mm: concentrate modification of totalram_pages into the mm core
[cascardo/linux.git] / mm / bootmem.c
1 /*
2  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
3  *
4  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
5  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
6  *                2008 Johannes Weiner
7  *
8  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
9  * for the boot process anyway).
10  */
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/pfn.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/bug.h>
21 #include <asm/io.h>
22 #include <asm/processor.h>
23
24 #include "internal.h"
25
26 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
27 struct pglist_data __refdata contig_page_data = {
28         .bdata = &bootmem_node_data[0]
29 };
30 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
31 #endif
32
33 unsigned long max_low_pfn;
34 unsigned long min_low_pfn;
35 unsigned long max_pfn;
36
37 bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
38
39 static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
40
41 static int bootmem_debug;
42
43 static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
44 {
45         bootmem_debug = 1;
46         return 0;
47 }
48 early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
49
50 #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
51         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
52                 printk(KERN_INFO                        \
53                         "bootmem::%s " fmt,             \
54                         __func__, ## args);             \
55 })
56
57 static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
58 {
59         unsigned long bytes = DIV_ROUND_UP(pages, 8);
60
61         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
62 }
63
64 /**
65  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
66  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
67  */
68 unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
69 {
70         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
71
72         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
73 }
74
75 /*
76  * link bdata in order
77  */
78 static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
79 {
80         bootmem_data_t *ent;
81
82         list_for_each_entry(ent, &bdata_list, list) {
83                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn) {
84                         list_add_tail(&bdata->list, &ent->list);
85                         return;
86                 }
87         }
88
89         list_add_tail(&bdata->list, &bdata_list);
90 }
91
92 /*
93  * Called once to set up the allocator itself.
94  */
95 static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
96         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
97 {
98         unsigned long mapsize;
99
100         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
101         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
102         bdata->node_min_pfn = start;
103         bdata->node_low_pfn = end;
104         link_bootmem(bdata);
105
106         /*
107          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
108          * register free RAM areas explicitly.
109          */
110         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
111         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
112
113         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
114                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
115
116         return mapsize;
117 }
118
119 /**
120  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
121  * @pgdat: node to register
122  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
123  * @startpfn: first pfn on the node
124  * @endpfn: first pfn after the node
125  *
126  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
127  */
128 unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
129                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
130 {
131         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
132 }
133
134 /**
135  * init_bootmem - register boot memory
136  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
137  * @pages: number of available physical pages
138  *
139  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap.
140  */
141 unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
142 {
143         max_low_pfn = pages;
144         min_low_pfn = start;
145         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
146 }
147
148 /*
149  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
150  * @addr: starting physical address of the range
151  * @size: size of the range in bytes
152  *
153  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
154  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
155  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
156  */
157 void __init free_bootmem_late(unsigned long physaddr, unsigned long size)
158 {
159         unsigned long cursor, end;
160
161         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
162
163         cursor = PFN_UP(physaddr);
164         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
165
166         for (; cursor < end; cursor++) {
167                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
168                 totalram_pages++;
169         }
170 }
171
172 static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
173 {
174         struct page *page;
175         unsigned long start, end, pages, count = 0;
176
177         if (!bdata->node_bootmem_map)
178                 return 0;
179
180         start = bdata->node_min_pfn;
181         end = bdata->node_low_pfn;
182
183         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n",
184                 bdata - bootmem_node_data, start, end);
185
186         while (start < end) {
187                 unsigned long *map, idx, vec;
188                 unsigned shift;
189
190                 map = bdata->node_bootmem_map;
191                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
192                 shift = idx & (BITS_PER_LONG - 1);
193                 /*
194                  * vec holds at most BITS_PER_LONG map bits,
195                  * bit 0 corresponds to start.
196                  */
197                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
198
199                 if (shift) {
200                         vec >>= shift;
201                         if (end - start >= BITS_PER_LONG)
202                                 vec |= ~map[idx / BITS_PER_LONG + 1] <<
203                                         (BITS_PER_LONG - shift);
204                 }
205                 /*
206                  * If we have a properly aligned and fully unreserved
207                  * BITS_PER_LONG block of pages in front of us, free
208                  * it in one go.
209                  */
210                 if (IS_ALIGNED(start, BITS_PER_LONG) && vec == ~0UL) {
211                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
212
213                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
214                         count += BITS_PER_LONG;
215                         start += BITS_PER_LONG;
216                 } else {
217                         unsigned long cur = start;
218
219                         start = ALIGN(start + 1, BITS_PER_LONG);
220                         while (vec && cur != start) {
221                                 if (vec & 1) {
222                                         page = pfn_to_page(cur);
223                                         __free_pages_bootmem(page, 0);
224                                         count++;
225                                 }
226                                 vec >>= 1;
227                                 ++cur;
228                         }
229                 }
230         }
231
232         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
233         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
234         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
235         count += pages;
236         while (pages--)
237                 __free_pages_bootmem(page++, 0);
238
239         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
240
241         return count;
242 }
243
244 static int reset_managed_pages_done __initdata;
245
246 static inline void __init reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
247 {
248         struct zone *z;
249
250         if (reset_managed_pages_done)
251                 return;
252
253         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
254                 z->managed_pages = 0;
255 }
256
257 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
258 {
259         struct pglist_data *pgdat;
260
261         for_each_online_pgdat(pgdat)
262                 reset_node_managed_pages(pgdat);
263         reset_managed_pages_done = 1;
264 }
265
266 /**
267  * free_all_bootmem_node - release a node's free pages to the buddy allocator
268  * @pgdat: node to be released
269  *
270  * Returns the number of pages actually released.
271  */
272 unsigned long __init free_all_bootmem_node(pg_data_t *pgdat)
273 {
274         unsigned long pages;
275
276         register_page_bootmem_info_node(pgdat);
277         reset_node_managed_pages(pgdat);
278         pages = free_all_bootmem_core(pgdat->bdata);
279         totalram_pages += pages;
280
281         return pages;
282 }
283
284 /**
285  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
286  *
287  * Returns the number of pages actually released.
288  */
289 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
290 {
291         unsigned long total_pages = 0;
292         bootmem_data_t *bdata;
293
294         reset_all_zones_managed_pages();
295
296         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list)
297                 total_pages += free_all_bootmem_core(bdata);
298
299         totalram_pages += total_pages;
300
301         return total_pages;
302 }
303
304 static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
305                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
306 {
307         unsigned long idx;
308
309         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
310                 sidx + bdata->node_min_pfn,
311                 eidx + bdata->node_min_pfn);
312
313         if (bdata->hint_idx > sidx)
314                 bdata->hint_idx = sidx;
315
316         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
317                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
318                         BUG();
319 }
320
321 static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
322                         unsigned long eidx, int flags)
323 {
324         unsigned long idx;
325         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
326
327         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
328                 bdata - bootmem_node_data,
329                 sidx + bdata->node_min_pfn,
330                 eidx + bdata->node_min_pfn,
331                 flags);
332
333         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
334                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
335                         if (exclusive) {
336                                 __free(bdata, sidx, idx);
337                                 return -EBUSY;
338                         }
339                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
340                                 idx + bdata->node_min_pfn);
341                 }
342         return 0;
343 }
344
345 static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
346                                 unsigned long start, unsigned long end,
347                                 int reserve, int flags)
348 {
349         unsigned long sidx, eidx;
350
351         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
352                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
353
354         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
355         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
356
357         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
358         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
359
360         if (reserve)
361                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
362         else
363                 __free(bdata, sidx, eidx);
364         return 0;
365 }
366
367 static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
368                                 int reserve, int flags)
369 {
370         unsigned long pos;
371         bootmem_data_t *bdata;
372
373         pos = start;
374         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
375                 int err;
376                 unsigned long max;
377
378                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
379                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
380                         BUG_ON(pos != start);
381                         continue;
382                 }
383
384                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
385
386                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
387                 if (reserve && err) {
388                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
389                         return err;
390                 }
391
392                 if (max == end)
393                         return 0;
394                 pos = bdata->node_low_pfn;
395         }
396         BUG();
397 }
398
399 /**
400  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
401  * @pgdat: node the range resides on
402  * @physaddr: starting address of the range
403  * @size: size of the range in bytes
404  *
405  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
406  *
407  * The range must reside completely on the specified node.
408  */
409 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
410                               unsigned long size)
411 {
412         unsigned long start, end;
413
414         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
415
416         start = PFN_UP(physaddr);
417         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
418
419         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
420 }
421
422 /**
423  * free_bootmem - mark a page range as usable
424  * @addr: starting physical address of the range
425  * @size: size of the range in bytes
426  *
427  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
428  *
429  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
430  */
431 void __init free_bootmem(unsigned long physaddr, unsigned long size)
432 {
433         unsigned long start, end;
434
435         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
436
437         start = PFN_UP(physaddr);
438         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
439
440         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
441 }
442
443 /**
444  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
445  * @pgdat: node the range resides on
446  * @physaddr: starting address of the range
447  * @size: size of the range in bytes
448  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
449  *
450  * Partial pages will be reserved.
451  *
452  * The range must reside completely on the specified node.
453  */
454 int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
455                                  unsigned long size, int flags)
456 {
457         unsigned long start, end;
458
459         start = PFN_DOWN(physaddr);
460         end = PFN_UP(physaddr + size);
461
462         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
463 }
464
465 /**
466  * reserve_bootmem - mark a page range as reserved
467  * @addr: starting address of the range
468  * @size: size of the range in bytes
469  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
470  *
471  * Partial pages will be reserved.
472  *
473  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
474  */
475 int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
476                             int flags)
477 {
478         unsigned long start, end;
479
480         start = PFN_DOWN(addr);
481         end = PFN_UP(addr + size);
482
483         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
484 }
485
486 static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
487                                       unsigned long idx, unsigned long step)
488 {
489         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
490
491         /*
492          * Align the index with respect to the node start so that the
493          * combination of both satisfies the requested alignment.
494          */
495
496         return ALIGN(base + idx, step) - base;
497 }
498
499 static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
500                                       unsigned long off, unsigned long align)
501 {
502         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
503
504         /* Same as align_idx for byte offsets */
505
506         return ALIGN(base + off, align) - base;
507 }
508
509 static void * __init alloc_bootmem_bdata(struct bootmem_data *bdata,
510                                         unsigned long size, unsigned long align,
511                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
512 {
513         unsigned long fallback = 0;
514         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
515
516         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
517                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
518                 align, goal, limit);
519
520         BUG_ON(!size);
521         BUG_ON(align & (align - 1));
522         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
523
524         if (!bdata->node_bootmem_map)
525                 return NULL;
526
527         min = bdata->node_min_pfn;
528         max = bdata->node_low_pfn;
529
530         goal >>= PAGE_SHIFT;
531         limit >>= PAGE_SHIFT;
532
533         if (limit && max > limit)
534                 max = limit;
535         if (max <= min)
536                 return NULL;
537
538         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
539
540         if (goal && min < goal && goal < max)
541                 start = ALIGN(goal, step);
542         else
543                 start = ALIGN(min, step);
544
545         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
546         midx = max - bdata->node_min_pfn;
547
548         if (bdata->hint_idx > sidx) {
549                 /*
550                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
551                  * catch the fallback below.
552                  */
553                 fallback = sidx + 1;
554                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
555         }
556
557         while (1) {
558                 int merge;
559                 void *region;
560                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
561 find_block:
562                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
563                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
564                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
565
566                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
567                         break;
568
569                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
570                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
571                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
572                                 if (sidx == i)
573                                         sidx += step;
574                                 goto find_block;
575                         }
576
577                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
578                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
579                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
580                 else
581                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
582
583                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
584                 end_off = start_off + size;
585
586                 bdata->last_end_off = end_off;
587                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
588
589                 /*
590                  * Reserve the area now:
591                  */
592                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
593                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
594                         BUG();
595
596                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
597                                 start_off);
598                 memset(region, 0, size);
599                 /*
600                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
601                  * are never reported as leaks.
602                  */
603                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
604                 return region;
605         }
606
607         if (fallback) {
608                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
609                 fallback = 0;
610                 goto find_block;
611         }
612
613         return NULL;
614 }
615
616 static void * __init alloc_bootmem_core(unsigned long size,
617                                         unsigned long align,
618                                         unsigned long goal,
619                                         unsigned long limit)
620 {
621         bootmem_data_t *bdata;
622         void *region;
623
624         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
625                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
626
627         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
628                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
629                         continue;
630                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
631                         break;
632
633                 region = alloc_bootmem_bdata(bdata, size, align, goal, limit);
634                 if (region)
635                         return region;
636         }
637
638         return NULL;
639 }
640
641 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
642                                               unsigned long align,
643                                               unsigned long goal,
644                                               unsigned long limit)
645 {
646         void *ptr;
647
648 restart:
649         ptr = alloc_bootmem_core(size, align, goal, limit);
650         if (ptr)
651                 return ptr;
652         if (goal) {
653                 goal = 0;
654                 goto restart;
655         }
656
657         return NULL;
658 }
659
660 /**
661  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
662  * @size: size of the request in bytes
663  * @align: alignment of the region
664  * @goal: preferred starting address of the region
665  *
666  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
667  * fall back to memory below @goal.
668  *
669  * Allocation may happen on any node in the system.
670  *
671  * Returns NULL on failure.
672  */
673 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
674                                         unsigned long goal)
675 {
676         unsigned long limit = 0;
677
678         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
679 }
680
681 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
682                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
683 {
684         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
685
686         if (mem)
687                 return mem;
688         /*
689          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
690          */
691         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
692         panic("Out of memory");
693         return NULL;
694 }
695
696 /**
697  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
698  * @size: size of the request in bytes
699  * @align: alignment of the region
700  * @goal: preferred starting address of the region
701  *
702  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
703  * fall back to memory below @goal.
704  *
705  * Allocation may happen on any node in the system.
706  *
707  * The function panics if the request can not be satisfied.
708  */
709 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
710                               unsigned long goal)
711 {
712         unsigned long limit = 0;
713
714         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
715 }
716
717 void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
718                                 unsigned long size, unsigned long align,
719                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
720 {
721         void *ptr;
722
723         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
724                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
725 again:
726
727         /* do not panic in alloc_bootmem_bdata() */
728         if (limit && goal + size > limit)
729                 limit = 0;
730
731         ptr = alloc_bootmem_bdata(pgdat->bdata, size, align, goal, limit);
732         if (ptr)
733                 return ptr;
734
735         ptr = alloc_bootmem_core(size, align, goal, limit);
736         if (ptr)
737                 return ptr;
738
739         if (goal) {
740                 goal = 0;
741                 goto again;
742         }
743
744         return NULL;
745 }
746
747 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
748                                    unsigned long align, unsigned long goal)
749 {
750         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
751                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
752
753         return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
754 }
755
756 void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
757                                     unsigned long align, unsigned long goal,
758                                     unsigned long limit)
759 {
760         void *ptr;
761
762         ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
763         if (ptr)
764                 return ptr;
765
766         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
767         panic("Out of memory");
768         return NULL;
769 }
770
771 /**
772  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
773  * @pgdat: node to allocate from
774  * @size: size of the request in bytes
775  * @align: alignment of the region
776  * @goal: preferred starting address of the region
777  *
778  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
779  * fall back to memory below @goal.
780  *
781  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
782  * can not hold the requested memory.
783  *
784  * The function panics if the request can not be satisfied.
785  */
786 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
787                                    unsigned long align, unsigned long goal)
788 {
789         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
790                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
791
792         return  ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
793 }
794
795 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
796                                    unsigned long align, unsigned long goal)
797 {
798 #ifdef MAX_DMA32_PFN
799         unsigned long end_pfn;
800
801         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
802                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
803
804         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
805         end_pfn = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
806
807         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
808             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
809                 void *ptr;
810                 unsigned long new_goal;
811
812                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
813                 ptr = alloc_bootmem_bdata(pgdat->bdata, size, align,
814                                                  new_goal, 0);
815                 if (ptr)
816                         return ptr;
817         }
818 #endif
819
820         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
821
822 }
823
824 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
825 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
826 #endif
827
828 /**
829  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
830  * @size: size of the request in bytes
831  * @align: alignment of the region
832  * @goal: preferred starting address of the region
833  *
834  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
835  * fall back to memory below @goal.
836  *
837  * Allocation may happen on any node in the system.
838  *
839  * The function panics if the request can not be satisfied.
840  */
841 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
842                                   unsigned long goal)
843 {
844         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
845 }
846
847 void * __init __alloc_bootmem_low_nopanic(unsigned long size,
848                                           unsigned long align,
849                                           unsigned long goal)
850 {
851         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal,
852                                         ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
853 }
854
855 /**
856  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
857  * @pgdat: node to allocate from
858  * @size: size of the request in bytes
859  * @align: alignment of the region
860  * @goal: preferred starting address of the region
861  *
862  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
863  * fall back to memory below @goal.
864  *
865  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
866  * can not hold the requested memory.
867  *
868  * The function panics if the request can not be satisfied.
869  */
870 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
871                                        unsigned long align, unsigned long goal)
872 {
873         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
874                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
875
876         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align,
877                                      goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
878 }