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/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 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  76         else if (type == &memblock.physmem)
  77                 return "physmem";
  78 #endif
  79         else
  80                 return "unknown";
  81 }
  82
  83 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  84 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  85 {
  86         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  87 }
  88
  89 /*
  90  * Address comparison utilities
  91  */
  92 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  93                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  94 {
  95         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  96 }
  97
  98 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  99                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 100 {
 101         unsigned long i;
 102
 103         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
 104                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
 105                                            type->regions[i].size))
 106                         break;
 107         return i < type->cnt;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 112  * @start: start of candidate range
 113  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 114  * @size: size of free area to find
 115  * @align: alignment of free area to find
 116  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 117  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 118  *
 119  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 120  *
 121  * RETURNS:
 122  * Found address on success, 0 on failure.
 123  */
 124 static phys_addr_t __init_memblock
 125 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 126                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 127                                 ulong flags)
 128 {
 129         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 130         u64 i;
 131
 132         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 133                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 134                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 135
 136                 cand = round_up(this_start, align);
 137                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 138                         return cand;
 139         }
 140
 141         return 0;
 142 }
 143
 144 /**
 145  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 146  * @start: start of candidate range
 147  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 148  * @size: size of free area to find
 149  * @align: alignment of free area to find
 150  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 151  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 152  *
 153  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 154  *
 155  * RETURNS:
 156  * Found address on success, 0 on failure.
 157  */
 158 static phys_addr_t __init_memblock
 159 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 160                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 161                                ulong flags)
 162 {
 163         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 164         u64 i;
 165
 166         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 167                                         NULL) {
 168                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 169                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 170
 171                 if (this_end < size)
 172                         continue;
 173
 174                 cand = round_down(this_end - size, align);
 175                 if (cand >= this_start)
 176                         return cand;
 177         }
 178
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 /**
 183  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 184  * @size: size of free area to find
 185  * @align: alignment of free area to find
 186  * @start: start of candidate range
 187  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 188  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 189  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 190  *
 191  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 192  *
 193  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 194  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 195  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 196  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 197  * will reside in the same node.
 198  *
 199  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 200  *
 201  * RETURNS:
 202  * Found address on success, 0 on failure.
 203  */
 204 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 205                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 206                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 207 {
 208         phys_addr_t kernel_end, ret;
 209
 210         /* pump up @end */
 211         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 212                 end = memblock.current_limit;
 213
 214         /* avoid allocating the first page */
 215         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 216         end = max(start, end);
 217         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 218
 219         /*
 220          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 221          * is set and @end is above the kernel image.
 222          */
 223         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 224                 phys_addr_t bottom_up_start;
 225
 226                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 227                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 228
 229                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 230                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 231                                                       size, align, nid, flags);
 232                 if (ret)
 233                         return ret;
 234
 235                 /*
 236                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 237                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 238                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 239                  * allocation failed.
 240                  *
 241                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 242                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 243                  * fail happens.
 244                  */
 245                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
 246         }
 247
 248         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 249                                               flags);
 250 }
 251
 252 /**
 253  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 254  * @start: start of candidate range
 255  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 256  * @size: size of free area to find
 257  * @align: alignment of free area to find
 258  *
 259  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 260  *
 261  * RETURNS:
 262  * Found address on success, 0 on failure.
 263  */
 264 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 265                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 266                                         phys_addr_t align)
 267 {
 268         phys_addr_t ret;
 269         ulong flags = choose_memblock_flags();
 270
 271 again:
 272         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 273                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 274
 275         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 276                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 277                         &size);
 278                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 279                 goto again;
 280         }
 281
 282         return ret;
 283 }
 284
 285 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 286 {
 287         type->total_size -= type->regions[r].size;
 288         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 289                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 290         type->cnt--;
 291
 292         /* Special case for empty arrays */
 293         if (type->cnt == 0) {
 294                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 295                 type->cnt = 1;
 296                 type->regions[0].base = 0;
 297                 type->regions[0].size = 0;
 298                 type->regions[0].flags = 0;
 299                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 300         }
 301 }
 302
 303 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 304
 305 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 306                                         phys_addr_t *addr)
 307 {
 308         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 309                 return 0;
 310
 311         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 312
 313         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 314                           memblock.reserved.max);
 315 }
 316
 317 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 318                                         phys_addr_t *addr)
 319 {
 320         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 321                 return 0;
 322
 323         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 324
 325         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 326                           memblock.memory.max);
 327 }
 328
 329 #endif
 330
 331 /**
 332  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 333  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 334  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 335  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 336  *
 337  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 338  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 339  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 340  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 341  * not overlap.
 342  *
 343  * RETURNS:
 344  * 0 on success, -1 on failure.
 345  */
 346 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 347                                                 phys_addr_t new_area_start,
 348                                                 phys_addr_t new_area_size)
 349 {
 350         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 351         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 352         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 353         int use_slab = slab_is_available();
 354         int *in_slab;
 355
 356         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 357          * of memory that aren't suitable for allocation
 358          */
 359         if (!memblock_can_resize)
 360                 return -1;
 361
 362         /* Calculate new doubled size */
 363         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 364         new_size = old_size << 1;
 365         /*
 366          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 367          *   so we can free them completely later.
 368          */
 369         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 370         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 371
 372         /* Retrieve the slab flag */
 373         if (type == &memblock.memory)
 374                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 375         else
 376                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 377
 378         /* Try to find some space for it.
 379          *
 380          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 381          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 382          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 383          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 384          *
 385          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 386          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 387          * is active for memory hotplug operations
 388          */
 389         if (use_slab) {
 390                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 391                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 392         } else {
 393                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 394                 if (type != &memblock.reserved)
 395                         new_area_start = new_area_size = 0;
 396
 397                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 398                                                 memblock.current_limit,
 399                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 400                 if (!addr && new_area_size)
 401                         addr = memblock_find_in_range(0,
 402                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 403                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 404
 405                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 406         }
 407         if (!addr) {
 408                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 409                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 410                 return -1;
 411         }
 412
 413         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 414                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 415                         (u64)addr + new_size - 1);
 416
 417         /*
 418          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 419          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 420          * full.
 421          */
 422         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 423         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 424         old_array = type->regions;
 425         type->regions = new_array;
 426         type->max <<= 1;
 427
 428         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 429         if (*in_slab)
 430                 kfree(old_array);
 431         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 432                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 433                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 434
 435         /*
 436          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 437          * needn't do it
 438          */
 439         if (!use_slab)
 440                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 441
 442         /* Update slab flag */
 443         *in_slab = use_slab;
 444
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 /**
 449  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 450  * @type: memblock type to scan
 451  *
 452  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 453  */
 454 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 455 {
 456         int i = 0;
 457
 458         /* cnt never goes below 1 */
 459         while (i < type->cnt - 1) {
 460                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 461                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 462
 463                 if (this->base + this->size != next->base ||
 464                     memblock_get_region_node(this) !=
 465                     memblock_get_region_node(next) ||
 466                     this->flags != next->flags) {
 467                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 468                         i++;
 469                         continue;
 470                 }
 471
 472                 this->size += next->size;
 473                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 474                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 475                 type->cnt--;
 476         }
 477 }
 478
 479 /**
 480  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 481  * @type:       memblock type to insert into
 482  * @idx:        index for the insertion point
 483  * @base:       base address of the new region
 484  * @size:       size of the new region
 485  * @nid:        node id of the new region
 486  * @flags:      flags of the new region
 487  *
 488  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 489  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 490  */
 491 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 492                                                    int idx, phys_addr_t base,
 493                                                    phys_addr_t size,
 494                                                    int nid, unsigned long flags)
 495 {
 496         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 497
 498         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 499         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 500         rgn->base = base;
 501         rgn->size = size;
 502         rgn->flags = flags;
 503         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 504         type->cnt++;
 505         type->total_size += size;
 506 }
 507
 508 /**
 509  * memblock_add_range - add new memblock region
 510  * @type: memblock type to add new region into
 511  * @base: base address of the new region
 512  * @size: size of the new region
 513  * @nid: nid of the new region
 514  * @flags: flags of the new region
 515  *
 516  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 517  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 518  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 519  * compatible regions are merged) after the addition.
 520  *
 521  * RETURNS:
 522  * 0 on success, -errno on failure.
 523  */
 524 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 525                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 526                                 int nid, unsigned long flags)
 527 {
 528         bool insert = false;
 529         phys_addr_t obase = base;
 530         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 531         int idx, nr_new;
 532         struct memblock_region *rgn;
 533
 534         if (!size)
 535                 return 0;
 536
 537         /* special case for empty array */
 538         if (type->regions[0].size == 0) {
 539                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 540                 type->regions[0].base = base;
 541                 type->regions[0].size = size;
 542                 type->regions[0].flags = flags;
 543                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 544                 type->total_size = size;
 545                 return 0;
 546         }
 547 repeat:
 548         /*
 549          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 550          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 551          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 552          */
 553         base = obase;
 554         nr_new = 0;
 555
 556         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 557                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 558                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 559
 560                 if (rbase >= end)
 561                         break;
 562                 if (rend <= base)
 563                         continue;
 564                 /*
 565                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 566                  * area, insert that portion.
 567                  */
 568                 if (rbase > base) {
 569 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 570                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 571 #endif
 572                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 573                         nr_new++;
 574                         if (insert)
 575                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 576                                                        rbase - base, nid,
 577                                                        flags);
 578                 }
 579                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 580                 base = min(rend, end);
 581         }
 582
 583         /* insert the remaining portion */
 584         if (base < end) {
 585                 nr_new++;
 586                 if (insert)
 587                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 588                                                nid, flags);
 589         }
 590
 591         if (!nr_new)
 592                 return 0;
 593
 594         /*
 595          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 596          * insertions; otherwise, merge and return.
 597          */
 598         if (!insert) {
 599                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 600                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 601                                 return -ENOMEM;
 602                 insert = true;
 603                 goto repeat;
 604         } else {
 605                 memblock_merge_regions(type);
 606                 return 0;
 607         }
 608 }
 609
 610 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 611                                        int nid)
 612 {
 613         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 614 }
 615
 616 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 617 {
 618         phys_addr_t end = base + size - 1;
 619
 620         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
 621                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 622
 623         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 624 }
 625
 626 /**
 627  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 628  * @type: memblock type to isolate range for
 629  * @base: base of range to isolate
 630  * @size: size of range to isolate
 631  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 632  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 633  *
 634  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 635  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 636  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 637  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 638  *
 639  * RETURNS:
 640  * 0 on success, -errno on failure.
 641  */
 642 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 643                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 644                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 645 {
 646         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 647         int idx;
 648         struct memblock_region *rgn;
 649
 650         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 651
 652         if (!size)
 653                 return 0;
 654
 655         /* we'll create at most two more regions */
 656         while (type->cnt + 2 > type->max)
 657                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 658                         return -ENOMEM;
 659
 660         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 661                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 662                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 663
 664                 if (rbase >= end)
 665                         break;
 666                 if (rend <= base)
 667                         continue;
 668
 669                 if (rbase < base) {
 670                         /*
 671                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 672                          * to process the next region - the new top half.
 673                          */
 674                         rgn->base = base;
 675                         rgn->size -= base - rbase;
 676                         type->total_size -= base - rbase;
 677                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 678                                                memblock_get_region_node(rgn),
 679                                                rgn->flags);
 680                 } else if (rend > end) {
 681                         /*
 682                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 683                          * current region - the new bottom half.
 684                          */
 685                         rgn->base = end;
 686                         rgn->size -= end - rbase;
 687                         type->total_size -= end - rbase;
 688                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 689                                                memblock_get_region_node(rgn),
 690                                                rgn->flags);
 691                 } else {
 692                         /* @rgn is fully contained, record it */
 693                         if (!*end_rgn)
 694                                 *start_rgn = idx;
 695                         *end_rgn = idx + 1;
 696                 }
 697         }
 698
 699         return 0;
 700 }
 701
 702 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 703                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 704 {
 705         int start_rgn, end_rgn;
 706         int i, ret;
 707
 708         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 709         if (ret)
 710                 return ret;
 711
 712         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 713                 memblock_remove_region(type, i);
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 718 {
 719         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 720 }
 721
 722
 723 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 724 {
 725         phys_addr_t end = base + size - 1;
 726
 727         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
 728                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 729
 730         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 731         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 732 }
 733
 734 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 735 {
 736         phys_addr_t end = base + size - 1;
 737
 738         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
 739                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 740
 741         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 742 }
 743
 744 /**
 745  *
 746  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 747  *
 748  * Return 0 on success, -errno on failure.
 749  */
 750 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 751                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 752 {
 753         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 754         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 755
 756         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 757         if (ret)
 758                 return ret;
 759
 760         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 761                 if (set)
 762                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 763                 else
 764                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 765
 766         memblock_merge_regions(type);
 767         return 0;
 768 }
 769
 770 /**
 771  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 772  * @base: the base phys addr of the region
 773  * @size: the size of the region
 774  *
 775  * Return 0 on success, -errno on failure.
 776  */
 777 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 778 {
 779         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 780 }
 781
 782 /**
 783  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 784  * @base: the base phys addr of the region
 785  * @size: the size of the region
 786  *
 787  * Return 0 on success, -errno on failure.
 788  */
 789 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 790 {
 791         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 792 }
 793
 794 /**
 795  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 796  * @base: the base phys addr of the region
 797  * @size: the size of the region
 798  *
 799  * Return 0 on success, -errno on failure.
 800  */
 801 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 802 {
 803         system_has_some_mirror = true;
 804
 805         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 806 }
 807
 808 /**
 809  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 810  * @base: the base phys addr of the region
 811  * @size: the size of the region
 812  *
 813  * Return 0 on success, -errno on failure.
 814  */
 815 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 816 {
 817         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 818 }
 819
 820 /**
 821  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 822  * @idx: pointer to u64 loop variable
 823  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 824  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 825  *
 826  * Iterate over all reserved memory regions.
 827  */
 828 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 829                                            phys_addr_t *out_start,
 830                                            phys_addr_t *out_end)
 831 {
 832         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 833
 834         if (*idx < type->cnt) {
 835                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 836                 phys_addr_t base = r->base;
 837                 phys_addr_t size = r->size;
 838
 839                 if (out_start)
 840                         *out_start = base;
 841                 if (out_end)
 842                         *out_end = base + size - 1;
 843
 844                 *idx += 1;
 845                 return;
 846         }
 847
 848         /* signal end of iteration */
 849         *idx = ULLONG_MAX;
 850 }
 851
 852 /**
 853  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 854  * @idx: pointer to u64 loop variable
 855  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 856  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 857  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 858  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 859  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 860  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 861  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 862  *
 863  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 864  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 865  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 866  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 867  * look like the following,
 868  *
 869  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 870  *
 871  * The upper 32bit indexes the following regions.
 872  *
 873  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 874  *
 875  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 876  * in lockstep and returns each intersection.
 877  */
 878 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 879                                       struct memblock_type *type_a,
 880                                       struct memblock_type *type_b,
 881                                       phys_addr_t *out_start,
 882                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 883 {
 884         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 885         int idx_b = *idx >> 32;
 886
 887         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 888         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 889                 nid = NUMA_NO_NODE;
 890
 891         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 892                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 893
 894                 phys_addr_t m_start = m->base;
 895                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 896                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 897
 898                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 899                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 900                         continue;
 901
 902                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 903                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 904                         continue;
 905
 906                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 907                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 908                         continue;
 909
 910                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 911                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 912                         continue;
 913
 914                 if (!type_b) {
 915                         if (out_start)
 916                                 *out_start = m_start;
 917                         if (out_end)
 918                                 *out_end = m_end;
 919                         if (out_nid)
 920                                 *out_nid = m_nid;
 921                         idx_a++;
 922                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 923                         return;
 924                 }
 925
 926                 /* scan areas before each reservation */
 927                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 928                         struct memblock_region *r;
 929                         phys_addr_t r_start;
 930                         phys_addr_t r_end;
 931
 932                         r = &type_b->regions[idx_b];
 933                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 934                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 935                                 r->base : ULLONG_MAX;
 936
 937                         /*
 938                          * if idx_b advanced past idx_a,
 939                          * break out to advance idx_a
 940                          */
 941                         if (r_start >= m_end)
 942                                 break;
 943                         /* if the two regions intersect, we're done */
 944                         if (m_start < r_end) {
 945                                 if (out_start)
 946                                         *out_start =
 947                                                 max(m_start, r_start);
 948                                 if (out_end)
 949                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 950                                 if (out_nid)
 951                                         *out_nid = m_nid;
 952                                 /*
 953                                  * The region which ends first is
 954                                  * advanced for the next iteration.
 955                                  */
 956                                 if (m_end <= r_end)
 957                                         idx_a++;
 958                                 else
 959                                         idx_b++;
 960                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 961                                 return;
 962                         }
 963                 }
 964         }
 965
 966         /* signal end of iteration */
 967         *idx = ULLONG_MAX;
 968 }
 969
 970 /**
 971  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 972  *
 973  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 974  * in type_b.
 975  *
 976  * @idx: pointer to u64 loop variable
 977  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 978  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 979  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 980  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 981  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 982  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 983  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 984  *
 985  * Reverse of __next_mem_range().
 986  */
 987 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 988                                           struct memblock_type *type_a,
 989                                           struct memblock_type *type_b,
 990                                           phys_addr_t *out_start,
 991                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 992 {
 993         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 994         int idx_b = *idx >> 32;
 995
 996         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 997                 nid = NUMA_NO_NODE;
 998
 999         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1000                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1001                 if (type_b != NULL)
1002                         idx_b = type_b->cnt;
1003                 else
1004                         idx_b = 0;
1005         }
1006
1007         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1008                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1009
1010                 phys_addr_t m_start = m->base;
1011                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1012                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1013
1014                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1015                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1016                         continue;
1017
1018                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1019                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1020                         continue;
1021
1022                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1023                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1024                         continue;
1025
1026                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1027                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1028                         continue;
1029
1030                 if (!type_b) {
1031                         if (out_start)
1032                                 *out_start = m_start;
1033                         if (out_end)
1034                                 *out_end = m_end;
1035                         if (out_nid)
1036                                 *out_nid = m_nid;
1037                         idx_a--;
1038                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1039                         return;
1040                 }
1041
1042                 /* scan areas before each reservation */
1043                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1044                         struct memblock_region *r;
1045                         phys_addr_t r_start;
1046                         phys_addr_t r_end;
1047
1048                         r = &type_b->regions[idx_b];
1049                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1050                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1051                                 r->base : ULLONG_MAX;
1052                         /*
1053                          * if idx_b advanced past idx_a,
1054                          * break out to advance idx_a
1055                          */
1056
1057                         if (r_end <= m_start)
1058                                 break;
1059                         /* if the two regions intersect, we're done */
1060                         if (m_end > r_start) {
1061                                 if (out_start)
1062                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1063                                 if (out_end)
1064                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1065                                 if (out_nid)
1066                                         *out_nid = m_nid;
1067                                 if (m_start >= r_start)
1068                                         idx_a--;
1069                                 else
1070                                         idx_b--;
1071                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1072                                 return;
1073                         }
1074                 }
1075         }
1076         /* signal end of iteration */
1077         *idx = ULLONG_MAX;
1078 }
1079
1080 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1081 /*
1082  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1083  */
1084 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1085                                 unsigned long *out_start_pfn,
1086                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1087 {
1088         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1089         struct memblock_region *r;
1090
1091         while (++*idx < type->cnt) {
1092                 r = &type->regions[*idx];
1093
1094                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1095                         continue;
1096                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1097                         break;
1098         }
1099         if (*idx >= type->cnt) {
1100                 *idx = -1;
1101                 return;
1102         }
1103
1104         if (out_start_pfn)
1105                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1106         if (out_end_pfn)
1107                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1108         if (out_nid)
1109                 *out_nid = r->nid;
1110 }
1111
1112 unsigned long __init_memblock memblock_next_valid_pfn(unsigned long pfn,
1113                                                       unsigned long max_pfn)
1114 {
1115         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1116         unsigned int right = type->cnt;
1117         unsigned int mid, left = 0;
1118         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn + 1);
1119
1120         do {
1121                 mid = (right + left) / 2;
1122
1123                 if (addr < type->regions[mid].base)
1124                         right = mid;
1125                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1126                                   type->regions[mid].size))
1127                         left = mid + 1;
1128                 else {
1129                         /* addr is within the region, so pfn + 1 is valid */
1130                         return min(pfn + 1, max_pfn);
1131                 }
1132         } while (left < right);
1133
1134         return min(PHYS_PFN(type->regions[right].base), max_pfn);
1135 }
1136
1137 /**
1138  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1139  * @base: base of area to set node ID for
1140  * @size: size of area to set node ID for
1141  * @type: memblock type to set node ID for
1142  * @nid: node ID to set
1143  *
1144  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1145  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1146  *
1147  * RETURNS:
1148  * 0 on success, -errno on failure.
1149  */
1150 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1151                                       struct memblock_type *type, int nid)
1152 {
1153         int start_rgn, end_rgn;
1154         int i, ret;
1155
1156         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1157         if (ret)
1158                 return ret;
1159
1160         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1161                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1162
1163         memblock_merge_regions(type);
1164         return 0;
1165 }
1166 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1167
1168 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1169                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1170                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1171 {
1172         phys_addr_t found;
1173
1174         if (!align)
1175                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1176
1177         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1178                                             flags);
1179         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1180                 /*
1181                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1182                  * never reported as leaks.
1183                  */
1184                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1185                 return found;
1186         }
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1191                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1192                                         ulong flags)
1193 {
1194         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1195                                         flags);
1196 }
1197
1198 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1199                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1200                                         int nid, ulong flags)
1201 {
1202         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1203 }
1204
1205 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1206 {
1207         ulong flags = choose_memblock_flags();
1208         phys_addr_t ret;
1209
1210 again:
1211         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1212                                       nid, flags);
1213
1214         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1215                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1216                 goto again;
1217         }
1218         return ret;
1219 }
1220
1221 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1222 {
1223         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1224                                        MEMBLOCK_NONE);
1225 }
1226
1227 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1228 {
1229         phys_addr_t alloc;
1230
1231         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1232
1233         if (alloc == 0)
1234                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1235                       &size, &max_addr);
1236
1237         return alloc;
1238 }
1239
1240 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1241 {
1242         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1243 }
1244
1245 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1246 {
1247         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1248
1249         if (res)
1250                 return res;
1251         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1252 }
1253
1254 /**
1255  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1256  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1257  * @align: alignment of the region and block's size
1258  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1259  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1260  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1261  *
1262  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1263  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1264  * to any node in the system if the specified node can not
1265  * hold the requested memory.
1266  *
1267  * The allocation is performed from memory region limited by
1268  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1269  *
1270  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1271  *
1272  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1273  * allocated memory is reset to 0.
1274  *
1275  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1276  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1277  *
1278  * RETURNS:
1279  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1280  */
1281 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1282                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1283                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1284                                 int nid)
1285 {
1286         phys_addr_t alloc;
1287         void *ptr;
1288         ulong flags = choose_memblock_flags();
1289
1290         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1291                 nid = NUMA_NO_NODE;
1292
1293         /*
1294          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1295          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1296          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1297          */
1298         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1299                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1300
1301         if (!align)
1302                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1303
1304         if (max_addr > memblock.current_limit)
1305                 max_addr = memblock.current_limit;
1306 again:
1307         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1308                                             nid, flags);
1309         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1310                 goto done;
1311
1312         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1313                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1314                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1315                                                     flags);
1316                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1317                         goto done;
1318         }
1319
1320         if (min_addr) {
1321                 min_addr = 0;
1322                 goto again;
1323         }
1324
1325         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1326                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1327                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1328                         &size);
1329                 goto again;
1330         }
1331
1332         return NULL;
1333 done:
1334         ptr = phys_to_virt(alloc);
1335         memset(ptr, 0, size);
1336
1337         /*
1338          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1339          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1340          * are only referred via the physical address which is not
1341          * looked up by kmemleak.
1342          */
1343         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1344
1345         return ptr;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1350  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1351  * @align: alignment of the region and block's size
1352  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1353  *        is preferred (phys address)
1354  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1355  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1356  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1357  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1358  *
1359  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1360  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1361  *
1362  * RETURNS:
1363  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1364  */
1365 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1366                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1367                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1368                                 int nid)
1369 {
1370         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1371                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1372                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1373         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1374                                              max_addr, nid);
1375 }
1376
1377 /**
1378  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1379  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1380  * @align: alignment of the region and block's size
1381  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1382  *        is preferred (phys address)
1383  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1384  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1385  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1386  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1387  *
1388  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1389  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1390  * and panics if the request can not be satisfied.
1391  *
1392  * RETURNS:
1393  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1394  */
1395 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1396                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1397                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1398                         int nid)
1399 {
1400         void *ptr;
1401
1402         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1403                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1404                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1405         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1406                                            min_addr, max_addr, nid);
1407         if (ptr)
1408                 return ptr;
1409
1410         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1411               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1412               (u64)max_addr);
1413         return NULL;
1414 }
1415
1416 /**
1417  * __memblock_free_early - free boot memory block
1418  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1419  * @size: size of the boot memory block in bytes
1420  *
1421  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1422  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1423  */
1424 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1425 {
1426         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1427                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1428                      (void *)_RET_IP_);
1429         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1430         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1431 }
1432
1433 /*
1434  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1435  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1436  * @size: size of the boot memory block in bytes
1437  *
1438  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1439  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1440  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1441  */
1442 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1443 {
1444         u64 cursor, end;
1445
1446         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1447                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1448                      (void *)_RET_IP_);
1449         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1450         cursor = PFN_UP(base);
1451         end = PFN_DOWN(base + size);
1452
1453         for (; cursor < end; cursor++) {
1454                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1455                 totalram_pages++;
1456         }
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Remaining API functions
1461  */
1462
1463 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1464 {
1465         return memblock.memory.total_size;
1466 }
1467
1468 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1469 {
1470         return memblock.reserved.total_size;
1471 }
1472
1473 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1474 {
1475         unsigned long pages = 0;
1476         struct memblock_region *r;
1477         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1478
1479         for_each_memblock(memory, r) {
1480                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1481                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1482                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1483                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1484                 pages += end_pfn - start_pfn;
1485         }
1486
1487         return PFN_PHYS(pages);
1488 }
1489
1490 /* lowest address */
1491 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1492 {
1493         return memblock.memory.regions[0].base;
1494 }
1495
1496 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1497 {
1498         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1499
1500         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1501 }
1502
1503 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1504 {
1505         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1506         struct memblock_region *r;
1507
1508         /*
1509          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1510          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1511          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1512          */
1513         for_each_memblock(memory, r) {
1514                 if (limit <= r->size) {
1515                         max_addr = r->base + limit;
1516                         break;
1517                 }
1518                 limit -= r->size;
1519         }
1520
1521         return max_addr;
1522 }
1523
1524 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1525 {
1526         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1527
1528         if (!limit)
1529                 return;
1530
1531         max_addr = __find_max_addr(limit);
1532
1533         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1534         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1535                 return;
1536
1537         /* truncate both memory and reserved regions */
1538         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1539                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1540         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1541                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1542 }
1543
1544 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1545 {
1546         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1547         phys_addr_t max_addr;
1548         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
1549
1550         if (!limit)
1551                 return;
1552
1553         max_addr = __find_max_addr(limit);
1554
1555         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1556         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1557                 return;
1558
1559         ret = memblock_isolate_range(type, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX,
1560                                 &start_rgn, &end_rgn);
1561         if (ret)
1562                 return;
1563
1564         /* remove all the MAP regions above the limit */
1565         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--) {
1566                 if (!memblock_is_nomap(&type->regions[i]))
1567                         memblock_remove_region(type, i);
1568         }
1569         /* truncate the reserved regions */
1570         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1571                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1572 }
1573
1574 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1575 {
1576         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1577
1578         do {
1579                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1580
1581                 if (addr < type->regions[mid].base)
1582                         right = mid;
1583                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1584                                   type->regions[mid].size))
1585                         left = mid + 1;
1586                 else
1587                         return mid;
1588         } while (left < right);
1589         return -1;
1590 }
1591
1592 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1593 {
1594         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1595 }
1596
1597 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1598 {
1599         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1600 }
1601
1602 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1603 {
1604         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1605
1606         if (i == -1)
1607                 return false;
1608         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1609 }
1610
1611 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1612 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1613                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1614 {
1615         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1616         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1617
1618         if (mid == -1)
1619                 return -1;
1620
1621         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1622         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1623
1624         return type->regions[mid].nid;
1625 }
1626 #endif
1627
1628 /**
1629  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1630  * @base: base of region to check
1631  * @size: size of region to check
1632  *
1633  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1634  *
1635  * RETURNS:
1636  * 0 if false, non-zero if true
1637  */
1638 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1639 {
1640         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1641         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1642
1643         if (idx == -1)
1644                 return 0;
1645         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1646                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1647 }
1648
1649 /**
1650  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1651  * @base: base of region to check
1652  * @size: size of region to check
1653  *
1654  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1655  *
1656  * RETURNS:
1657  * True if they intersect, false if not.
1658  */
1659 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1660 {
1661         memblock_cap_size(base, &size);
1662         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1663 }
1664
1665 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1666 {
1667         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1668         struct memblock_region *r;
1669
1670         for_each_memblock(memory, r) {
1671                 orig_start = r->base;
1672                 orig_end = r->base + r->size;
1673                 start = round_up(orig_start, align);
1674                 end = round_down(orig_end, align);
1675
1676                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1677                         continue;
1678
1679                 if (start < end) {
1680                         r->base = start;
1681                         r->size = end - start;
1682                 } else {
1683                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1684                                                r - memblock.memory.regions);
1685                         r--;
1686                 }
1687         }
1688 }
1689
1690 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1691 {
1692         memblock.current_limit = limit;
1693 }
1694
1695 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1696 {
1697         return memblock.current_limit;
1698 }
1699
1700 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1701 {
1702         phys_addr_t base, end, size;
1703         unsigned long flags;
1704         int idx;
1705         struct memblock_region *rgn;
1706
1707         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1708
1709         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1710                 char nid_buf[32] = "";
1711
1712                 base = rgn->base;
1713                 size = rgn->size;
1714                 end = base + size - 1;
1715                 flags = rgn->flags;
1716 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1717                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1718                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1719                                  memblock_get_region_node(rgn));
1720 #endif
1721                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1722                         name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1723         }
1724 }
1725
1726 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1727 {
1728         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1729         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1730                 &memblock.memory.total_size,
1731                 &memblock.reserved.total_size);
1732
1733         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1734         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1735 }
1736
1737 void __init memblock_allow_resize(void)
1738 {
1739         memblock_can_resize = 1;
1740 }
1741
1742 static int __init early_memblock(char *p)
1743 {
1744         if (p && strstr(p, "debug"))
1745                 memblock_debug = 1;
1746         return 0;
1747 }
1748 early_param("memblock", early_memblock);
1749
1750 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1751
1752 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1753 {
1754         struct memblock_type *type = m->private;
1755         struct memblock_region *reg;
1756         int i;
1757         phys_addr_t end;
1758
1759         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1760                 reg = &type->regions[i];
1761                 end = reg->base + reg->size - 1;
1762
1763                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1764                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1765         }
1766         return 0;
1767 }
1768
1769 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1770 {
1771         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1772 }
1773
1774 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1775         .open = memblock_debug_open,
1776         .read = seq_read,
1777         .llseek = seq_lseek,
1778         .release = single_release,
1779 };
1780
1781 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1782 {
1783         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1784         if (!root)
1785                 return -ENXIO;
1786         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1787         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1788 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1789         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1790 #endif
1791
1792         return 0;
1793 }
1794 __initcall(memblock_init_debugfs);
1795
1796 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */