292 : : return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
5293 : : }
5294 : :
5295 : : early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
5296 : : early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
5297 : :
5298 : : #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
5299 : :
5300 : 0 : void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count)
5301 : : {
5302 : : spin_lock(&managed_page_count_lock);
5303 : 0 : page_zone(page)->managed_pages += count;
5304 : 0 : totalram_pages += count;
5305 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
5306 [ # # ]: 0 : if (PageHighMem(page))
5307 : 0 : totalhigh_pages += count;
5308 : : #endif
5309 : : spin_unlock(&managed_page_count_lock);
5310 : 0 : }
5311 : : EXPORT_SYMBOL(adjust_managed_page_count);
5312 : :
5313 : 0 : unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end, int poison, char *s)
5314 : : {
5315 : : void *pos;
5316 : : unsigned long pages = 0;
5317 : :
5318 : 0 : start = (void *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start);
5319 : 0 : end = (void *)((unsigned long)end & PAGE_MASK);
5320 [ # # ]: 0 : for (pos = start; pos < end; pos += PAGE_SIZE, pages++) {
5321 [ # # ]: 0 : if ((unsigned int)poison <= 0xFF)
5322 [ # # ][ # # ]: 0 : memset(pos, poison, PAGE_SIZE);
5323 : 0 : free_reserved_page(virt_to_page(pos));
5324 : : }
5325 : :
5326 [ # # ]: 0 : if (pages && s)
5327 : 0 : pr_info("Freeing %s memory: %ldK (%p - %p)\n",
5328 : : s, pages << (PAGE_SHIFT - 10), start, end);
5329 : :
5330 : 0 : return pages;
5331 : : }
5332 : : EXPORT_SYMBOL(free_reserved_area);
5333 : :
5334 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
5335 : 0 : void free_highmem_page(struct page *page)
5336 : : {
5337 : : __free_reserved_page(page);
5338 : 0 : totalram_pages++;
5339 : 0 : page_zone(page)->managed_pages++;
5340 : 0 : totalhigh_pages++;
5341 : 0 : }
5342 : : #endif
5343 : :
5344 : :
5345 : 0 : void __init mem_init_print_info(const char *str)
5346 : : {
5347 : : unsigned long physpages, codesize, datasize, rosize, bss_size;
5348 : : unsigned long init_code_size, init_data_size;
5349 : :
5350 : : physpages = get_num_physpages();
5351 : 0 : codesize = _etext - _stext;
5352 : 0 : datasize = _edata - _sdata;
5353 : 0 : rosize = __end_rodata - __start_rodata;
5354 : 0 : bss_size = __bss_stop - __bss_start;
5355 : 0 : init_data_size = __init_end - __init_begin;
5356 : 0 : init_code_size = _einittext - _sinittext;
5357 : :
5358 : : /*
5359 : : * Detect special cases and adjust section sizes accordingly:
5360 : : * 1) .init.* may be embedded into .data sections
5361 : : * 2) .init.text.* may be out of [__init_begin, __init_end],
5362 : : * please refer to arch/tile/kernel/vmlinux.lds.S.
5363 : : * 3) .rodata.* may be embedded into .text or .data sections.
5364 : : */
5365 : : #define adj_init_size(start, end, size, pos, adj) \
5366 : : do { \
5367 : : if (start <= pos && pos < end && size > adj) \
5368 : : size -= adj; \
5369 : : } while (0)
5370 : :
5371 [ # # ][ # # ]: 0 : adj_init_size(__init_begin, __init_end, init_data_size,
[ # # ]
5372 : : _sinittext, init_code_size);
5373 [ # # ][ # # ]: 0 : adj_init_size(_stext, _etext, codesize, _sinittext, init_code_size);
[ # # ]
5374 [ # # ][ # # ]: 0 : adj_init_size(_sdata, _edata, datasize, __init_begin, init_data_size);
[ # # ]
5375 [ # # ][ # # ]: 0 : adj_init_size(_stext, _etext, codesize, __start_rodata, rosize);
[ # # ]
5376 [ # # ][ # # ]: 0 : adj_init_size(_sdata, _edata, datasize, __start_rodata, rosize);
[ # # ]
5377 : :
5378 : : #undef adj_init_size
5379 : :
5380 [ # # ][ # # ]: 0 : printk("Memory: %luK/%luK available "
5381 : : "(%luK kernel code, %luK rwdata, %luK rodata, "
5382 : : "%luK init, %luK bss, %luK reserved"
5383 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
5384 : : ", %luK highmem"
5385 : : #endif
5386 : : "%s%s)\n",
5387 : : nr_free_pages() << (PAGE_SHIFT-10), physpages << (PAGE_SHIFT-10),
5388 : : codesize >> 10, datasize >> 10, rosize >> 10,
5389 : 0 : (init_data_size + init_code_size) >> 10, bss_size >> 10,
5390 : 0 : (physpages - totalram_pages) << (PAGE_SHIFT-10),
5391 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
5392 : : totalhigh_pages << (PAGE_SHIFT-10),
5393 : : #endif
5394 : : str ? ", " : "", str ? str : "");
5395 : 0 : }
5396 : :
5397 : : /**
5398 : : * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
5399 : : * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
5400 : : *
5401 : : * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
5402 : : * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
5403 : : * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
5404 : : * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
5405 : : * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
5406 : : * smaller per-cpu batchsize.
5407 : : */
5408 : 0 : void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
5409 : : {
5410 : 0 : dma_reserve = new_dma_reserve;
5411 : 0 : }
5412 : :
5413 : 0 : void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
5414 : : {
5415 : 0 : free_area_init_node(0, zones_size,
5416 : 0 : __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
5417 : 0 : }
5418 : :
5419 : 0 : static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
5420 : : unsigned long action, void *hcpu)
5421 : : {
5422 : 0 : int cpu = (unsigned long)hcpu;
5423 : :
5424 [ # # ]: 0 : if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
5425 : 0 : lru_add_drain_cpu(cpu);
5426 : 0 : drain_pages(cpu);
5427 : :
5428 : : /*
5429 : : * Spill the event counters of the dead processor
5430 : : * into the current processors event counters.
5431 : : * This artificially elevates the count of the current
5432 : : * processor.
5433 : : */
5434 : 0 : vm_events_fold_cpu(cpu);
5435 : :
5436 : : /*
5437 : : * Zero the differential counters of the dead processor
5438 : : * so that the vm statistics are consistent.
5439 : : *
5440 : : * This is only okay since the processor is dead and cannot
5441 : : * race with what we are doing.
5442 : : */
5443 : 0 : cpu_vm_stats_fold(cpu);
5444 : : }
5445 : 0 : return NOTIFY_OK;
5446 : : }
5447 : :
5448 : 0 : void __init page_alloc_init(void)
5449 : : {
5450 : 0 : hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
5451 : 0 : }
5452 : :
5453 : : /*
5454 : : * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
5455 : : * or min_free_kbytes changes.
5456 : : */
5457 : 0 : static void calculate_totalreserve_pages(void)
5458 : : {
5459 : : struct pglist_data *pgdat;
5460 : : unsigned long reserve_pages = 0;
5461 : : enum zone_type i, j;
5462 : :
5463 [ + + ]: 12 : for_each_online_pgdat(pgdat) {
5464 [ + - ]: 48 : for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
5465 : 36 : struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
5466 : : unsigned long max = 0;
5467 : :
5468 : : /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
5469 [ + + ]: 108 : for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
5470 [ + + ]: 72 : if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
5471 : : max = zone->lowmem_reserve[j];
5472 : : }
5473 : :
5474 : : /* we treat the high watermark as reserved pages. */
5475 : 36 : max += high_wmark_pages(zone);
5476 : :
5477 [ - + ]: 36 : if (max > zone->managed_pages)
5478 : : max = zone->managed_pages;
5479 : 24 : reserve_pages += max;
5480 : : /*
5481 : : * Lowmem reserves are not available to
5482 : : * GFP_HIGHUSER page cache allocations and
5483 : : * kswapd tries to balance zones to their high
5484 : : * watermark. As a result, neither should be
5485 : : * regarded as dirtyable memory, to prevent a
5486 : : * situation where reclaim has to clean pages
5487 : : * in order to balance the zones.
5488 : : */
5489 : 24 : zone->dirty_balance_reserve = max;
5490 : : }
5491 : : }
5492 : 12 : dirty_balance_reserve = reserve_pages;
5493 : 12 : totalreserve_pages = reserve_pages;
5494 : 12 : }
5495 : :
5496 : : /*
5497 : : * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
5498 : : * sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes. Ensures that each zone
5499 : : * has a correct pages reserved value, so an adequate number of
5500 : : * pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
5501 : : */
5502 : 0 : static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
5503 : : {
5504 : : struct pglist_data *pgdat;
5505 : : enum zone_type j, idx;
5506 : :
5507 [ + + ]: 2 : for_each_online_pgdat(pgdat) {
5508 [ + - ]: 8 : for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
5509 : 6 : struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
5510 : 6 : unsigned long managed_pages = zone->managed_pages;
5511 : :
5512 : 6 : zone->lowmem_reserve[j] = 0;
5513 : :
5514 : : idx = j;
5515 [ + + ]: 12 : while (idx) {
5516 : : struct zone *lower_zone;
5517 : :
5518 : 6 : idx--;
5519 : :
5520 [ - + ]: 6 : if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
5521 : 0 : sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
5522 : :
5523 : 6 : lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
5524 : 6 : lower_zone->lowmem_reserve[j] = managed_pages /
5525 : 6 : sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
5526 : 6 : managed_pages += lower_zone->managed_pages;
5527 : : }
5528 : : }
5529 : : }
5530 : :
5531 : : /* update totalreserve_pages */
5532 : 2 : calculate_totalreserve_pages();
5533 : 2 : }
5534 : :
5535 : 0 : static void __setup_per_zone_wmarks(void)
5536 : : {
5537 : 10 : unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
5538 : 10 : unsigned long pages_low = extra_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
5539 : : unsigned long lowmem_pages = 0;
5540 : : struct zone *zone;
5541 : : unsigned long flags;
5542 : :
5543 : : /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
5544 [ + + ]: 40 : for_each_zone(zone) {
5545 [ + + ]: 30 : if (!is_highmem(zone))
5546 : 20 : lowmem_pages += zone->managed_pages;
5547 : : }
5548 : :
5549 [ + + ]: 40 : for_each_zone(zone) {
5550 : : u64 min, low;
5551 : :
5552 : 30 : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
5553 : 40 : min = (u64)pages_min * zone->managed_pages;
5554 [ - + ][ # # ]: 40 : do_div(min, lowmem_pages);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
5555 : 30 : low = (u64)pages_low * zone->managed_pages;
5556 [ - + ][ # # ]: 40 : do_div(low, vm_total_pages);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
5557 : :
5558 [ + + ]: 30 : if (is_highmem(zone)) {
5559 : : /*
5560 : : * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
5561 : : * need highmem pages, so cap pages_min to a small
5562 : : * value here.
5563 : : *
5564 : : * The WMARK_HIGH-WMARK_LOW and (WMARK_LOW-WMARK_MIN)
5565 : : * deltas controls asynch page reclaim, and so should
5566 : : * not be capped for highmem.
5567 : : */
5568 : : unsigned long min_pages;
5569 : :
5570 : 10 : min_pages = zone->managed_pages / 1024;
5571 : 10 : min_pages = clamp(min_pages, SWAP_CLUSTER_MAX, 128UL);
5572 : 10 : zone->watermark[WMARK_MIN] = min_pages;
5573 : : } else {
5574 : : /*
5575 : : * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
5576 : : * proportionate to the zone's size.
5577 : : */
5578 : 20 : zone->watermark[WMARK_MIN] = min;
5579 : : }
5580 : :
5581 : 60 : zone->watermark[WMARK_LOW] = min_wmark_pages(zone) +
5582 : 30 : low + (min >> 2);
5583 : 30 : zone->watermark[WMARK_HIGH] = min_wmark_pages(zone) +
5584 : 30 : low + (min >> 1);
5585 : :
5586 : 30 : __mod_zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH,
5587 : 30 : high_wmark_pages(zone) -
5588 : 30 : low_wmark_pages(zone) -
5589 : : zone_page_state(zone, NR_ALLOC_BATCH));
5590 : :
5591 : 30 : setup_zone_migrate_reserve(zone);
5592 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
5593 : : }
5594 : :
5595 : : /* update totalreserve_pages */
5596 : 10 : calculate_totalreserve_pages();
5597 : 10 : }
5598 : :
5599 : : /**
5600 : : * setup_per_zone_wmarks - called when min_free_kbytes changes
5601 : : * or when memory is hot-{added|removed}
5602 : : *
5603 : : * Ensures that the watermark[min,low,high] values for each zone are set
5604 : : * correctly with respect to min_free_kbytes.
5605 : : */
5606 : 0 : void setup_per_zone_wmarks(void)
5607 : : {
5608 : 10 : mutex_lock(&zonelists_mutex);
5609 : 10 : __setup_per_zone_wmarks();
5610 : 10 : mutex_unlock(&zonelists_mutex);
5611 : 10 : }
5612 : :
5613 : : /*
5614 : : * The inactive anon list should be small enough that the VM never has to
5615 : : * do too much work, but large enough that each inactive page has a chance
5616 : : * to be referenced again before it is swapped out.
5617 : : *
5618 : : * The inactive_anon ratio is the target ratio of ACTIVE_ANON to
5619 : : * INACTIVE_ANON pages on this zone's LRU, maintained by the
5620 : : * pageout code. A zone->inactive_ratio of 3 means 3:1 or 25% of
5621 : : * the anonymous pages are kept on the inactive list.
5622 : : *
5623 : : * total target max
5624 : : * memory ratio inactive anon
5625 : : * -------------------------------------
5626 : : * 10MB 1 5MB
5627 : : * 100MB 1 50MB
5628 : : * 1GB 3 250MB
5629 : : * 10GB 10 0.9GB
5630 : : * 100GB 31 3GB
5631 : : * 1TB 101 10GB
5632 : : * 10TB 320 32GB
5633 : : */
5634 : 0 : static void __meminit calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone)
5635 : : {
5636 : : unsigned int gb, ratio;
5637 : :
5638 : : /* Zone size in gigabytes */
5639 : 0 : gb = zone->managed_pages >> (30 - PAGE_SHIFT);
5640 [ # # ]: 0 : if (gb)
5641 : 0 : ratio = int_sqrt(10 * gb);
5642 : : else
5643 : : ratio = 1;
5644 : :
5645 : 0 : zone->inactive_ratio = ratio;
5646 : 0 : }
5647 : :
5648 : 0 : static void __meminit setup_per_zone_inactive_ratio(void)
5649 : : {
5650 : 0 : struct zone *zone;
5651 : :
5652 [ # # ]: 0 : for_each_zone(zone)
5653 : 0 : calculate_zone_inactive_ratio(zone);
5654 : 0 : }
5655 : :
5656 : : /*
5657 : : * Initialise min_free_kbytes.
5658 : : *
5659 : : * For small machines we want it small (128k min). For large machines
5660 : : * we want it large (64MB max). But it is not linear, because network
5661 : : * bandwidth does not increase linearly with machine size. We use
5662 : : *
5663 : : * min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
5664 : : * min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
5665 : : *
5666 : : * which yields
5667 : : *
5668 : : * 16MB: 512k
5669 : : * 32MB: 724k
5670 : : * 64MB: 1024k
5671 : : * 128MB: 1448k
5672 : : * 256MB: 2048k
5673 : : * 512MB: 2896k
5674 : : * 1024MB: 4096k
5675 : : * 2048MB: 5792k
5676 : : * 4096MB: 8192k
5677 : : * 8192MB: 11584k
5678 : : * 16384MB: 16384k
5679 : : */
5680 : 0 : int __meminit init_per_zone_wmark_min(void)
5681 : : {
5682 : : unsigned long lowmem_kbytes;
5683 : : int new_min_free_kbytes;
5684 : :
5685 : 0 : lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
5686 : 0 : new_min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
5687 : :
5688 [ # # ]: 0 : if (new_min_free_kbytes > user_min_free_kbytes) {
5689 : 0 : min_free_kbytes = new_min_free_kbytes;
5690 [ # # ]: 0 : if (min_free_kbytes < 128)
5691 : 0 : min_free_kbytes = 128;
5692 [ # # ]: 0 : if (min_free_kbytes > 65536)
5693 : 0 : min_free_kbytes = 65536;
5694 : : } else {
5695 : 0 : pr_warn("min_free_kbytes is not updated to %d because user defined value %d is preferred\n",
5696 : : new_min_free_kbytes, user_min_free_kbytes);
5697 : : }
5698 : 0 : setup_per_zone_wmarks();
5699 : 0 : refresh_zone_stat_thresholds();
5700 : 0 : setup_per_zone_lowmem_reserve();
5701 : 0 : setup_per_zone_inactive_ratio();
5702 : 0 : return 0;
5703 : : }
5704 : : module_init(init_per_zone_wmark_min)
5705 : :
5706 : : /*
5707 : : * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so
5708 : : * that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
5709 : : * or extra_free_kbytes changes.
5710 : : */
5711 : 0 : int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5712 : : void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5713 : : {
5714 : 24 : proc_dointvec(table, write, buffer, length, ppos);
5715 [ + + ]: 24 : if (write) {
5716 : 10 : user_min_free_kbytes = min_free_kbytes;
5717 : 10 : setup_per_zone_wmarks();
5718 : : }
5719 : 0 : return 0;
5720 : : }
5721 : :
5722 : : #ifdef CONFIG_NUMA
5723 : : int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5724 : : void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5725 : : {
5726 : : struct zone *zone;
5727 : : int rc;
5728 : :
5729 : : rc = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5730 : : if (rc)
5731 : : return rc;
5732 : :
5733 : : for_each_zone(zone)
5734 : : zone->min_unmapped_pages = (zone->managed_pages *
5735 : : sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
5736 : : return 0;
5737 : : }
5738 : :
5739 : : int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5740 : : void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5741 : : {
5742 : : struct zone *zone;
5743 : : int rc;
5744 : :
5745 : : rc = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5746 : : if (rc)
5747 : : return rc;
5748 : :
5749 : : for_each_zone(zone)
5750 : : zone->min_slab_pages = (zone->managed_pages *
5751 : : sysctl_min_slab_ratio) / 100;
5752 : : return 0;
5753 : : }
5754 : : #endif
5755 : :
5756 : : /*
5757 : : * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
5758 : : * proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
5759 : : * whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
5760 : : *
5761 : : * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
5762 : : * minimum watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
5763 : : * if in function of the boot time zone sizes.
5764 : : */
5765 : 0 : int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5766 : : void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5767 : : {
5768 : 2 : proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5769 : 2 : setup_per_zone_lowmem_reserve();
5770 : 2 : return 0;
5771 : : }
5772 : :
5773 : : /*
5774 : : * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
5775 : : * cpu. It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu
5776 : : * pagelist can have before it gets flushed back to buddy allocator.
5777 : : */
5778 : 0 : int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
5779 : : void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
5780 : : {
5781 : 0 : struct zone *zone;
5782 : : unsigned int cpu;
5783 : : int ret;
5784 : :
5785 : 2 : ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
5786 [ - + ]: 2 : if (!write || (ret < 0))
5787 : : return ret;
5788 : :
5789 : 0 : mutex_lock(&pcp_batch_high_lock);
5790 [ # # ][ # # ]: 0 : for_each_populated_zone(zone) {
5791 : : unsigned long high;
5792 : 0 : high = zone->managed_pages / percpu_pagelist_fraction;
5793 [ # # ]: 0 : for_each_possible_cpu(cpu)
5794 : 0 : pageset_set_high(per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu),
5795 : : high);
5796 : : }
5797 : 0 : mutex_unlock(&pcp_batch_high_lock);
5798 : 0 : return 0;
5799 : : }
5800 : :
5801 : : int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
5802 : :
5803 : : #ifdef CONFIG_NUMA
5804 : : static int __init set_hashdist(char *str)
5805 : : {
5806 : : if (!str)
5807 : : return 0;
5808 : : hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
5809 : : return 1;
5810 : : }
5811 : : __setup("hashdist=", set_hashdist);
5812 : : #endif
5813 : :
5814 : : /*
5815 : : * allocate a large system hash table from bootmem
5816 : : * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
5817 : : * quantity of entries
5818 : : * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
5819 : : */
5820 : 0 : void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
5821 : : unsigned long bucketsize,
5822 : : unsigned long numentries,
5823 : : int scale,
5824 : : int flags,
5825 : : unsigned int *_hash_shift,
5826 : : unsigned int *_hash_mask,
5827 : : unsigned long low_limit,
5828 : : unsigned long high_limit)
5829 : : {
5830 : 0 : unsigned long long max = high_limit;
5831 : : unsigned long log2qty, size;
5832 : : void *table = NULL;
5833 : :
5834 : : /* allow the kernel cmdline to have a say */
5835 [ # # ]: 0 : if (!numentries) {
5836 : : /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
5837 : 0 : numentries = nr_kernel_pages;
5838 : :
5839 : : /* It isn't necessary when PAGE_SIZE >= 1MB */
5840 : : if (PAGE_SHIFT < 20)
5841 : 0 : numentries = round_up(numentries, (1<<20)/PAGE_SIZE);
5842 : :
5843 : : /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
5844 [ # # ]: 0 : if (scale > PAGE_SHIFT)
5845 : 0 : numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
5846 : : else
5847 : 0 : numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
5848 : :
5849 : : /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
5850 [ # # ]: 0 : if (unlikely(flags & HASH_SMALL)) {
5851 : : /* Makes no sense without HASH_EARLY */
5852 [ # # ]: 0 : WARN_ON(!(flags & HASH_EARLY));
5853 [ # # ]: 0 : if (!(numentries >> *_hash_shift)) {
5854 : 0 : numentries = 1UL << *_hash_shift;
5855 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!numentries);
5856 : : }
5857 [ # # ]: 0 : } else if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
5858 : 0 : numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
5859 : : }
5860 [ # # ][ # # ]: 0 : numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
5861 : :
5862 : : /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
5863 [ # # ]: 0 : if (max == 0) {
5864 : 0 : max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
5865 [ # # ][ # # ]: 0 : do_div(max, bucketsize);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
5866 : : }
5867 : 0 : max = min(max, 0x80000000ULL);
5868 : :
5869 [ # # ]: 0 : if (numentries < low_limit)
5870 : : numentries = low_limit;
5871 [ # # ]: 0 : if (numentries > max)
5872 : 0 : numentries = max;
5873 : :
5874 [ # # ][ # # ]: 0 : log2qty = ilog2(numentries);
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
5875 : :
5876 : : do {
5877 : 0 : size = bucketsize << log2qty;
5878 [ # # ]: 0 : if (flags & HASH_EARLY)
5879 : 0 : table = alloc_bootmem_nopanic(size);
5880 [ # # ]: 0 : else if (hashdist)
5881 : 0 : table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
5882 : : else {
5883 : : /*
5884 : : * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
5885 : : * some pages at the end of hash table which
5886 : : * alloc_pages_exact() automatically does
5887 : : */
5888 [ # # ][ # # ]: 0 : if (get_order(size) < MAX_ORDER) {
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
5889 : 0 : table = alloc_pages_exact(size, GFP_ATOMIC);
5890 : : kmemleak_alloc(table, size, 1, GFP_ATOMIC);
5891 : : }
5892 : : }
5893 [ # # ][ # # ]: 0 : } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
5894 : :
5895 [ # # ]: 0 : if (!table)
5896 : 0 : panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
5897 : :
5898 [ # # ]: 0 : printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %ld (order: %d, %lu bytes)\n",
5899 : : tablename,
5900 : : (1UL << log2qty),
5901 [ # # ][ # # ]: 0 : ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
5902 : : size);
5903 : :
5904 [ # # ]: 0 : if (_hash_shift)
5905 : 0 : *_hash_shift = log2qty;
5906 [ # # ]: 0 : if (_hash_mask)
5907 : 0 : *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
5908 : :
5909 : 0 : return table;
5910 : : }
5911 : :
5912 : : /* Return a pointer to the bitmap storing bits affecting a block of pages */
5913 : : static inline unsigned long *get_pageblock_bitmap(struct zone *zone,
5914 : : unsigned long pfn)
5915 : : {
5916 : : #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
5917 : : return __pfn_to_section(pfn)->pageblock_flags;
5918 : : #else
5919 : : return zone->pageblock_flags;
5920 : : #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
5921 : : }
5922 : :
5923 : : static inline int pfn_to_bitidx(struct zone *zone, unsigned long pfn)
5924 : : {
5925 : : #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
5926 : : pfn &= (PAGES_PER_SECTION-1);
5927 : : return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
5928 : : #else
5929 : 43249677 : pfn = pfn - round_down(zone->zone_start_pfn, pageblock_nr_pages);
5930 : 43249677 : return (pfn >> pageblock_order) * NR_PAGEBLOCK_BITS;
5931 : : #endif /* CONFIG_SPARSEMEM */
5932 : : }
5933 : :
5934 : : /**
5935 : : * get_pageblock_flags_group - Return the requested group of flags for the pageblock_nr_pages block of pages
5936 : : * @page: The page within the block of interest
5937 : : * @start_bitidx: The first bit of interest to retrieve
5938 : : * @end_bitidx: The last bit of interest
5939 : : * returns pageblock_bits flags
5940 : : */
5941 : 0 : unsigned long get_pageblock_flags_group(struct page *page,
5942 : : int start_bitidx, int end_bitidx)
5943 : : {
5944 : 43249646 : struct zone *zone;
5945 : : unsigned long *bitmap;
5946 : : unsigned long pfn, bitidx;
5947 : : unsigned long flags = 0;
5948 : : unsigned long value = 1;
5949 : :
5950 : 43249646 : zone = page_zone(page);
5951 : 43249646 : pfn = page_to_pfn(page);
5952 : : bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
5953 : : bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
5954 : :
5955 [ + + ]: 172983501 : for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
5956 [ + + ]: 129733855 : if (test_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap))
5957 : 29143466 : flags |= value;
5958 : :
5959 : 43249646 : return flags;
5960 : : }
5961 : :
5962 : : /**
5963 : : * set_pageblock_flags_group - Set the requested group of flags for a pageblock_nr_pages block of pages
5964 : : * @page: The page within the block of interest
5965 : : * @start_bitidx: The first bit of interest
5966 : : * @end_bitidx: The last bit of interest
5967 : : * @flags: The flags to set
5968 : : */
5969 : 0 : void set_pageblock_flags_group(struct page *page, unsigned long flags,
5970 : : int start_bitidx, int end_bitidx)
5971 : : {
5972 : 31 : struct zone *zone;
5973 : : unsigned long *bitmap;
5974 : : unsigned long pfn, bitidx;
5975 : : unsigned long value = 1;
5976 : :
5977 : 31 : zone = page_zone(page);
5978 : 31 : pfn = page_to_pfn(page);
5979 : : bitmap = get_pageblock_bitmap(zone, pfn);
5980 : : bitidx = pfn_to_bitidx(zone, pfn);
5981 : : VM_BUG_ON(!zone_spans_pfn(zone, pfn));
5982 : :
5983 [ + + ]: 124 : for (; start_bitidx <= end_bitidx; start_bitidx++, value <<= 1)
5984 [ + + ]: 93 : if (flags & value)
5985 : 15 : __set_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
5986 : : else
5987 : 78 : __clear_bit(bitidx + start_bitidx, bitmap);
5988 : 31 : }
5989 : :
5990 : : /*
5991 : : * This function checks whether pageblock includes unmovable pages or not.
5992 : : * If @count is not zero, it is okay to include less @count unmovable pages
5993 : : *
5994 : : * PageLRU check without isolation or lru_lock could race so that
5995 : : * MIGRATE_MOVABLE block might include unmovable pages. It means you can't
5996 : : * expect this function should be exact.
5997 : : */
5998 : 0 : bool has_unmovable_pages(struct zone *zone, struct page *page, int count,
5999 : : bool skip_hwpoisoned_pages)
6000 : : {
6001 : : unsigned long pfn, iter, found;
6002 : : int mt;
6003 : :
6004 : : /*
6005 : : * For avoiding noise data, lru_add_drain_all() should be called
6006 : : * If ZONE_MOVABLE, the zone never contains unmovable pages
6007 : : */
6008 [ # # ]: 0 : if (zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE)
6009 : : return false;
6010 : : mt = get_pageblock_migratetype(page);
6011 [ # # ]: 0 : if (mt == MIGRATE_MOVABLE || is_migrate_cma(mt))
6012 : : return false;
6013 : :
6014 : 0 : pfn = page_to_pfn(page);
6015 [ # # ]: 0 : for (found = 0, iter = 0; iter < pageblock_nr_pages; iter++) {
6016 : 0 : unsigned long check = pfn + iter;
6017 : :
6018 : : if (!pfn_valid_within(check))
6019 : : continue;
6020 : :
6021 : 0 : page = pfn_to_page(check);
6022 : :
6023 : : /*
6024 : : * Hugepages are not in LRU lists, but they're movable.
6025 : : * We need not scan over tail pages bacause we don't
6026 : : * handle each tail page individually in migration.
6027 : : */
6028 : : if (PageHuge(page)) {
6029 : : iter = round_up(iter + 1, 1<<compound_order(page)) - 1;
6030 : : continue;
6031 : : }
6032 : :
6033 : : /*
6034 : : * We can't use page_count without pin a page
6035 : : * because another CPU can free compound page.
6036 : : * This check already skips compound tails of THP
6037 : : * because their page->_count is zero at all time.
6038 : : */
6039 [ # # ]: 0 : if (!atomic_read(&page->_count)) {
6040 [ # # ]: 0 : if (PageBuddy(page))
6041 : 0 : iter += (1 << page_order(page)) - 1;
6042 : 0 : continue;
6043 : : }
6044 : :
6045 : : /*
6046 : : * The HWPoisoned page may be not in buddy system, and
6047 : : * page_count() is not 0.
6048 : : */
6049 : : if (skip_hwpoisoned_pages && PageHWPoison(page))
6050 : : continue;
6051 : :
6052 [ # # ]: 0 : if (!PageLRU(page))
6053 : 0 : found++;
6054 : : /*
6055 : : * If there are RECLAIMABLE pages, we need to check it.
6056 : : * But now, memory offline itself doesn't call shrink_slab()
6057 : : * and it still to be fixed.
6058 : : */
6059 : : /*
6060 : : * If the page is not RAM, page_count()should be 0.
6061 : : * we don't need more check. This is an _used_ not-movable page.
6062 : : *
6063 : : * The problematic thing here is PG_reserved pages. PG_reserved
6064 : : * is set to both of a memory hole page and a _used_ kernel
6065 : : * page at boot.
6066 : : */
6067 [ # # ]: 0 : if (found > count)
6068 : : return true;
6069 : : }
6070 : : return false;
6071 : : }
6072 : :
6073 : 0 : bool is_pageblock_removable_nolock(struct page *page)
6074 : : {
6075 : : struct zone *zone;
6076 : : unsigned long pfn;
6077 : :
6078 : : /*
6079 : : * We have to be careful here because we are iterating over memory
6080 : : * sections which are not zone aware so we might end up outside of
6081 : : * the zone but still within the section.
6082 : : * We have to take care about the node as well. If the node is offline
6083 : : * its NODE_DATA will be NULL - see page_zone.
6084 : : */
6085 : : if (!node_online(page_to_nid(page)))
6086 : : return false;
6087 : :
6088 : 0 : zone = page_zone(page);
6089 : 0 : pfn = page_to_pfn(page);
6090 [ # # ]: 0 : if (!zone_spans_pfn(zone, pfn))
6091 : : return false;
6092 : :
6093 : 0 : return !has_unmovable_pages(zone, page, 0, true);
6094 : : }
6095 : :
6096 : : #ifdef CONFIG_CMA
6097 : :
6098 : : static unsigned long pfn_max_align_down(unsigned long pfn)
6099 : : {
6100 : : return pfn & ~(max_t(unsigned long, MAX_ORDER_NR_PAGES,
6101 : : pageblock_nr_pages) - 1);
6102 : : }
6103 : :
6104 : : static unsigned long pfn_max_align_up(unsigned long pfn)
6105 : : {
6106 : : return ALIGN(pfn, max_t(unsigned long, MAX_ORDER_NR_PAGES,
6107 : : pageblock_nr_pages));
6108 : : }
6109 : :
6110 : : /* [start, end) must belong to a single zone. */
6111 : : static int __alloc_contig_migrate_range(struct compact_control *cc,
6112 : : unsigned long start, unsigned long end)
6113 : : {
6114 : : /* This function is based on compact_zone() from compaction.c. */
6115 : : unsigned long nr_reclaimed;
6116 : : unsigned long pfn = start;
6117 : : unsigned int tries = 0;
6118 : : int ret = 0;
6119 : :
6120 : : migrate_prep();
6121 : :
6122 : : while (pfn < end || !list_empty(&cc->migratepages)) {
6123 : : if (fatal_signal_pending(current)) {
6124 : : ret = -EINTR;
6125 : : break;
6126 : : }
6127 : :
6128 : : if (list_empty(&cc->migratepages)) {
6129 : : cc->nr_migratepages = 0;
6130 : : pfn = isolate_migratepages_range(cc->zone, cc,
6131 : : pfn, end, true);
6132 : : if (!pfn) {
6133 : : ret = -EINTR;
6134 : : break;
6135 : : }
6136 : : tries = 0;
6137 : : } else if (++tries == 5) {
6138 : : ret = ret < 0 ? ret : -EBUSY;
6139 : : break;
6140 : : }
6141 : :
6142 : : nr_reclaimed = reclaim_clean_pages_from_list(cc->zone,
6143 : : &cc->migratepages);
6144 : : cc->nr_migratepages -= nr_reclaimed;
6145 : :
6146 : : ret = migrate_pages(&cc->migratepages, alloc_migrate_target,
6147 : : 0, MIGRATE_SYNC, MR_CMA);
6148 : : }
6149 : : if (ret < 0) {
6150 : : putback_movable_pages(&cc->migratepages);
6151 : : return ret;
6152 : : }
6153 : : return 0;
6154 : : }
6155 : :
6156 : : /**
6157 : : * alloc_contig_range() -- tries to allocate given range of pages
6158 : : * @start: start PFN to allocate
6159 : : * @end: one-past-the-last PFN to allocate
6160 : : * @migratetype: migratetype of the underlaying pageblocks (either
6161 : : * #MIGRATE_MOVABLE or #MIGRATE_CMA). All pageblocks
6162 : : * in range must have the same migratetype and it must
6163 : : * be either of the two.
6164 : : *
6165 : : * The PFN range does not have to be pageblock or MAX_ORDER_NR_PAGES
6166 : : * aligned, however it's the caller's responsibility to guarantee that
6167 : : * we are the only thread that changes migrate type of pageblocks the
6168 : : * pages fall in.
6169 : : *
6170 : : * The PFN range must belong to a single zone.
6171 : : *
6172 : : * Returns zero on success or negative error code. On success all
6173 : : * pages which PFN is in [start, end) are allocated for the caller and
6174 : : * need to be freed with free_contig_range().
6175 : : */
6176 : : int alloc_contig_range(unsigned long start, unsigned long end,
6177 : : unsigned migratetype)
6178 : : {
6179 : : unsigned long outer_start, outer_end;
6180 : : int ret = 0, order;
6181 : :
6182 : : struct compact_control cc = {
6183 : : .nr_migratepages = 0,
6184 : : .order = -1,
6185 : : .zone = page_zone(pfn_to_page(start)),
6186 : : .sync = true,
6187 : : .ignore_skip_hint = true,
6188 : : };
6189 : : INIT_LIST_HEAD(&cc.migratepages);
6190 : :
6191 : : /*
6192 : : * What we do here is we mark all pageblocks in range as
6193 : : * MIGRATE_ISOLATE. Because pageblock and max order pages may
6194 : : * have different sizes, and due to the way page allocator
6195 : : * work, we align the range to biggest of the two pages so
6196 : : * that page allocator won't try to merge buddies from
6197 : : * different pageblocks and change MIGRATE_ISOLATE to some
6198 : : * other migration type.
6199 : : *
6200 : : * Once the pageblocks are marked as MIGRATE_ISOLATE, we
6201 : : * migrate the pages from an unaligned range (ie. pages that
6202 : : * we are interested in). This will put all the pages in
6203 : : * range back to page allocator as MIGRATE_ISOLATE.
6204 : : *
6205 : : * When this is done, we take the pages in range from page
6206 : : * allocator removing them from the buddy system. This way
6207 : : * page allocator will never consider using them.
6208 : : *
6209 : : * This lets us mark the pageblocks back as
6210 : : * MIGRATE_CMA/MIGRATE_MOVABLE so that free pages in the
6211 : : * aligned range but not in the unaligned, original range are
6212 : : * put back to page allocator so that buddy can use them.
6213 : : */
6214 : :
6215 : : ret = start_isolate_page_range(pfn_max_align_down(start),
6216 : : pfn_max_align_up(end), migratetype,
6217 : : false);
6218 : : if (ret)
6219 : : return ret;
6220 : :
6221 : : ret = __alloc_contig_migrate_range(&cc, start, end);
6222 : : if (ret)
6223 : : goto done;
6224 : :
6225 : : /*
6226 : : * Pages from [start, end) are within a MAX_ORDER_NR_PAGES
6227 : : * aligned blocks that are marked as MIGRATE_ISOLATE. What's
6228 : : * more, all pages in [start, end) are free in page allocator.
6229 : : * What we are going to do is to allocate all pages from
6230 : : * [start, end) (that is remove them from page allocator).
6231 : : *
6232 : : * The only problem is that pages at the beginning and at the
6233 : : * end of interesting range may be not aligned with pages that
6234 : : * page allocator holds, ie. they can be part of higher order
6235 : : * pages. Because of this, we reserve the bigger range and
6236 : : * once this is done free the pages we are not interested in.
6237 : : *
6238 : : * We don't have to hold zone->lock here because the pages are
6239 : : * isolated thus they won't get removed from buddy.
6240 : : */
6241 : :
6242 : : lru_add_drain_all();
6243 : : drain_all_pages();
6244 : :
6245 : : order = 0;
6246 : : outer_start = start;
6247 : : while (!PageBuddy(pfn_to_page(outer_start))) {
6248 : : if (++order >= MAX_ORDER) {
6249 : : ret = -EBUSY;
6250 : : goto done;
6251 : : }
6252 : : outer_start &= ~0UL << order;
6253 : : }
6254 : :
6255 : : /* Make sure the range is really isolated. */
6256 : : if (test_pages_isolated(outer_start, end, false)) {
6257 : : pr_warn("alloc_contig_range test_pages_isolated(%lx, %lx) failed\n",
6258 : : outer_start, end);
6259 : : ret = -EBUSY;
6260 : : goto done;
6261 : : }
6262 : :
6263 : :
6264 : : /* Grab isolated pages from freelists. */
6265 : : outer_end = isolate_freepages_range(&cc, outer_start, end);
6266 : : if (!outer_end) {
6267 : : ret = -EBUSY;
6268 : : goto done;
6269 : : }
6270 : :
6271 : : /* Free head and tail (if any) */
6272 : : if (start != outer_start)
6273 : : free_contig_range(outer_start, start - outer_start);
6274 : : if (end != outer_end)
6275 : : free_contig_range(end, outer_end - end);
6276 : :
6277 : : done:
6278 : : undo_isolate_page_range(pfn_max_align_down(start),
6279 : : pfn_max_align_up(end), migratetype);
6280 : : return ret;
6281 : : }
6282 : :
6283 : : void free_contig_range(unsigned long pfn, unsigned nr_pages)
6284 : : {
6285 : : unsigned int count = 0;
6286 : :
6287 : : for (; nr_pages--; pfn++) {
6288 : : struct page *page = pfn_to_page(pfn);
6289 : :
6290 : : count += page_count(page) != 1;
6291 : : __free_page(page);
6292 : : }
6293 : : WARN(count != 0, "%d pages are still in use!\n", count);
6294 : : }
6295 : : #endif
6296 : :
6297 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
6298 : : /*
6299 : : * The zone indicated has a new number of managed_pages; batch sizes and percpu
6300 : : * page high values need to be recalulated.
6301 : : */
6302 : : void __meminit zone_pcp_update(struct zone *zone)
6303 : : {
6304 : : unsigned cpu;
6305 : : mutex_lock(&pcp_batch_high_lock);
6306 : : for_each_possible_cpu(cpu)
6307 : : pageset_set_high_and_batch(zone,
6308 : : per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu));
6309 : : mutex_unlock(&pcp_batch_high_lock);
6310 : : }
6311 : : #endif
6312 : :
6313 : 0 : void zone_pcp_reset(struct zone *zone)
6314 : : {
6315 : : unsigned long flags;
6316 : : int cpu;
6317 : : struct per_cpu_pageset *pset;
6318 : :
6319 : : /* avoid races with drain_pages() */
6320 : : local_irq_save(flags);
6321 [ # # ]: 0 : if (zone->pageset != &boot_pageset) {
6322 [ # # ]: 0 : for_each_online_cpu(cpu) {
6323 : 0 : pset = per_cpu_ptr(zone->pageset, cpu);
6324 : 0 : drain_zonestat(zone, pset);
6325 : : }
6326 : 0 : free_percpu(zone->pageset);
6327 : 0 : zone->pageset = &boot_pageset;
6328 : : }
6329 [ # # ]: 0 : local_irq_restore(flags);
6330 : 0 : }
6331 : :
6332 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
6333 : : /*
6334 : : * All pages in the range must be isolated before calling this.
6335 : : */
6336 : : void
6337 : : __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
6338 : : {
6339 : : struct page *page;
6340 : : struct zone *zone;
6341 : : int order, i;
6342 : : unsigned long pfn;
6343 : : unsigned long flags;
6344 : : /* find the first valid pfn */
6345 : : for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
6346 : : if (pfn_valid(pfn))
6347 : : break;
6348 : : if (pfn == end_pfn)
6349 : : return;
6350 : : zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
6351 : : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
6352 : : pfn = start_pfn;
6353 : : while (pfn < end_pfn) {
6354 : : if (!pfn_valid(pfn)) {
6355 : : pfn++;
6356 : : continue;
6357 : : }
6358 : : page = pfn_to_page(pfn);
6359 : : /*
6360 : : * The HWPoisoned page may be not in buddy system, and
6361 : : * page_count() is not 0.
6362 : : */
6363 : : if (unlikely(!PageBuddy(page) && PageHWPoison(page))) {
6364 : : pfn++;
6365 : : SetPageReserved(page);
6366 : : continue;
6367 : : }
6368 : :
6369 : : BUG_ON(page_count(page));
6370 : : BUG_ON(!PageBuddy(page));
6371 : : order = page_order(page);
6372 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
6373 : : printk(KERN_INFO "remove from free list %lx %d %lx\n",
6374 : : pfn, 1 << order, end_pfn);
6375 : : #endif
6376 : : list_del(&page->lru);
6377 : : rmv_page_order(page);
6378 : : zone->free_area[order].nr_free--;
6379 : : for (i = 0; i < (1 << order); i++)
6380 : : SetPageReserved((page+i));
6381 : : pfn += (1 << order);
6382 : : }
6383 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
6384 : : }
6385 : : #endif
6386 : :
6387 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
6388 : : bool is_free_buddy_page(struct page *page)
6389 : : {
6390 : : struct zone *zone = page_zone(page);
6391 : : unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
6392 : : unsigned long flags;
6393 : : int order;
6394 : :
6395 : : spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
6396 : : for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
6397 : : struct page *page_head = page - (pfn & ((1 << order) - 1));
6398 : :
6399 : : if (PageBuddy(page_head) && page_order(page_head) >= order)
6400 : : break;
6401 : : }
6402 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
6403 : :
6404 : : return order < MAX_ORDER;
6405 : : }
6406 : : #endif
6407 : :
6408 : : static const struct trace_print_flags pageflag_names[] = {
6409 : : {1UL << PG_locked, "locked" },
6410 : : {1UL << PG_error, "error" },
6411 : : {1UL << PG_referenced, "referenced" },
6412 : : {1UL << PG_uptodate, "uptodate" },
6413 : : {1UL << PG_dirty, "dirty" },
6414 : : {1UL << PG_lru, "lru" },
6415 : : {1UL << PG_active, "active" },
6416 : : {1UL << PG_slab, "slab" },
6417 : : {1UL << PG_owner_priv_1, "owner_priv_1" },
6418 : : {1UL << PG_arch_1, "arch_1" },
6419 : : {1UL << PG_reserved, "reserved" },
6420 : : {1UL << PG_private, "private" },
6421 : : {1UL << PG_private_2, "private_2" },
6422 : : {1UL << PG_writeback, "writeback" },
6423 : : #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
6424 : : {1UL << PG_head, "head" },
6425 : : {1UL << PG_tail, "tail" },
6426 : : #else
6427 : : {1UL << PG_compound, "compound" },
6428 : : #endif
6429 : : {1UL << PG_swapcache, "swapcache" },
6430 : : {1UL << PG_mappedtodisk, "mappedtodisk" },
6431 : : {1UL << PG_reclaim, "reclaim" },
6432 : : {1UL << PG_swapbacked, "swapbacked" },
6433 : : {1UL << PG_unevictable, "unevictable" },
6434 : : #ifdef CONFIG_MMU
6435 : : {1UL << PG_mlocked, "mlocked" },
6436 : : #endif
6437 : : #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
6438 : : {1UL << PG_uncached, "uncached" },
6439 : : #endif
6440 : : #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
6441 : : {1UL << PG_hwpoison, "hwpoison" },
6442 : : #endif
6443 : : #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6444 : : {1UL << PG_compound_lock, "compound_lock" },
6445 : : #endif
6446 : : };
6447 : :
6448 : 0 : static void dump_page_flags(unsigned long flags)
6449 : : {
6450 : : const char *delim = "";
6451 : : unsigned long mask;
6452 : : int i;
6453 : :
6454 : : BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(pageflag_names) != __NR_PAGEFLAGS);
6455 : :
6456 : 0 : printk(KERN_ALERT "page flags: %#lx(", flags);
6457 : :
6458 : : /* remove zone id */
6459 : 0 : flags &= (1UL << NR_PAGEFLAGS) - 1;
6460 : :
6461 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pageflag_names) && flags; i++) {
6462 : :
6463 : 0 : mask = pageflag_names[i].mask;
6464 [ # # ]: 0 : if ((flags & mask) != mask)
6465 : 0 : continue;
6466 : :
6467 : 0 : flags &= ~mask;
6468 : 0 : printk("%s%s", delim, pageflag_names[i].name);
6469 : : delim = "|";
6470 : : }
6471 : :
6472 : : /* check for left over flags */
6473 [ # # ]: 0 : if (flags)
6474 : 0 : printk("%s%#lx", delim, flags);
6475 : :
6476 : 0 : printk(")\n");
6477 : 0 : }
6478 : :
6479 : 0 : void dump_page(struct page *page)
6480 : : {
6481 : 0 : printk(KERN_ALERT
6482 : : "page:%p count:%d mapcount:%d mapping:%p index:%#lx\n",
6483 : : page, atomic_read(&page->_count), page_mapcount(page),
6484 : : page->mapping, page->index);
6485 : 0 : dump_page_flags(page->flags);
6486 : : mem_cgroup_print_bad_page(page);
6487 : 0 : }
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