mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  24 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  25
  26 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  27         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  28         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  29         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  30
  31         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  32         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  33         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  34
  35         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  36 };
  37
  38 int memblock_debug __initdata_memblock;
  39 int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  40
  41 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  42 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  43 {
  44         if (type == &memblock.memory)
  45                 return "memory";
  46         else if (type == &memblock.reserved)
  47                 return "reserved";
  48         else
  49                 return "unknown";
  50 }
  51
  52 /*
  53  * Address comparison utilities
  54  */
  55 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  56                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  57 {
  58         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  59 }
  60
  61 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  62                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  63 {
  64         unsigned long i;
  65
  66         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
  67                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
  68                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
  69                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
  70                         break;
  71         }
  72
  73         return (i < type->cnt) ? i : -1;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Find, allocate, deallocate or reserve unreserved regions. All allocations
  78  * are top-down.
  79  */
  80
  81 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
  82                                           phys_addr_t size, phys_addr_t align)
  83 {
  84         phys_addr_t base, res_base;
  85         long j;
  86
  87         /* In case, huge size is requested */
  88         if (end < size)
  89                 return 0;
  90
  91         base = round_down(end - size, align);
  92
  93         /* Prevent allocations returning 0 as it's also used to
  94          * indicate an allocation failure
  95          */
  96         if (start == 0)
  97                 start = PAGE_SIZE;
  98
  99         while (start <= base) {
 100                 j = memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
 101                 if (j < 0)
 102                         return base;
 103                 res_base = memblock.reserved.regions[j].base;
 104                 if (res_base < size)
 105                         break;
 106                 base = round_down(res_base - size, align);
 107         }
 108
 109         return 0;
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Find a free area with specified alignment in a specific range.
 114  */
 115 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 116                                         phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 117 {
 118         long i;
 119
 120         BUG_ON(0 == size);
 121
 122         /* Pump up max_addr */
 123         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 124                 end = memblock.current_limit;
 125
 126         /* We do a top-down search, this tends to limit memory
 127          * fragmentation by keeping early boot allocs near the
 128          * top of memory
 129          */
 130         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= 0; i--) {
 131                 phys_addr_t memblockbase = memblock.memory.regions[i].base;
 132                 phys_addr_t memblocksize = memblock.memory.regions[i].size;
 133                 phys_addr_t bottom, top, found;
 134
 135                 if (memblocksize < size)
 136                         continue;
 137                 if ((memblockbase + memblocksize) <= start)
 138                         break;
 139                 bottom = max(memblockbase, start);
 140                 top = min(memblockbase + memblocksize, end);
 141                 if (bottom >= top)
 142                         continue;
 143                 found = memblock_find_region(bottom, top, size, align);
 144                 if (found)
 145                         return found;
 146         }
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * Free memblock.reserved.regions
 152  */
 153 int __init_memblock memblock_free_reserved_regions(void)
 154 {
 155         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 156                 return 0;
 157
 158         return memblock_free(__pa(memblock.reserved.regions),
 159                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Reserve memblock.reserved.regions
 164  */
 165 int __init_memblock memblock_reserve_reserved_regions(void)
 166 {
 167         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 168                 return 0;
 169
 170         return memblock_reserve(__pa(memblock.reserved.regions),
 171                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 172 }
 173
 174 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 175 {
 176         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 177                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 178         type->cnt--;
 179
 180         /* Special case for empty arrays */
 181         if (type->cnt == 0) {
 182                 type->cnt = 1;
 183                 type->regions[0].base = 0;
 184                 type->regions[0].size = 0;
 185                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 186         }
 187 }
 188
 189 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
 190 {
 191         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 192         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 193         int use_slab = slab_is_available();
 194
 195         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 196          * of memory that aren't suitable for allocation
 197          */
 198         if (!memblock_can_resize)
 199                 return -1;
 200
 201         /* Calculate new doubled size */
 202         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 203         new_size = old_size << 1;
 204
 205         /* Try to find some space for it.
 206          *
 207          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 208          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to use
 209          * when bootmem is currently active (unless bootmem itself is implemented
 210          * on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 211          *
 212          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 213          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab is
 214          * active for memory hotplug operations
 215          */
 216         if (use_slab) {
 217                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 218                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 219         } else
 220                 addr = memblock_find_in_range(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, new_size, sizeof(phys_addr_t));
 221         if (!addr) {
 222                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 223                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 224                 return -1;
 225         }
 226         new_array = __va(addr);
 227
 228         memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 229                  memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
 230
 231         /* Found space, we now need to move the array over before
 232          * we add the reserved region since it may be our reserved
 233          * array itself that is full.
 234          */
 235         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 236         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 237         old_array = type->regions;
 238         type->regions = new_array;
 239         type->max <<= 1;
 240
 241         /* If we use SLAB that's it, we are done */
 242         if (use_slab)
 243                 return 0;
 244
 245         /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
 246         BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_size));
 247
 248         /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
 249          * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
 250          * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
 251          * anyways
 252          */
 253         if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 254             old_array != memblock_reserved_init_regions)
 255                 memblock_free(__pa(old_array), old_size);
 256
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 /**
 261  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 262  * @type: memblock type to scan
 263  *
 264  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 265  */
 266 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 267 {
 268         int i = 0;
 269
 270         /* cnt never goes below 1 */
 271         while (i < type->cnt - 1) {
 272                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 273                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 274
 275                 if (this->base + this->size != next->base ||
 276                     memblock_get_region_node(this) !=
 277                     memblock_get_region_node(next)) {
 278                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 279                         i++;
 280                         continue;
 281                 }
 282
 283                 this->size += next->size;
 284                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
 285                 type->cnt--;
 286         }
 287 }
 288
 289 /**
 290  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 291  * @type: memblock type to insert into
 292  * @idx: index for the insertion point
 293  * @base: base address of the new region
 294  * @size: size of the new region
 295  *
 296  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 297  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 298  */
 299 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 300                                                    int idx, phys_addr_t base,
 301                                                    phys_addr_t size, int nid)
 302 {
 303         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 304
 305         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 306         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 307         rgn->base = base;
 308         rgn->size = size;
 309         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 310         type->cnt++;
 311 }
 312
 313 /**
 314  * memblock_add_region - add new memblock region
 315  * @type: memblock type to add new region into
 316  * @base: base address of the new region
 317  * @size: size of the new region
 318  *
 319  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 320  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 321  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 322  * compatible regions are merged) after the addition.
 323  *
 324  * RETURNS:
 325  * 0 on success, -errno on failure.
 326  */
 327 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
 328                                                phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 329 {
 330         bool insert = false;
 331         phys_addr_t obase = base, end = base + size;
 332         int i, nr_new;
 333
 334         /* special case for empty array */
 335         if (type->regions[0].size == 0) {
 336                 WARN_ON(type->cnt != 1);
 337                 type->regions[0].base = base;
 338                 type->regions[0].size = size;
 339                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 340                 return 0;
 341         }
 342 repeat:
 343         /*
 344          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 345          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 346          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 347          */
 348         base = obase;
 349         nr_new = 0;
 350
 351         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 352                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 353                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 354                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 355
 356                 if (rbase >= end)
 357                         break;
 358                 if (rend <= base)
 359                         continue;
 360                 /*
 361                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 362                  * area, insert that portion.
 363                  */
 364                 if (rbase > base) {
 365                         nr_new++;
 366                         if (insert)
 367                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 368                                                 rbase - base, MAX_NUMNODES);
 369                 }
 370                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 371                 base = min(rend, end);
 372         }
 373
 374         /* insert the remaining portion */
 375         if (base < end) {
 376                 nr_new++;
 377                 if (insert)
 378                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base,
 379                                                MAX_NUMNODES);
 380         }
 381
 382         /*
 383          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 384          * insertions; otherwise, merge and return.
 385          */
 386         if (!insert) {
 387                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 388                         if (memblock_double_array(type) < 0)
 389                                 return -ENOMEM;
 390                 insert = true;
 391                 goto repeat;
 392         } else {
 393                 memblock_merge_regions(type);
 394                 return 0;
 395         }
 396 }
 397
 398 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 399 {
 400         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size);
 401 }
 402
 403 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 404 /**
 405  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 406  * @type: memblock type to isolate range for
 407  * @base: base of range to isolate
 408  * @size: size of range to isolate
 409  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 410  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 411  *
 412  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 413  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 414  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 415  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 416  *
 417  * RETURNS:
 418  * 0 on success, -errno on failure.
 419  */
 420 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 421                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 422                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 423 {
 424         phys_addr_t end = base + size;
 425         int i;
 426
 427         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 428
 429         /* we'll create at most two more regions */
 430         while (type->cnt + 2 > type->max)
 431                 if (memblock_double_array(type) < 0)
 432                         return -ENOMEM;
 433
 434         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 435                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 436                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 437                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 438
 439                 if (rbase >= end)
 440                         break;
 441                 if (rend <= base)
 442                         continue;
 443
 444                 if (rbase < base) {
 445                         /*
 446                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 447                          * to process the next region - the new top half.
 448                          */
 449                         rgn->base = base;
 450                         rgn->size = rend - rgn->base;
 451                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 452                                                rgn->nid);
 453                 } else if (rend > end) {
 454                         /*
 455                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 456                          * current region - the new bottom half.
 457                          */
 458                         rgn->base = end;
 459                         rgn->size = rend - rgn->base;
 460                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 461                                                rgn->nid);
 462                 } else {
 463                         /* @rgn is fully contained, record it */
 464                         if (!*end_rgn)
 465                                 *start_rgn = i;
 466                         *end_rgn = i + 1;
 467                 }
 468         }
 469
 470         return 0;
 471 }
 472 #endif
 473
 474 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
 475                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 476 {
 477         phys_addr_t end = base + size;
 478         int i;
 479
 480         /* Walk through the array for collisions */
 481         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 482                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 483                 phys_addr_t rend = rgn->base + rgn->size;
 484
 485                 /* Nothing more to do, exit */
 486                 if (rgn->base > end || rgn->size == 0)
 487                         break;
 488
 489                 /* If we fully enclose the block, drop it */
 490                 if (base <= rgn->base && end >= rend) {
 491                         memblock_remove_region(type, i--);
 492                         continue;
 493                 }
 494
 495                 /* If we are fully enclosed within a block
 496                  * then we need to split it and we are done
 497                  */
 498                 if (base > rgn->base && end < rend) {
 499                         rgn->size = base - rgn->base;
 500                         if (!memblock_add_region(type, end, rend - end))
 501                                 return 0;
 502                         /* Failure to split is bad, we at least
 503                          * restore the block before erroring
 504                          */
 505                         rgn->size = rend - rgn->base;
 506                         WARN_ON(1);
 507                         return -1;
 508                 }
 509
 510                 /* Check if we need to trim the bottom of a block */
 511                 if (rgn->base < end && rend > end) {
 512                         rgn->size -= end - rgn->base;
 513                         rgn->base = end;
 514                         break;
 515                 }
 516
 517                 /* And check if we need to trim the top of a block */
 518                 if (base < rend)
 519                         rgn->size -= rend - base;
 520
 521         }
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 526 {
 527         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 528 }
 529
 530 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 531 {
 532         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 533                      (unsigned long long)base,
 534                      (unsigned long long)base + size,
 535                      (void *)_RET_IP_);
 536
 537         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 538 }
 539
 540 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 541 {
 542         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 543
 544         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 545                      (unsigned long long)base,
 546                      (unsigned long long)base + size,
 547                      (void *)_RET_IP_);
 548         BUG_ON(0 == size);
 549
 550         return memblock_add_region(_rgn, base, size);
 551 }
 552
 553 /**
 554  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
 555  * @idx: pointer to u64 loop variable
 556  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 557  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 558  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 559  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 560  *
 561  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
 562  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 563  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
 564  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
 565  * look like the following,
 566  *
 567  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 568  *
 569  * The upper 32bit indexes the following regions.
 570  *
 571  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 572  *
 573  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 574  * in lockstep and returns each intersection.
 575  */
 576 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
 577                                            phys_addr_t *out_start,
 578                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 579 {
 580         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 581         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 582         int mi = *idx & 0xffffffff;
 583         int ri = *idx >> 32;
 584
 585         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
 586                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 587                 phys_addr_t m_start = m->base;
 588                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 589
 590                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 591                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 592                         continue;
 593
 594                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 595                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
 596                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 597                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 598                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 599
 600                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 601                         if (r_start >= m_end)
 602                                 break;
 603                         /* if the two regions intersect, we're done */
 604                         if (m_start < r_end) {
 605                                 if (out_start)
 606                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 607                                 if (out_end)
 608                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 609                                 if (out_nid)
 610                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 611                                 /*
 612                                  * The region which ends first is advanced
 613                                  * for the next iteration.
 614                                  */
 615                                 if (m_end <= r_end)
 616                                         mi++;
 617                                 else
 618                                         ri++;
 619                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 620                                 return;
 621                         }
 622                 }
 623         }
 624
 625         /* signal end of iteration */
 626         *idx = ULLONG_MAX;
 627 }
 628
 629 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 630 /*
 631  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 632  */
 633 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 634                                 unsigned long *out_start_pfn,
 635                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 636 {
 637         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 638         struct memblock_region *r;
 639
 640         while (++*idx < type->cnt) {
 641                 r = &type->regions[*idx];
 642
 643                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 644                         continue;
 645                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 646                         break;
 647         }
 648         if (*idx >= type->cnt) {
 649                 *idx = -1;
 650                 return;
 651         }
 652
 653         if (out_start_pfn)
 654                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
 655         if (out_end_pfn)
 656                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
 657         if (out_nid)
 658                 *out_nid = r->nid;
 659 }
 660
 661 /**
 662  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
 663  * @base: base of area to set node ID for
 664  * @size: size of area to set node ID for
 665  * @nid: node ID to set
 666  *
 667  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
 668  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
 669  *
 670  * RETURNS:
 671  * 0 on success, -errno on failure.
 672  */
 673 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 674                                       int nid)
 675 {
 676         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 677         int start_rgn, end_rgn;
 678         int i, ret;
 679
 680         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 681         if (ret)
 682                 return ret;
 683
 684         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 685                 type->regions[i].nid = nid;
 686
 687         memblock_merge_regions(type);
 688         return 0;
 689 }
 690 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 691
 692 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 693 {
 694         phys_addr_t found;
 695
 696         /* We align the size to limit fragmentation. Without this, a lot of
 697          * small allocs quickly eat up the whole reserve array on sparc
 698          */
 699         size = round_up(size, align);
 700
 701         found = memblock_find_in_range(0, max_addr, size, align);
 702         if (found && !memblock_reserve(found, size))
 703                 return found;
 704
 705         return 0;
 706 }
 707
 708 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 709 {
 710         phys_addr_t alloc;
 711
 712         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
 713
 714         if (alloc == 0)
 715                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
 716                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
 717
 718         return alloc;
 719 }
 720
 721 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 722 {
 723         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 724 }
 725
 726
 727 /*
 728  * Additional node-local top-down allocators.
 729  *
 730  * WARNING: Only available after early_node_map[] has been populated,
 731  * on some architectures, that is after all the calls to add_active_range()
 732  * have been done to populate it.
 733  */
 734
 735 static phys_addr_t __init memblock_nid_range_rev(phys_addr_t start,
 736                                                  phys_addr_t end, int *nid)
 737 {
 738 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
 739         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 740         int i;
 741
 742         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, nid)
 743                 if (end > PFN_PHYS(start_pfn) && end <= PFN_PHYS(end_pfn))
 744                         return max(start, PFN_PHYS(start_pfn));
 745 #endif
 746         *nid = 0;
 747         return start;
 748 }
 749
 750 phys_addr_t __init memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
 751                                                phys_addr_t end,
 752                                                phys_addr_t size,
 753                                                phys_addr_t align, int nid)
 754 {
 755         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 756         int i;
 757
 758         BUG_ON(0 == size);
 759
 760         /* Pump up max_addr */
 761         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 762                 end = memblock.current_limit;
 763
 764         for (i = mem->cnt - 1; i >= 0; i--) {
 765                 struct memblock_region *r = &mem->regions[i];
 766                 phys_addr_t base = max(start, r->base);
 767                 phys_addr_t top = min(end, r->base + r->size);
 768
 769                 while (base < top) {
 770                         phys_addr_t tbase, ret;
 771                         int tnid;
 772
 773                         tbase = memblock_nid_range_rev(base, top, &tnid);
 774                         if (nid == MAX_NUMNODES || tnid == nid) {
 775                                 ret = memblock_find_region(tbase, top, size, align);
 776                                 if (ret)
 777                                         return ret;
 778                         }
 779                         top = tbase;
 780                 }
 781         }
 782
 783         return 0;
 784 }
 785
 786 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 787 {
 788         phys_addr_t found;
 789
 790         /*
 791          * We align the size to limit fragmentation. Without this, a lot of
 792          * small allocs quickly eat up the whole reserve array on sparc
 793          */
 794         size = round_up(size, align);
 795
 796         found = memblock_find_in_range_node(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
 797                                             size, align, nid);
 798         if (found && !memblock_reserve(found, size))
 799                 return found;
 800
 801         return 0;
 802 }
 803
 804 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 805 {
 806         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
 807
 808         if (res)
 809                 return res;
 810         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 811 }
 812
 813
 814 /*
 815  * Remaining API functions
 816  */
 817
 818 /* You must call memblock_analyze() before this. */
 819 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
 820 {
 821         return memblock.memory_size;
 822 }
 823
 824 /* lowest address */
 825 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
 826 {
 827         return memblock.memory.regions[0].base;
 828 }
 829
 830 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
 831 {
 832         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
 833
 834         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
 835 }
 836
 837 /* You must call memblock_analyze() after this. */
 838 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t memory_limit)
 839 {
 840         unsigned long i;
 841         phys_addr_t limit;
 842         struct memblock_region *p;
 843
 844         if (!memory_limit)
 845                 return;
 846
 847         /* Truncate the memblock regions to satisfy the memory limit. */
 848         limit = memory_limit;
 849         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
 850                 if (limit > memblock.memory.regions[i].size) {
 851                         limit -= memblock.memory.regions[i].size;
 852                         continue;
 853                 }
 854
 855                 memblock.memory.regions[i].size = limit;
 856                 memblock.memory.cnt = i + 1;
 857                 break;
 858         }
 859
 860         memory_limit = memblock_end_of_DRAM();
 861
 862         /* And truncate any reserves above the limit also. */
 863         for (i = 0; i < memblock.reserved.cnt; i++) {
 864                 p = &memblock.reserved.regions[i];
 865
 866                 if (p->base > memory_limit)
 867                         p->size = 0;
 868                 else if ((p->base + p->size) > memory_limit)
 869                         p->size = memory_limit - p->base;
 870
 871                 if (p->size == 0) {
 872                         memblock_remove_region(&memblock.reserved, i);
 873                         i--;
 874                 }
 875         }
 876 }
 877
 878 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
 879 {
 880         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
 881
 882         do {
 883                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
 884
 885                 if (addr < type->regions[mid].base)
 886                         right = mid;
 887                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
 888                                   type->regions[mid].size))
 889                         left = mid + 1;
 890                 else
 891                         return mid;
 892         } while (left < right);
 893         return -1;
 894 }
 895
 896 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
 897 {
 898         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
 899 }
 900
 901 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
 902 {
 903         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
 904 }
 905
 906 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 907 {
 908         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
 909
 910         if (idx == -1)
 911                 return 0;
 912         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
 913                 (memblock.memory.regions[idx].base +
 914                  memblock.memory.regions[idx].size) >= (base + size);
 915 }
 916
 917 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 918 {
 919         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
 920 }
 921
 922
 923 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
 924 {
 925         memblock.current_limit = limit;
 926 }
 927
 928 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
 929 {
 930         unsigned long long base, size;
 931         int i;
 932
 933         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
 934
 935         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 936                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 937                 char nid_buf[32] = "";
 938
 939                 base = rgn->base;
 940                 size = rgn->size;
 941 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 942                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
 943                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
 944                                  memblock_get_region_node(rgn));
 945 #endif
 946                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
 947                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
 948         }
 949 }
 950
 951 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
 952 {
 953         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
 954         pr_info(" memory size = 0x%llx\n", (unsigned long long)memblock.memory_size);
 955
 956         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
 957         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
 958 }
 959
 960 void __init memblock_analyze(void)
 961 {
 962         int i;
 963
 964         memblock.memory_size = 0;
 965
 966         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++)
 967                 memblock.memory_size += memblock.memory.regions[i].size;
 968
 969         /* We allow resizing from there */
 970         memblock_can_resize = 1;
 971 }
 972
 973 static int __init early_memblock(char *p)
 974 {
 975         if (p && strstr(p, "debug"))
 976                 memblock_debug = 1;
 977         return 0;
 978 }
 979 early_param("memblock", early_memblock);
 980
 981 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
 982
 983 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
 984 {
 985         struct memblock_type *type = m->private;
 986         struct memblock_region *reg;
 987         int i;
 988
 989         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 990                 reg = &type->regions[i];
 991                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
 992                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
 993                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
 994                                    (unsigned long)reg->base,
 995                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
 996                 else
 997                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
 998                                    (unsigned long long)reg->base,
 999                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1000
1001         }
1002         return 0;
1003 }
1004
1005 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1006 {
1007         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1008 }
1009
1010 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1011         .open = memblock_debug_open,
1012         .read = seq_read,
1013         .llseek = seq_lseek,
1014         .release = single_release,
1015 };
1016
1017 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1018 {
1019         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1020         if (!root)
1021                 return -ENXIO;
1022         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1023         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1024
1025         return 0;
1026 }
1027 __initcall(memblock_init_debugfs);
1028
1029 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */