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