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