mm/memblock.c

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