mm/bootmem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
   6  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
   7  *                2008 Johannes Weiner
   8  *
   9  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
  10  * for the boot process anyway).
  11  */
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/pfn.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/kmemleak.h>
  17 #include <linux/range.h>
  18 #include <linux/bug.h>
  19 #include <linux/io.h>
  20 #include <linux/bootmem.h>
  21
  22 #include "internal.h"
  23
  24 /**
  25  * DOC: bootmem overview
  26  *
  27  * Bootmem is a boot-time physical memory allocator and configurator.
  28  *
  29  * It is used early in the boot process before the page allocator is
  30  * set up.
  31  *
  32  * Bootmem is based on the most basic of allocators, a First Fit
  33  * allocator which uses a bitmap to represent memory. If a bit is 1,
  34  * the page is allocated and 0 if unallocated. To satisfy allocations
  35  * of sizes smaller than a page, the allocator records the Page Frame
  36  * Number (PFN) of the last allocation and the offset the allocation
  37  * ended at. Subsequent small allocations are merged together and
  38  * stored on the same page.
  39  *
  40  * The information used by the bootmem allocator is represented by
  41  * :c:type:`struct bootmem_data`. An array to hold up to %MAX_NUMNODES
  42  * such structures is statically allocated and then it is discarded
  43  * when the system initialization completes. Each entry in this array
  44  * corresponds to a node with memory. For UMA systems only entry 0 is
  45  * used.
  46  *
  47  * The bootmem allocator is initialized during early architecture
  48  * specific setup. Each architecture is required to supply a
  49  * :c:func:`setup_arch` function which, among other tasks, is
  50  * responsible for acquiring the necessary parameters to initialise
  51  * the boot memory allocator. These parameters define limits of usable
  52  * physical memory:
  53  *
  54  * * @min_low_pfn - the lowest PFN that is available in the system
  55  * * @max_low_pfn - the highest PFN that may be addressed by low
  56  *   memory (%ZONE_NORMAL)
  57  * * @max_pfn - the last PFN available to the system.
  58  *
  59  * After those limits are determined, the :c:func:`init_bootmem` or
  60  * :c:func:`init_bootmem_node` function should be called to initialize
  61  * the bootmem allocator. The UMA case should use the `init_bootmem`
  62  * function. It will initialize ``contig_page_data`` structure that
  63  * represents the only memory node in the system. In the NUMA case the
  64  * `init_bootmem_node` function should be called to initialize the
  65  * bootmem allocator for each node.
  66  *
  67  * Once the allocator is set up, it is possible to use either single
  68  * node or NUMA variant of the allocation APIs.
  69  */
  70
  71 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
  72 struct pglist_data __refdata contig_page_data = {
  73         .bdata = &bootmem_node_data[0]
  74 };
  75 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
  76 #endif
  77
  78 unsigned long max_low_pfn;
  79 unsigned long min_low_pfn;
  80 unsigned long max_pfn;
  81 unsigned long long max_possible_pfn;
  82
  83 bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
  84
  85 static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
  86
  87 static int bootmem_debug;
  88
  89 static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
  90 {
  91         bootmem_debug = 1;
  92         return 0;
  93 }
  94 early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
  95
  96 #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
  97         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
  98                 pr_info("bootmem::%s " fmt,             \
  99                         __func__, ## args);             \
 100 })
 101
 102 static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
 103 {
 104         unsigned long bytes = DIV_ROUND_UP(pages, BITS_PER_BYTE);
 105
 106         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
 107 }
 108
 109 /**
 110  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
 111  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
 112  *
 113  * Return: the number of pages needed to hold the bitmap.
 114  */
 115 unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
 116 {
 117         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
 118
 119         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
 120 }
 121
 122 /*
 123  * link bdata in order
 124  */
 125 static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
 126 {
 127         bootmem_data_t *ent;
 128
 129         list_for_each_entry(ent, &bdata_list, list) {
 130                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn) {
 131                         list_add_tail(&bdata->list, &ent->list);
 132                         return;
 133                 }
 134         }
 135
 136         list_add_tail(&bdata->list, &bdata_list);
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Called once to set up the allocator itself.
 141  */
 142 static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
 143         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
 144 {
 145         unsigned long mapsize;
 146
 147         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
 148         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
 149         bdata->node_min_pfn = start;
 150         bdata->node_low_pfn = end;
 151         link_bootmem(bdata);
 152
 153         /*
 154          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
 155          * register free RAM areas explicitly.
 156          */
 157         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
 158         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
 159
 160         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
 161                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
 162
 163         return mapsize;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
 168  * @pgdat: node to register
 169  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
 170  * @startpfn: first pfn on the node
 171  * @endpfn: first pfn after the node
 172  *
 173  * Return: the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
 174  */
 175 unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
 176                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
 177 {
 178         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
 179 }
 180
 181 /**
 182  * init_bootmem - register boot memory
 183  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
 184  * @pages: number of available physical pages
 185  *
 186  * Return: the number of bytes needed to hold the bitmap.
 187  */
 188 unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
 189 {
 190         max_low_pfn = pages;
 191         min_low_pfn = start;
 192         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
 193 }
 194
 195 void __init free_bootmem_late(unsigned long physaddr, unsigned long size)
 196 {
 197         unsigned long cursor, end;
 198
 199         kmemleak_free_part_phys(physaddr, size);
 200
 201         cursor = PFN_UP(physaddr);
 202         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
 203
 204         for (; cursor < end; cursor++) {
 205                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
 206                 totalram_pages++;
 207         }
 208 }
 209
 210 static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
 211 {
 212         struct page *page;
 213         unsigned long *map, start, end, pages, cur, count = 0;
 214
 215         if (!bdata->node_bootmem_map)
 216                 return 0;
 217
 218         map = bdata->node_bootmem_map;
 219         start = bdata->node_min_pfn;
 220         end = bdata->node_low_pfn;
 221
 222         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n",
 223                 bdata - bootmem_node_data, start, end);
 224
 225         while (start < end) {
 226                 unsigned long idx, vec;
 227                 unsigned shift;
 228
 229                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
 230                 shift = idx & (BITS_PER_LONG - 1);
 231                 /*
 232                  * vec holds at most BITS_PER_LONG map bits,
 233                  * bit 0 corresponds to start.
 234                  */
 235                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
 236
 237                 if (shift) {
 238                         vec >>= shift;
 239                         if (end - start >= BITS_PER_LONG)
 240                                 vec |= ~map[idx / BITS_PER_LONG + 1] <<
 241                                         (BITS_PER_LONG - shift);
 242                 }
 243                 /*
 244                  * If we have a properly aligned and fully unreserved
 245                  * BITS_PER_LONG block of pages in front of us, free
 246                  * it in one go.
 247                  */
 248                 if (IS_ALIGNED(start, BITS_PER_LONG) && vec == ~0UL) {
 249                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
 250
 251                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), start, order);
 252                         count += BITS_PER_LONG;
 253                         start += BITS_PER_LONG;
 254                 } else {
 255                         cur = start;
 256
 257                         start = ALIGN(start + 1, BITS_PER_LONG);
 258                         while (vec && cur != start) {
 259                                 if (vec & 1) {
 260                                         page = pfn_to_page(cur);
 261                                         __free_pages_bootmem(page, cur, 0);
 262                                         count++;
 263                                 }
 264                                 vec >>= 1;
 265                                 ++cur;
 266                         }
 267                 }
 268         }
 269
 270         cur = bdata->node_min_pfn;
 271         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
 272         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
 273         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
 274         count += pages;
 275         while (pages--)
 276                 __free_pages_bootmem(page++, cur++, 0);
 277         bdata->node_bootmem_map = NULL;
 278
 279         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
 280
 281         return count;
 282 }
 283
 284 static int reset_managed_pages_done __initdata;
 285
 286 void reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
 287 {
 288         struct zone *z;
 289
 290         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
 291                 z->managed_pages = 0;
 292 }
 293
 294 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
 295 {
 296         struct pglist_data *pgdat;
 297
 298         if (reset_managed_pages_done)
 299                 return;
 300
 301         for_each_online_pgdat(pgdat)
 302                 reset_node_managed_pages(pgdat);
 303
 304         reset_managed_pages_done = 1;
 305 }
 306
 307 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
 308 {
 309         unsigned long total_pages = 0;
 310         bootmem_data_t *bdata;
 311
 312         reset_all_zones_managed_pages();
 313
 314         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list)
 315                 total_pages += free_all_bootmem_core(bdata);
 316
 317         totalram_pages += total_pages;
 318
 319         return total_pages;
 320 }
 321
 322 static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
 323                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
 324 {
 325         unsigned long idx;
 326
 327         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
 328                 sidx + bdata->node_min_pfn,
 329                 eidx + bdata->node_min_pfn);
 330
 331         if (WARN_ON(bdata->node_bootmem_map == NULL))
 332                 return;
 333
 334         if (bdata->hint_idx > sidx)
 335                 bdata->hint_idx = sidx;
 336
 337         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
 338                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
 339                         BUG();
 340 }
 341
 342 static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
 343                         unsigned long eidx, int flags)
 344 {
 345         unsigned long idx;
 346         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
 347
 348         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
 349                 bdata - bootmem_node_data,
 350                 sidx + bdata->node_min_pfn,
 351                 eidx + bdata->node_min_pfn,
 352                 flags);
 353
 354         if (WARN_ON(bdata->node_bootmem_map == NULL))
 355                 return 0;
 356
 357         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
 358                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
 359                         if (exclusive) {
 360                                 __free(bdata, sidx, idx);
 361                                 return -EBUSY;
 362                         }
 363                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
 364                                 idx + bdata->node_min_pfn);
 365                 }
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
 370                                 unsigned long start, unsigned long end,
 371                                 int reserve, int flags)
 372 {
 373         unsigned long sidx, eidx;
 374
 375         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
 376                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
 377
 378         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
 379         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
 380
 381         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
 382         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
 383
 384         if (reserve)
 385                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
 386         else
 387                 __free(bdata, sidx, eidx);
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
 392                                 int reserve, int flags)
 393 {
 394         unsigned long pos;
 395         bootmem_data_t *bdata;
 396
 397         pos = start;
 398         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
 399                 int err;
 400                 unsigned long max;
 401
 402                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
 403                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
 404                         BUG_ON(pos != start);
 405                         continue;
 406                 }
 407
 408                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
 409
 410                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
 411                 if (reserve && err) {
 412                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
 413                         return err;
 414                 }
 415
 416                 if (max == end)
 417                         return 0;
 418                 pos = bdata->node_low_pfn;
 419         }
 420         BUG();
 421 }
 422
 423 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
 424                               unsigned long size)
 425 {
 426         unsigned long start, end;
 427
 428         kmemleak_free_part_phys(physaddr, size);
 429
 430         start = PFN_UP(physaddr);
 431         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
 432
 433         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
 434 }
 435
 436 void __init free_bootmem(unsigned long physaddr, unsigned long size)
 437 {
 438         unsigned long start, end;
 439
 440         kmemleak_free_part_phys(physaddr, size);
 441
 442         start = PFN_UP(physaddr);
 443         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
 444
 445         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
 446 }
 447
 448 /**
 449  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
 450  * @pgdat: node the range resides on
 451  * @physaddr: starting address of the range
 452  * @size: size of the range in bytes
 453  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
 454  *
 455  * Partial pages will be reserved.
 456  *
 457  * The range must reside completely on the specified node.
 458  *
 459  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 460  */
 461 int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
 462                                  unsigned long size, int flags)
 463 {
 464         unsigned long start, end;
 465
 466         start = PFN_DOWN(physaddr);
 467         end = PFN_UP(physaddr + size);
 468
 469         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
 470 }
 471
 472 /**
 473  * reserve_bootmem - mark a page range as reserved
 474  * @addr: starting address of the range
 475  * @size: size of the range in bytes
 476  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
 477  *
 478  * Partial pages will be reserved.
 479  *
 480  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
 481  *
 482  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 483  */
 484 int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
 485                             int flags)
 486 {
 487         unsigned long start, end;
 488
 489         start = PFN_DOWN(addr);
 490         end = PFN_UP(addr + size);
 491
 492         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
 493 }
 494
 495 static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
 496                                       unsigned long idx, unsigned long step)
 497 {
 498         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
 499
 500         /*
 501          * Align the index with respect to the node start so that the
 502          * combination of both satisfies the requested alignment.
 503          */
 504
 505         return ALIGN(base + idx, step) - base;
 506 }
 507
 508 static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
 509                                       unsigned long off, unsigned long align)
 510 {
 511         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
 512
 513         /* Same as align_idx for byte offsets */
 514
 515         return ALIGN(base + off, align) - base;
 516 }
 517
 518 static void * __init alloc_bootmem_bdata(struct bootmem_data *bdata,
 519                                         unsigned long size, unsigned long align,
 520                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 521 {
 522         unsigned long fallback = 0;
 523         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
 524
 525         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
 526                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
 527                 align, goal, limit);
 528
 529         BUG_ON(!size);
 530         BUG_ON(align & (align - 1));
 531         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
 532
 533         if (!bdata->node_bootmem_map)
 534                 return NULL;
 535
 536         min = bdata->node_min_pfn;
 537         max = bdata->node_low_pfn;
 538
 539         goal >>= PAGE_SHIFT;
 540         limit >>= PAGE_SHIFT;
 541
 542         if (limit && max > limit)
 543                 max = limit;
 544         if (max <= min)
 545                 return NULL;
 546
 547         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
 548
 549         if (goal && min < goal && goal < max)
 550                 start = ALIGN(goal, step);
 551         else
 552                 start = ALIGN(min, step);
 553
 554         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
 555         midx = max - bdata->node_min_pfn;
 556
 557         if (bdata->hint_idx > sidx) {
 558                 /*
 559                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
 560                  * catch the fallback below.
 561                  */
 562                 fallback = sidx + 1;
 563                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
 564         }
 565
 566         while (1) {
 567                 int merge;
 568                 void *region;
 569                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
 570 find_block:
 571                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
 572                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
 573                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
 574
 575                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
 576                         break;
 577
 578                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
 579                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
 580                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
 581                                 if (sidx == i)
 582                                         sidx += step;
 583                                 goto find_block;
 584                         }
 585
 586                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
 587                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
 588                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
 589                 else
 590                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
 591
 592                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
 593                 end_off = start_off + size;
 594
 595                 bdata->last_end_off = end_off;
 596                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
 597
 598                 /*
 599                  * Reserve the area now:
 600                  */
 601                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
 602                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
 603                         BUG();
 604
 605                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
 606                                 start_off);
 607                 memset(region, 0, size);
 608                 /*
 609                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
 610                  * are never reported as leaks.
 611                  */
 612                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
 613                 return region;
 614         }
 615
 616         if (fallback) {
 617                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
 618                 fallback = 0;
 619                 goto find_block;
 620         }
 621
 622         return NULL;
 623 }
 624
 625 static void * __init alloc_bootmem_core(unsigned long size,
 626                                         unsigned long align,
 627                                         unsigned long goal,
 628                                         unsigned long limit)
 629 {
 630         bootmem_data_t *bdata;
 631         void *region;
 632
 633         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 634                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
 635
 636         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
 637                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
 638                         continue;
 639                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
 640                         break;
 641
 642                 region = alloc_bootmem_bdata(bdata, size, align, goal, limit);
 643                 if (region)
 644                         return region;
 645         }
 646
 647         return NULL;
 648 }
 649
 650 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
 651                                               unsigned long align,
 652                                               unsigned long goal,
 653                                               unsigned long limit)
 654 {
 655         void *ptr;
 656
 657 restart:
 658         ptr = alloc_bootmem_core(size, align, goal, limit);
 659         if (ptr)
 660                 return ptr;
 661         if (goal) {
 662                 goal = 0;
 663                 goto restart;
 664         }
 665
 666         return NULL;
 667 }
 668
 669 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
 670                                         unsigned long goal)
 671 {
 672         unsigned long limit = 0;
 673
 674         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
 675 }
 676
 677 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
 678                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
 679 {
 680         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
 681
 682         if (mem)
 683                 return mem;
 684         /*
 685          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
 686          */
 687         pr_alert("bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
 688         panic("Out of memory");
 689         return NULL;
 690 }
 691
 692 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
 693                               unsigned long goal)
 694 {
 695         unsigned long limit = 0;
 696
 697         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
 698 }
 699
 700 void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
 701                                 unsigned long size, unsigned long align,
 702                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
 703 {
 704         void *ptr;
 705
 706         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 707                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 708 again:
 709
 710         /* do not panic in alloc_bootmem_bdata() */
 711         if (limit && goal + size > limit)
 712                 limit = 0;
 713
 714         ptr = alloc_bootmem_bdata(pgdat->bdata, size, align, goal, limit);
 715         if (ptr)
 716                 return ptr;
 717
 718         ptr = alloc_bootmem_core(size, align, goal, limit);
 719         if (ptr)
 720                 return ptr;
 721
 722         if (goal) {
 723                 goal = 0;
 724                 goto again;
 725         }
 726
 727         return NULL;
 728 }
 729
 730 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 731                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 732 {
 733         return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
 734 }
 735
 736 void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 737                                     unsigned long align, unsigned long goal,
 738                                     unsigned long limit)
 739 {
 740         void *ptr;
 741
 742         ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
 743         if (ptr)
 744                 return ptr;
 745
 746         pr_alert("bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
 747         panic("Out of memory");
 748         return NULL;
 749 }
 750
 751 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 752                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 753 {
 754         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 755                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 756
 757         return  ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
 758 }
 759
 760 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 761                                    unsigned long align, unsigned long goal)
 762 {
 763 #ifdef MAX_DMA32_PFN
 764         unsigned long end_pfn;
 765
 766         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 767                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 768
 769         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
 770         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 771
 772         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
 773             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
 774                 void *ptr;
 775                 unsigned long new_goal;
 776
 777                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 778                 ptr = alloc_bootmem_bdata(pgdat->bdata, size, align,
 779                                                  new_goal, 0);
 780                 if (ptr)
 781                         return ptr;
 782         }
 783 #endif
 784
 785         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
 786
 787 }
 788
 789 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
 790                                   unsigned long goal)
 791 {
 792         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 793 }
 794
 795 void * __init __alloc_bootmem_low_nopanic(unsigned long size,
 796                                           unsigned long align,
 797                                           unsigned long goal)
 798 {
 799         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal,
 800                                         ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 801 }
 802
 803 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
 804                                        unsigned long align, unsigned long goal)
 805 {
 806         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
 807                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
 808
 809         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align,
 810                                      goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
 811 }