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 #include <asm-generic/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38
  39         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  40         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  41         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  42
  43 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  44         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  45         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  46         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  47 #endif
  48
  49         .bottom_up              = false,
  50         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  51 };
  52
  53 int memblock_debug __initdata_memblock;
  54 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
  55 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
  56 #endif
  57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61
  62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  63 {
  64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  65 }
  66
  67 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  68 static __init_memblock const char *
  69 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  70 {
  71         if (type == &memblock.memory)
  72                 return "memory";
  73         else if (type == &memblock.reserved)
  74                 return "reserved";
  75         else
  76                 return "unknown";
  77 }
  78
  79 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  80 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  81 {
  82         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Address comparison utilities
  87  */
  88 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  89                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  90 {
  91         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  92 }
  93
  94 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  95                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  96 {
  97         unsigned long i;
  98
  99         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
 100                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
 101                                            type->regions[i].size))
 102                         break;
 103         return i < type->cnt;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 108  * @start: start of candidate range
 109  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 110  * @size: size of free area to find
 111  * @align: alignment of free area to find
 112  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 113  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 114  *
 115  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 116  *
 117  * RETURNS:
 118  * Found address on success, 0 on failure.
 119  */
 120 static phys_addr_t __init_memblock
 121 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 122                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 123                                 ulong flags)
 124 {
 125         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 126         u64 i;
 127
 128         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 129                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 130                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 131
 132                 cand = round_up(this_start, align);
 133                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 134                         return cand;
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 142  * @start: start of candidate range
 143  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 144  * @size: size of free area to find
 145  * @align: alignment of free area to find
 146  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 147  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 148  *
 149  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 150  *
 151  * RETURNS:
 152  * Found address on success, 0 on failure.
 153  */
 154 static phys_addr_t __init_memblock
 155 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 156                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 157                                ulong flags)
 158 {
 159         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 160         u64 i;
 161
 162         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 163                                         NULL) {
 164                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 165                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 166
 167                 if (this_end < size)
 168                         continue;
 169
 170                 cand = round_down(this_end - size, align);
 171                 if (cand >= this_start)
 172                         return cand;
 173         }
 174
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 180  * @size: size of free area to find
 181  * @align: alignment of free area to find
 182  * @start: start of candidate range
 183  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 184  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 185  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 186  *
 187  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 188  *
 189  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 190  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 191  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 192  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 193  * will reside in the same node.
 194  *
 195  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 196  *
 197  * RETURNS:
 198  * Found address on success, 0 on failure.
 199  */
 200 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 201                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 202                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 203 {
 204         phys_addr_t kernel_end, ret;
 205
 206         /* pump up @end */
 207         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 208                 end = memblock.current_limit;
 209
 210         /* avoid allocating the first page */
 211         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 212         end = max(start, end);
 213         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 214
 215         /*
 216          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 217          * is set and @end is above the kernel image.
 218          */
 219         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 220                 phys_addr_t bottom_up_start;
 221
 222                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 223                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 224
 225                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 226                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 227                                                       size, align, nid, flags);
 228                 if (ret)
 229                         return ret;
 230
 231                 /*
 232                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 233                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 234                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 235                  * allocation failed.
 236                  *
 237                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 238                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 239                  * fail happens.
 240                  */
 241                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, "
 242                              "memory hotunplug may be affected\n");
 243         }
 244
 245         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 246                                               flags);
 247 }
 248
 249 /**
 250  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 251  * @start: start of candidate range
 252  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 253  * @size: size of free area to find
 254  * @align: alignment of free area to find
 255  *
 256  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 257  *
 258  * RETURNS:
 259  * Found address on success, 0 on failure.
 260  */
 261 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 262                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 263                                         phys_addr_t align)
 264 {
 265         phys_addr_t ret;
 266         ulong flags = choose_memblock_flags();
 267
 268 again:
 269         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 270                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 271
 272         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 273                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 274                         &size);
 275                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 276                 goto again;
 277         }
 278
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 283 {
 284         type->total_size -= type->regions[r].size;
 285         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 286                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 287         type->cnt--;
 288
 289         /* Special case for empty arrays */
 290         if (type->cnt == 0) {
 291                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 292                 type->cnt = 1;
 293                 type->regions[0].base = 0;
 294                 type->regions[0].size = 0;
 295                 type->regions[0].flags = 0;
 296                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 297         }
 298 }
 299
 300 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 301
 302 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 303                                         phys_addr_t *addr)
 304 {
 305         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 306                 return 0;
 307
 308         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 309
 310         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 311                           memblock.reserved.max);
 312 }
 313
 314 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 315                                         phys_addr_t *addr)
 316 {
 317         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 318                 return 0;
 319
 320         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 321
 322         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 323                           memblock.memory.max);
 324 }
 325
 326 #endif
 327
 328 /**
 329  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 330  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 331  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 332  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 333  *
 334  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 335  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 336  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 337  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 338  * not overlap.
 339  *
 340  * RETURNS:
 341  * 0 on success, -1 on failure.
 342  */
 343 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 344                                                 phys_addr_t new_area_start,
 345                                                 phys_addr_t new_area_size)
 346 {
 347         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 348         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 349         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 350         int use_slab = slab_is_available();
 351         int *in_slab;
 352
 353         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 354          * of memory that aren't suitable for allocation
 355          */
 356         if (!memblock_can_resize)
 357                 return -1;
 358
 359         /* Calculate new doubled size */
 360         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 361         new_size = old_size << 1;
 362         /*
 363          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 364          *   so we can free them completely later.
 365          */
 366         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 367         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 368
 369         /* Retrieve the slab flag */
 370         if (type == &memblock.memory)
 371                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 372         else
 373                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 374
 375         /* Try to find some space for it.
 376          *
 377          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 378          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 379          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 380          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 381          *
 382          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 383          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 384          * is active for memory hotplug operations
 385          */
 386         if (use_slab) {
 387                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 388                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 389         } else {
 390                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 391                 if (type != &memblock.reserved)
 392                         new_area_start = new_area_size = 0;
 393
 394                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 395                                                 memblock.current_limit,
 396                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 397                 if (!addr && new_area_size)
 398                         addr = memblock_find_in_range(0,
 399                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 400                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 401
 402                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 403         }
 404         if (!addr) {
 405                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 406                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 407                 return -1;
 408         }
 409
 410         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 411                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 412                         (u64)addr + new_size - 1);
 413
 414         /*
 415          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 416          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 417          * full.
 418          */
 419         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 420         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 421         old_array = type->regions;
 422         type->regions = new_array;
 423         type->max <<= 1;
 424
 425         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 426         if (*in_slab)
 427                 kfree(old_array);
 428         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 429                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 430                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 431
 432         /*
 433          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 434          * needn't do it
 435          */
 436         if (!use_slab)
 437                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 438
 439         /* Update slab flag */
 440         *in_slab = use_slab;
 441
 442         return 0;
 443 }
 444
 445 /**
 446  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 447  * @type: memblock type to scan
 448  *
 449  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 450  */
 451 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 452 {
 453         int i = 0;
 454
 455         /* cnt never goes below 1 */
 456         while (i < type->cnt - 1) {
 457                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 458                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 459
 460                 if (this->base + this->size != next->base ||
 461                     memblock_get_region_node(this) !=
 462                     memblock_get_region_node(next) ||
 463                     this->flags != next->flags) {
 464                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 465                         i++;
 466                         continue;
 467                 }
 468
 469                 this->size += next->size;
 470                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 471                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 472                 type->cnt--;
 473         }
 474 }
 475
 476 /**
 477  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 478  * @type:       memblock type to insert into
 479  * @idx:        index for the insertion point
 480  * @base:       base address of the new region
 481  * @size:       size of the new region
 482  * @nid:        node id of the new region
 483  * @flags:      flags of the new region
 484  *
 485  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 486  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 487  */
 488 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 489                                                    int idx, phys_addr_t base,
 490                                                    phys_addr_t size,
 491                                                    int nid, unsigned long flags)
 492 {
 493         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 494
 495         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 496         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 497         rgn->base = base;
 498         rgn->size = size;
 499         rgn->flags = flags;
 500         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 501         type->cnt++;
 502         type->total_size += size;
 503 }
 504
 505 /**
 506  * memblock_add_range - add new memblock region
 507  * @type: memblock type to add new region into
 508  * @base: base address of the new region
 509  * @size: size of the new region
 510  * @nid: nid of the new region
 511  * @flags: flags of the new region
 512  *
 513  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 514  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 515  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 516  * compatible regions are merged) after the addition.
 517  *
 518  * RETURNS:
 519  * 0 on success, -errno on failure.
 520  */
 521 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 522                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 523                                 int nid, unsigned long flags)
 524 {
 525         bool insert = false;
 526         phys_addr_t obase = base;
 527         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 528         int idx, nr_new;
 529         struct memblock_region *rgn;
 530
 531         if (!size)
 532                 return 0;
 533
 534         /* special case for empty array */
 535         if (type->regions[0].size == 0) {
 536                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 537                 type->regions[0].base = base;
 538                 type->regions[0].size = size;
 539                 type->regions[0].flags = flags;
 540                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 541                 type->total_size = size;
 542                 return 0;
 543         }
 544 repeat:
 545         /*
 546          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 547          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 548          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 549          */
 550         base = obase;
 551         nr_new = 0;
 552
 553         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 554                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 555                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 556
 557                 if (rbase >= end)
 558                         break;
 559                 if (rend <= base)
 560                         continue;
 561                 /*
 562                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 563                  * area, insert that portion.
 564                  */
 565                 if (rbase > base) {
 566 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 567                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 568 #endif
 569                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 570                         nr_new++;
 571                         if (insert)
 572                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 573                                                        rbase - base, nid,
 574                                                        flags);
 575                 }
 576                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 577                 base = min(rend, end);
 578         }
 579
 580         /* insert the remaining portion */
 581         if (base < end) {
 582                 nr_new++;
 583                 if (insert)
 584                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 585                                                nid, flags);
 586         }
 587
 588         if (!nr_new)
 589                 return 0;
 590
 591         /*
 592          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 593          * insertions; otherwise, merge and return.
 594          */
 595         if (!insert) {
 596                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 597                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 598                                 return -ENOMEM;
 599                 insert = true;
 600                 goto repeat;
 601         } else {
 602                 memblock_merge_regions(type);
 603                 return 0;
 604         }
 605 }
 606
 607 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 608                                        int nid)
 609 {
 610         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 611 }
 612
 613 static int __init_memblock memblock_add_region(phys_addr_t base,
 614                                                 phys_addr_t size,
 615                                                 int nid,
 616                                                 unsigned long flags)
 617 {
 618         memblock_dbg("memblock_add: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 619                      (unsigned long long)base,
 620                      (unsigned long long)base + size - 1,
 621                      flags, (void *)_RET_IP_);
 622
 623         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, flags);
 624 }
 625
 626 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 627 {
 628         return memblock_add_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 629 }
 630
 631 /**
 632  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 633  * @type: memblock type to isolate range for
 634  * @base: base of range to isolate
 635  * @size: size of range to isolate
 636  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 637  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 638  *
 639  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 640  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 641  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 642  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 643  *
 644  * RETURNS:
 645  * 0 on success, -errno on failure.
 646  */
 647 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 648                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 649                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 650 {
 651         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 652         int idx;
 653         struct memblock_region *rgn;
 654
 655         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 656
 657         if (!size)
 658                 return 0;
 659
 660         /* we'll create at most two more regions */
 661         while (type->cnt + 2 > type->max)
 662                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 663                         return -ENOMEM;
 664
 665         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 666                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 667                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 668
 669                 if (rbase >= end)
 670                         break;
 671                 if (rend <= base)
 672                         continue;
 673
 674                 if (rbase < base) {
 675                         /*
 676                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 677                          * to process the next region - the new top half.
 678                          */
 679                         rgn->base = base;
 680                         rgn->size -= base - rbase;
 681                         type->total_size -= base - rbase;
 682                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 683                                                memblock_get_region_node(rgn),
 684                                                rgn->flags);
 685                 } else if (rend > end) {
 686                         /*
 687                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 688                          * current region - the new bottom half.
 689                          */
 690                         rgn->base = end;
 691                         rgn->size -= end - rbase;
 692                         type->total_size -= end - rbase;
 693                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 694                                                memblock_get_region_node(rgn),
 695                                                rgn->flags);
 696                 } else {
 697                         /* @rgn is fully contained, record it */
 698                         if (!*end_rgn)
 699                                 *start_rgn = idx;
 700                         *end_rgn = idx + 1;
 701                 }
 702         }
 703
 704         return 0;
 705 }
 706
 707 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 708                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 709 {
 710         int start_rgn, end_rgn;
 711         int i, ret;
 712
 713         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 714         if (ret)
 715                 return ret;
 716
 717         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 718                 memblock_remove_region(type, i);
 719         return 0;
 720 }
 721
 722 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 723 {
 724         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 725 }
 726
 727
 728 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 729 {
 730         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 731                      (unsigned long long)base,
 732                      (unsigned long long)base + size - 1,
 733                      (void *)_RET_IP_);
 734
 735         kmemleak_free_part(__va(base), size);
 736         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 737 }
 738
 739 static int __init_memblock memblock_reserve_region(phys_addr_t base,
 740                                                    phys_addr_t size,
 741                                                    int nid,
 742                                                    unsigned long flags)
 743 {
 744         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 745                      (unsigned long long)base,
 746                      (unsigned long long)base + size - 1,
 747                      flags, (void *)_RET_IP_);
 748
 749         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, nid, flags);
 750 }
 751
 752 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 753 {
 754         return memblock_reserve_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 755 }
 756
 757 /**
 758  *
 759  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 760  *
 761  * Return 0 on success, -errno on failure.
 762  */
 763 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 764                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 765 {
 766         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 767         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 768
 769         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 770         if (ret)
 771                 return ret;
 772
 773         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 774                 if (set)
 775                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 776                 else
 777                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 778
 779         memblock_merge_regions(type);
 780         return 0;
 781 }
 782
 783 /**
 784  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 785  * @base: the base phys addr of the region
 786  * @size: the size of the region
 787  *
 788  * Return 0 on success, -errno on failure.
 789  */
 790 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 791 {
 792         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 793 }
 794
 795 /**
 796  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 797  * @base: the base phys addr of the region
 798  * @size: the size of the region
 799  *
 800  * Return 0 on success, -errno on failure.
 801  */
 802 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 803 {
 804         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 805 }
 806
 807 /**
 808  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 809  * @base: the base phys addr of the region
 810  * @size: the size of the region
 811  *
 812  * Return 0 on success, -errno on failure.
 813  */
 814 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 815 {
 816         system_has_some_mirror = true;
 817
 818         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 819 }
 820
 821 /**
 822  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 823  * @base: the base phys addr of the region
 824  * @size: the size of the region
 825  *
 826  * Return 0 on success, -errno on failure.
 827  */
 828 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 829 {
 830         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 831 }
 832
 833 /**
 834  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 835  * @idx: pointer to u64 loop variable
 836  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 837  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 838  *
 839  * Iterate over all reserved memory regions.
 840  */
 841 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 842                                            phys_addr_t *out_start,
 843                                            phys_addr_t *out_end)
 844 {
 845         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 846
 847         if (*idx >= 0 && *idx < type->cnt) {
 848                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 849                 phys_addr_t base = r->base;
 850                 phys_addr_t size = r->size;
 851
 852                 if (out_start)
 853                         *out_start = base;
 854                 if (out_end)
 855                         *out_end = base + size - 1;
 856
 857                 *idx += 1;
 858                 return;
 859         }
 860
 861         /* signal end of iteration */
 862         *idx = ULLONG_MAX;
 863 }
 864
 865 /**
 866  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 867  * @idx: pointer to u64 loop variable
 868  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 869  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 870  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 871  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 872  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 873  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 874  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 875  *
 876  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 877  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 878  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 879  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 880  * look like the following,
 881  *
 882  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 883  *
 884  * The upper 32bit indexes the following regions.
 885  *
 886  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 887  *
 888  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 889  * in lockstep and returns each intersection.
 890  */
 891 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 892                                       struct memblock_type *type_a,
 893                                       struct memblock_type *type_b,
 894                                       phys_addr_t *out_start,
 895                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 896 {
 897         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 898         int idx_b = *idx >> 32;
 899
 900         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 901         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 902                 nid = NUMA_NO_NODE;
 903
 904         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 905                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 906
 907                 phys_addr_t m_start = m->base;
 908                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 909                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 910
 911                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 912                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 913                         continue;
 914
 915                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 916                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 917                         continue;
 918
 919                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 920                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 921                         continue;
 922
 923                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 924                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 925                         continue;
 926
 927                 if (!type_b) {
 928                         if (out_start)
 929                                 *out_start = m_start;
 930                         if (out_end)
 931                                 *out_end = m_end;
 932                         if (out_nid)
 933                                 *out_nid = m_nid;
 934                         idx_a++;
 935                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 936                         return;
 937                 }
 938
 939                 /* scan areas before each reservation */
 940                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 941                         struct memblock_region *r;
 942                         phys_addr_t r_start;
 943                         phys_addr_t r_end;
 944
 945                         r = &type_b->regions[idx_b];
 946                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 947                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 948                                 r->base : ULLONG_MAX;
 949
 950                         /*
 951                          * if idx_b advanced past idx_a,
 952                          * break out to advance idx_a
 953                          */
 954                         if (r_start >= m_end)
 955                                 break;
 956                         /* if the two regions intersect, we're done */
 957                         if (m_start < r_end) {
 958                                 if (out_start)
 959                                         *out_start =
 960                                                 max(m_start, r_start);
 961                                 if (out_end)
 962                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 963                                 if (out_nid)
 964                                         *out_nid = m_nid;
 965                                 /*
 966                                  * The region which ends first is
 967                                  * advanced for the next iteration.
 968                                  */
 969                                 if (m_end <= r_end)
 970                                         idx_a++;
 971                                 else
 972                                         idx_b++;
 973                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 974                                 return;
 975                         }
 976                 }
 977         }
 978
 979         /* signal end of iteration */
 980         *idx = ULLONG_MAX;
 981 }
 982
 983 /**
 984  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 985  *
 986  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 987  * in type_b.
 988  *
 989  * @idx: pointer to u64 loop variable
 990  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 991  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 992  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 993  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 994  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 995  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 996  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 997  *
 998  * Reverse of __next_mem_range().
 999  */
1000 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
1001                                           struct memblock_type *type_a,
1002                                           struct memblock_type *type_b,
1003                                           phys_addr_t *out_start,
1004                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1005 {
1006         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1007         int idx_b = *idx >> 32;
1008
1009         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1010                 nid = NUMA_NO_NODE;
1011
1012         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1013                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1014                 idx_b = type_b->cnt;
1015         }
1016
1017         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1018                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1019
1020                 phys_addr_t m_start = m->base;
1021                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1022                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1023
1024                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1025                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1026                         continue;
1027
1028                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1029                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1030                         continue;
1031
1032                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1033                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1034                         continue;
1035
1036                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1037                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1038                         continue;
1039
1040                 if (!type_b) {
1041                         if (out_start)
1042                                 *out_start = m_start;
1043                         if (out_end)
1044                                 *out_end = m_end;
1045                         if (out_nid)
1046                                 *out_nid = m_nid;
1047                         idx_a++;
1048                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1049                         return;
1050                 }
1051
1052                 /* scan areas before each reservation */
1053                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1054                         struct memblock_region *r;
1055                         phys_addr_t r_start;
1056                         phys_addr_t r_end;
1057
1058                         r = &type_b->regions[idx_b];
1059                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1060                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1061                                 r->base : ULLONG_MAX;
1062                         /*
1063                          * if idx_b advanced past idx_a,
1064                          * break out to advance idx_a
1065                          */
1066
1067                         if (r_end <= m_start)
1068                                 break;
1069                         /* if the two regions intersect, we're done */
1070                         if (m_end > r_start) {
1071                                 if (out_start)
1072                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1073                                 if (out_end)
1074                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1075                                 if (out_nid)
1076                                         *out_nid = m_nid;
1077                                 if (m_start >= r_start)
1078                                         idx_a--;
1079                                 else
1080                                         idx_b--;
1081                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1082                                 return;
1083                         }
1084                 }
1085         }
1086         /* signal end of iteration */
1087         *idx = ULLONG_MAX;
1088 }
1089
1090 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1091 /*
1092  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1093  */
1094 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1095                                 unsigned long *out_start_pfn,
1096                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1097 {
1098         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1099         struct memblock_region *r;
1100
1101         while (++*idx < type->cnt) {
1102                 r = &type->regions[*idx];
1103
1104                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1105                         continue;
1106                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1107                         break;
1108         }
1109         if (*idx >= type->cnt) {
1110                 *idx = -1;
1111                 return;
1112         }
1113
1114         if (out_start_pfn)
1115                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1116         if (out_end_pfn)
1117                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1118         if (out_nid)
1119                 *out_nid = r->nid;
1120 }
1121
1122 /**
1123  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1124  * @base: base of area to set node ID for
1125  * @size: size of area to set node ID for
1126  * @type: memblock type to set node ID for
1127  * @nid: node ID to set
1128  *
1129  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1130  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1131  *
1132  * RETURNS:
1133  * 0 on success, -errno on failure.
1134  */
1135 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1136                                       struct memblock_type *type, int nid)
1137 {
1138         int start_rgn, end_rgn;
1139         int i, ret;
1140
1141         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1142         if (ret)
1143                 return ret;
1144
1145         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1146                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1147
1148         memblock_merge_regions(type);
1149         return 0;
1150 }
1151 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1152
1153 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1154                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1155                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1156 {
1157         phys_addr_t found;
1158
1159         if (!align)
1160                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1161
1162         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1163                                             flags);
1164         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1165                 /*
1166                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1167                  * never reported as leaks.
1168                  */
1169                 kmemleak_alloc(__va(found), size, 0, 0);
1170                 return found;
1171         }
1172         return 0;
1173 }
1174
1175 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1176                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1177                                         ulong flags)
1178 {
1179         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1180                                         flags);
1181 }
1182
1183 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1184                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1185                                         int nid, ulong flags)
1186 {
1187         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1188 }
1189
1190 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1191 {
1192         ulong flags = choose_memblock_flags();
1193         phys_addr_t ret;
1194
1195 again:
1196         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1197                                       nid, flags);
1198
1199         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1200                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1201                 goto again;
1202         }
1203         return ret;
1204 }
1205
1206 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1207 {
1208         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1209                                        MEMBLOCK_NONE);
1210 }
1211
1212 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1213 {
1214         phys_addr_t alloc;
1215
1216         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1217
1218         if (alloc == 0)
1219                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1220                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1221
1222         return alloc;
1223 }
1224
1225 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1226 {
1227         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1228 }
1229
1230 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1231 {
1232         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1233
1234         if (res)
1235                 return res;
1236         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1237 }
1238
1239 /**
1240  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1241  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1242  * @align: alignment of the region and block's size
1243  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1244  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1245  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1246  *
1247  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1248  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1249  * to any node in the system if the specified node can not
1250  * hold the requested memory.
1251  *
1252  * The allocation is performed from memory region limited by
1253  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1254  *
1255  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1256  *
1257  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1258  * allocated memory is reset to 0.
1259  *
1260  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1261  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1262  *
1263  * RETURNS:
1264  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1265  */
1266 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1267                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1268                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1269                                 int nid)
1270 {
1271         phys_addr_t alloc;
1272         void *ptr;
1273         ulong flags = choose_memblock_flags();
1274
1275         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1276                 nid = NUMA_NO_NODE;
1277
1278         /*
1279          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1280          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1281          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1282          */
1283         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1284                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1285
1286         if (!align)
1287                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1288
1289         if (max_addr > memblock.current_limit)
1290                 max_addr = memblock.current_limit;
1291
1292 again:
1293         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1294                                             nid, flags);
1295         if (alloc)
1296                 goto done;
1297
1298         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1299                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1300                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1301                                                     flags);
1302                 if (alloc)
1303                         goto done;
1304         }
1305
1306         if (min_addr) {
1307                 min_addr = 0;
1308                 goto again;
1309         }
1310
1311         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1312                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1313                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1314                         &size);
1315                 goto again;
1316         }
1317
1318         return NULL;
1319 done:
1320         memblock_reserve(alloc, size);
1321         ptr = phys_to_virt(alloc);
1322         memset(ptr, 0, size);
1323
1324         /*
1325          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1326          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1327          * are only referred via the physical address which is not
1328          * looked up by kmemleak.
1329          */
1330         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1331
1332         return ptr;
1333 }
1334
1335 /**
1336  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1337  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1338  * @align: alignment of the region and block's size
1339  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1340  *        is preferred (phys address)
1341  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1342  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1343  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1344  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1345  *
1346  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1347  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1348  *
1349  * RETURNS:
1350  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1351  */
1352 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1353                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1354                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1355                                 int nid)
1356 {
1357         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1358                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1359                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1360         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1361                                              max_addr, nid);
1362 }
1363
1364 /**
1365  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1366  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1367  * @align: alignment of the region and block's size
1368  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1369  *        is preferred (phys address)
1370  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1371  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1372  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1373  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1374  *
1375  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1376  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1377  * and panics if the request can not be satisfied.
1378  *
1379  * RETURNS:
1380  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1381  */
1382 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1383                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1384                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1385                         int nid)
1386 {
1387         void *ptr;
1388
1389         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1390                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1391                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1392         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1393                                            min_addr, max_addr, nid);
1394         if (ptr)
1395                 return ptr;
1396
1397         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1398               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1399               (u64)max_addr);
1400         return NULL;
1401 }
1402
1403 /**
1404  * __memblock_free_early - free boot memory block
1405  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1406  * @size: size of the boot memory block in bytes
1407  *
1408  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1409  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1410  */
1411 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1412 {
1413         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1414                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1415                      (void *)_RET_IP_);
1416         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1417         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1422  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1423  * @size: size of the boot memory block in bytes
1424  *
1425  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1426  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1427  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1428  */
1429 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1430 {
1431         u64 cursor, end;
1432
1433         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1434                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1435                      (void *)_RET_IP_);
1436         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1437         cursor = PFN_UP(base);
1438         end = PFN_DOWN(base + size);
1439
1440         for (; cursor < end; cursor++) {
1441                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1442                 totalram_pages++;
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Remaining API functions
1448  */
1449
1450 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1451 {
1452         return memblock.memory.total_size;
1453 }
1454
1455 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1456 {
1457         unsigned long pages = 0;
1458         struct memblock_region *r;
1459         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1460
1461         for_each_memblock(memory, r) {
1462                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1463                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1464                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1465                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1466                 pages += end_pfn - start_pfn;
1467         }
1468
1469         return PFN_PHYS(pages);
1470 }
1471
1472 /* lowest address */
1473 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1474 {
1475         return memblock.memory.regions[0].base;
1476 }
1477
1478 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1479 {
1480         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1481
1482         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1483 }
1484
1485 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1486 {
1487         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1488         struct memblock_region *r;
1489
1490         if (!limit)
1491                 return;
1492
1493         /* find out max address */
1494         for_each_memblock(memory, r) {
1495                 if (limit <= r->size) {
1496                         max_addr = r->base + limit;
1497                         break;
1498                 }
1499                 limit -= r->size;
1500         }
1501
1502         /* truncate both memory and reserved regions */
1503         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1504                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1505         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1506                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1507 }
1508
1509 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1510 {
1511         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1512
1513         do {
1514                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1515
1516                 if (addr < type->regions[mid].base)
1517                         right = mid;
1518                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1519                                   type->regions[mid].size))
1520                         left = mid + 1;
1521                 else
1522                         return mid;
1523         } while (left < right);
1524         return -1;
1525 }
1526
1527 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1528 {
1529         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1530 }
1531
1532 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1533 {
1534         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1535 }
1536
1537 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1538 {
1539         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1540
1541         if (i == -1)
1542                 return false;
1543         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1544 }
1545
1546 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1547 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1548                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1549 {
1550         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1551         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1552
1553         if (mid == -1)
1554                 return -1;
1555
1556         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1557         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1558
1559         return type->regions[mid].nid;
1560 }
1561 #endif
1562
1563 /**
1564  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1565  * @base: base of region to check
1566  * @size: size of region to check
1567  *
1568  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1569  *
1570  * RETURNS:
1571  * 0 if false, non-zero if true
1572  */
1573 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1574 {
1575         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1576         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1577
1578         if (idx == -1)
1579                 return 0;
1580         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1581                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1582                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1583 }
1584
1585 /**
1586  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1587  * @base: base of region to check
1588  * @size: size of region to check
1589  *
1590  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1591  *
1592  * RETURNS:
1593  * True if they intersect, false if not.
1594  */
1595 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1596 {
1597         memblock_cap_size(base, &size);
1598         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1599 }
1600
1601 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1602 {
1603         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1604         struct memblock_region *r;
1605
1606         for_each_memblock(memory, r) {
1607                 orig_start = r->base;
1608                 orig_end = r->base + r->size;
1609                 start = round_up(orig_start, align);
1610                 end = round_down(orig_end, align);
1611
1612                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1613                         continue;
1614
1615                 if (start < end) {
1616                         r->base = start;
1617                         r->size = end - start;
1618                 } else {
1619                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1620                                                r - memblock.memory.regions);
1621                         r--;
1622                 }
1623         }
1624 }
1625
1626 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1627 {
1628         memblock.current_limit = limit;
1629 }
1630
1631 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1632 {
1633         return memblock.current_limit;
1634 }
1635
1636 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1637 {
1638         unsigned long long base, size;
1639         unsigned long flags;
1640         int idx;
1641         struct memblock_region *rgn;
1642
1643         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1644
1645         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1646                 char nid_buf[32] = "";
1647
1648                 base = rgn->base;
1649                 size = rgn->size;
1650                 flags = rgn->flags;
1651 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1652                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1653                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1654                                  memblock_get_region_node(rgn));
1655 #endif
1656                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1657                         name, idx, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1658         }
1659 }
1660
1661 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1662 {
1663         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1664         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1665                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1666                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1667
1668         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1669         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1670 }
1671
1672 void __init memblock_allow_resize(void)
1673 {
1674         memblock_can_resize = 1;
1675 }
1676
1677 static int __init early_memblock(char *p)
1678 {
1679         if (p && strstr(p, "debug"))
1680                 memblock_debug = 1;
1681         return 0;
1682 }
1683 early_param("memblock", early_memblock);
1684
1685 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1686
1687 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1688 {
1689         struct memblock_type *type = m->private;
1690         struct memblock_region *reg;
1691         int i;
1692
1693         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1694                 reg = &type->regions[i];
1695                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1696                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1697                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1698                                    (unsigned long)reg->base,
1699                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1700                 else
1701                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1702                                    (unsigned long long)reg->base,
1703                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1704
1705         }
1706         return 0;
1707 }
1708
1709 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1710 {
1711         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1712 }
1713
1714 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1715         .open = memblock_debug_open,
1716         .read = seq_read,
1717         .llseek = seq_lseek,
1718         .release = single_release,
1719 };
1720
1721 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1722 {
1723         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1724         if (!root)
1725                 return -ENXIO;
1726         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1727         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1728 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1729         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1730 #endif
1731
1732         return 0;
1733 }
1734 __initcall(memblock_init_debugfs);
1735
1736 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */