mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.h>
  36 #include <linux/compaction.h>
  37
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39
  40 #include "internal.h"
  41
  42 /*
  43  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  44  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  45  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  46  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  47  */
  48
  49 static void generic_online_page(struct page *page);
  50
  51 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  52 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  53
  54 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  55 static struct {
  56         struct task_struct *active_writer;
  57         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  58         /*
  59          * Also blocks the new readers during
  60          * an ongoing mem hotplug operation.
  61          */
  62         int refcount;
  63
  64 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  65         struct lockdep_map dep_map;
  66 #endif
  67 } mem_hotplug = {
  68         .active_writer = NULL,
  69         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  70         .refcount = 0,
  71 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  72         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  73 #endif
  74 };
  75
  76 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  77 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  78 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  80
  81 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  82 bool memhp_auto_online;
  83 #else
  84 bool memhp_auto_online = true;
  85 #endif
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  87
  88 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  89 {
  90         if (!strcmp(str, "online"))
  91                 memhp_auto_online = true;
  92         else if (!strcmp(str, "offline"))
  93                 memhp_auto_online = false;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  98
  99 void get_online_mems(void)
 100 {
 101         might_sleep();
 102         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 103                 return;
 104         memhp_lock_acquire_read();
 105         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 106         mem_hotplug.refcount++;
 107         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 108
 109 }
 110
 111 void put_online_mems(void)
 112 {
 113         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 114                 return;
 115         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 116
 117         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 118                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 119
 120         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 121                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 122         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 123         memhp_lock_release();
 124
 125 }
 126
 127 void mem_hotplug_begin(void)
 128 {
 129         assert_held_device_hotplug();
 130
 131         mem_hotplug.active_writer = current;
 132
 133         memhp_lock_acquire();
 134         for (;;) {
 135                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 136                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 137                         break;
 138                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 139                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 140                 schedule();
 141         }
 142 }
 143
 144 void mem_hotplug_done(void)
 145 {
 146         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 147         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 148         memhp_lock_release();
 149 }
 150
 151 /* add this memory to iomem resource */
 152 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 153 {
 154         struct resource *res;
 155         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 156         if (!res)
 157                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 158
 159         res->name = "System RAM";
 160         res->start = start;
 161         res->end = start + size - 1;
 162         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 163         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 164                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 165                 kfree(res);
 166                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 167         }
 168         return res;
 169 }
 170
 171 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 172 {
 173         if (!res)
 174                 return;
 175         release_resource(res);
 176         kfree(res);
 177         return;
 178 }
 179
 180 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 181 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 182                       unsigned long type)
 183 {
 184         page->freelist = (void *)type;
 185         SetPagePrivate(page);
 186         set_page_private(page, info);
 187         page_ref_inc(page);
 188 }
 189
 190 void put_page_bootmem(struct page *page)
 191 {
 192         unsigned long type;
 193
 194         type = (unsigned long) page->freelist;
 195         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 196                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 197
 198         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 199                 page->freelist = NULL;
 200                 ClearPagePrivate(page);
 201                 set_page_private(page, 0);
 202                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 203                 free_reserved_page(page);
 204         }
 205 }
 206
 207 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 208 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 209 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 210 {
 211         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 212         struct mem_section *ms;
 213         struct page *page, *memmap;
 214
 215         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 216         ms = __nr_to_section(section_nr);
 217
 218         /* Get section's memmap address */
 219         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 220
 221         /*
 222          * Get page for the memmap's phys address
 223          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 224          */
 225         page = virt_to_page(memmap);
 226         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 227         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 228
 229         /* remember memmap's page */
 230         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 231                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 232
 233         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 234         page = virt_to_page(usemap);
 235
 236         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 237
 238         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 239                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 240
 241 }
 242 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 243 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 244 {
 245         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 246         struct mem_section *ms;
 247         struct page *page, *memmap;
 248
 249         if (!pfn_valid(start_pfn))
 250                 return;
 251
 252         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 253         ms = __nr_to_section(section_nr);
 254
 255         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 256
 257         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 258
 259         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 260         page = virt_to_page(usemap);
 261
 262         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 263
 264         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 265                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 266 }
 267 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 268
 269 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 270 {
 271         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 272         int node = pgdat->node_id;
 273         struct page *page;
 274
 275         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 276         page = virt_to_page(pgdat);
 277
 278         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 279                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 280
 281         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 282         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 283
 284         /* register section info */
 285         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 286                 /*
 287                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 288                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 289                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 290                  * reside in some other nodes.
 291                  */
 292                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 293                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 294         }
 295 }
 296 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 297
 298 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 299                                      unsigned long end_pfn)
 300 {
 301         unsigned long old_zone_end_pfn;
 302
 303         zone_span_writelock(zone);
 304
 305         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 306         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 307                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 308
 309         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 310                                 zone->zone_start_pfn;
 311
 312         zone_span_writeunlock(zone);
 313 }
 314
 315 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 316                 unsigned long end_pfn)
 317 {
 318         zone_span_writelock(zone);
 319
 320         if (end_pfn - start_pfn) {
 321                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 322                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 323         } else {
 324                 /*
 325                  * make it consist as free_area_init_core(),
 326                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 327                  */
 328                 zone->zone_start_pfn = 0;
 329                 zone->spanned_pages = 0;
 330         }
 331
 332         zone_span_writeunlock(zone);
 333 }
 334
 335 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 336                 unsigned long end_pfn)
 337 {
 338         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 339         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 340         unsigned long pfn;
 341
 342         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 343                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 344 }
 345
 346 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 347  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 348 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 349                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 350 {
 351         if (!zone_is_initialized(zone))
 352                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 353
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 358                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 359 {
 360         int ret;
 361         unsigned long flags;
 362         unsigned long z1_start_pfn;
 363
 364         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 365         if (ret)
 366                 return ret;
 367
 368         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 369
 370         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 371         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 372                 goto out_fail;
 373         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 374         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 375                 goto out_fail;
 376         /* must included/overlap */
 377         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 378                 goto out_fail;
 379
 380         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 381         if (!zone_is_empty(z1))
 382                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 383         else
 384                 z1_start_pfn = start_pfn;
 385
 386         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 387         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 388
 389         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 390
 391         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 392
 393         return 0;
 394 out_fail:
 395         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 396         return -1;
 397 }
 398
 399 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 400                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 401 {
 402         int ret;
 403         unsigned long flags;
 404         unsigned long z2_end_pfn;
 405
 406         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 407         if (ret)
 408                 return ret;
 409
 410         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 411
 412         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 413         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 414                 goto out_fail;
 415         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 416         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 417                 goto out_fail;
 418         /* must included/overlap */
 419         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 420                 goto out_fail;
 421
 422         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 423         if (!zone_is_empty(z2))
 424                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 425         else
 426                 z2_end_pfn = end_pfn;
 427
 428         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 429         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 430
 431         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 432
 433         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 434
 435         return 0;
 436 out_fail:
 437         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 438         return -1;
 439 }
 440
 441 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 442                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 443 {
 444         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 445         int ret = 0;
 446
 447         if (zone_shift < 0)
 448                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 449                                           start_pfn, end_pfn);
 450         else if (zone_shift)
 451                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 452                                            start_pfn, end_pfn);
 453
 454         if (ret)
 455                 return NULL;
 456
 457         return zone + zone_shift;
 458 }
 459
 460 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 461                                       unsigned long end_pfn)
 462 {
 463         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 464
 465         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 466                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 467
 468         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 469                                         pgdat->node_start_pfn;
 470 }
 471
 472 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 473 {
 474         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 475         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 476         int nid = pgdat->node_id;
 477         int zone_type;
 478         unsigned long flags, pfn;
 479         int ret;
 480
 481         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 482         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 483         if (ret)
 484                 return ret;
 485
 486         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 487         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 488         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 489                         phys_start_pfn + nr_pages);
 490         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 491         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 492                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 493
 494         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 495         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 496                 if (!pfn_valid(pfn))
 497                         continue;
 498
 499                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 500         }
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 505                                         unsigned long phys_start_pfn)
 506 {
 507         int ret;
 508
 509         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 510                 return -EEXIST;
 511
 512         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 513
 514         if (ret < 0)
 515                 return ret;
 516
 517         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 518
 519         if (ret < 0)
 520                 return ret;
 521
 522         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 527  * expected that archs that support memory hotplug will
 528  * call this function after deciding the zone to which to
 529  * add the new pages.
 530  */
 531 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 532                         unsigned long nr_pages)
 533 {
 534         unsigned long i;
 535         int err = 0;
 536         int start_sec, end_sec;
 537         struct vmem_altmap *altmap;
 538
 539         clear_zone_contiguous(zone);
 540
 541         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 542         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 543         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 544
 545         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 546         if (altmap) {
 547                 /*
 548                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 549                  */
 550                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 551                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 552                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 553                         err = -EINVAL;
 554                         goto out;
 555                 }
 556                 altmap->alloc = 0;
 557         }
 558
 559         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 560                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 561
 562                 /*
 563                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 564                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 565                  * Warning will be printed if there is collision.
 566                  */
 567                 if (err && (err != -EEXIST))
 568                         break;
 569                 err = 0;
 570         }
 571         vmemmap_populate_print_last();
 572 out:
 573         set_zone_contiguous(zone);
 574         return err;
 575 }
 576 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 577
 578 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 579 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 580 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 581                                      unsigned long start_pfn,
 582                                      unsigned long end_pfn)
 583 {
 584         struct mem_section *ms;
 585
 586         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 587                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 588
 589                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 590                         continue;
 591
 592                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 593                         continue;
 594
 595                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 596                         continue;
 597
 598                 return start_pfn;
 599         }
 600
 601         return 0;
 602 }
 603
 604 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 605 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 606                                     unsigned long start_pfn,
 607                                     unsigned long end_pfn)
 608 {
 609         struct mem_section *ms;
 610         unsigned long pfn;
 611
 612         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 613         pfn = end_pfn - 1;
 614         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 615                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 616
 617                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 618                         continue;
 619
 620                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 621                         continue;
 622
 623                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 624                         continue;
 625
 626                 return pfn;
 627         }
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 633                              unsigned long end_pfn)
 634 {
 635         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 636         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 637         unsigned long zone_end_pfn = z;
 638         unsigned long pfn;
 639         struct mem_section *ms;
 640         int nid = zone_to_nid(zone);
 641
 642         zone_span_writelock(zone);
 643         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 644                 /*
 645                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 646                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 647                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 648                  * for shrinking zone.
 649                  */
 650                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 651                                                 zone_end_pfn);
 652                 if (pfn) {
 653                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 654                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 655                 }
 656         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 657                 /*
 658                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 659                  * shrink zone->spanned_pages.
 660                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 661                  * shrinking zone.
 662                  */
 663                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 664                                                start_pfn);
 665                 if (pfn)
 666                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 667         }
 668
 669         /*
 670          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 671          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 672          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 673          * it check the zone has only hole or not.
 674          */
 675         pfn = zone_start_pfn;
 676         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 677                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 678
 679                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 680                         continue;
 681
 682                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 683                         continue;
 684
 685                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 686                 if (start_pfn == pfn)
 687                         continue;
 688
 689                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 690                 zone_span_writeunlock(zone);
 691                 return;
 692         }
 693
 694         /* The zone has no valid section */
 695         zone->zone_start_pfn = 0;
 696         zone->spanned_pages = 0;
 697         zone_span_writeunlock(zone);
 698 }
 699
 700 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 701                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 702 {
 703         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 704         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 705         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 706         unsigned long pfn;
 707         struct mem_section *ms;
 708         int nid = pgdat->node_id;
 709
 710         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 711                 /*
 712                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 713                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 714                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 715                  * for shrinking zone.
 716                  */
 717                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 718                                                 pgdat_end_pfn);
 719                 if (pfn) {
 720                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 721                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 722                 }
 723         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 724                 /*
 725                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 726                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 727                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 728                  * shrinking zone.
 729                  */
 730                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 731                                                start_pfn);
 732                 if (pfn)
 733                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 738          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 739          * change the pgdat.
 740          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 741          * has only hole or not.
 742          */
 743         pfn = pgdat_start_pfn;
 744         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 745                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 746
 747                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 748                         continue;
 749
 750                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 751                         continue;
 752
 753                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 754                 if (start_pfn == pfn)
 755                         continue;
 756
 757                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 758                 return;
 759         }
 760
 761         /* The pgdat has no valid section */
 762         pgdat->node_start_pfn = 0;
 763         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 764 }
 765
 766 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 767 {
 768         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 769         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 770         int zone_type;
 771         unsigned long flags;
 772
 773         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 774
 775         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 776         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 777         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 778         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 779 }
 780
 781 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 782                 unsigned long map_offset)
 783 {
 784         unsigned long start_pfn;
 785         int scn_nr;
 786         int ret = -EINVAL;
 787
 788         if (!valid_section(ms))
 789                 return ret;
 790
 791         ret = unregister_memory_section(ms);
 792         if (ret)
 793                 return ret;
 794
 795         scn_nr = __section_nr(ms);
 796         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 797         __remove_zone(zone, start_pfn);
 798
 799         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 800         return 0;
 801 }
 802
 803 /**
 804  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 805  * @zone: zone from which pages need to be removed
 806  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 807  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 808  *
 809  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 810  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 811  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 812  * calling offline_pages().
 813  */
 814 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 815                  unsigned long nr_pages)
 816 {
 817         unsigned long i;
 818         unsigned long map_offset = 0;
 819         int sections_to_remove, ret = 0;
 820
 821         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 822         if (is_dev_zone(zone)) {
 823                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 824                 struct vmem_altmap *altmap;
 825
 826                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 827                 if (altmap)
 828                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 829         } else {
 830                 resource_size_t start, size;
 831
 832                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 833                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 834
 835                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 836                                         size);
 837                 if (ret) {
 838                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 839
 840                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 841                                         &start, &endres, ret);
 842                 }
 843         }
 844
 845         clear_zone_contiguous(zone);
 846
 847         /*
 848          * We can only remove entire sections
 849          */
 850         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 851         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 852
 853         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 854         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 855                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 856
 857                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 858                 map_offset = 0;
 859                 if (ret)
 860                         break;
 861         }
 862
 863         set_zone_contiguous(zone);
 864
 865         return ret;
 866 }
 867 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 868 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 869
 870 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 871 {
 872         int rc = -EINVAL;
 873
 874         get_online_mems();
 875         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 876
 877         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 878                 online_page_callback = callback;
 879                 rc = 0;
 880         }
 881
 882         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 883         put_online_mems();
 884
 885         return rc;
 886 }
 887 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 888
 889 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 890 {
 891         int rc = -EINVAL;
 892
 893         get_online_mems();
 894         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 895
 896         if (online_page_callback == callback) {
 897                 online_page_callback = generic_online_page;
 898                 rc = 0;
 899         }
 900
 901         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 902         put_online_mems();
 903
 904         return rc;
 905 }
 906 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 907
 908 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 909 {
 910 }
 911 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 912
 913 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 914 {
 915         adjust_managed_page_count(page, 1);
 916 }
 917 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 918
 919 void __online_page_free(struct page *page)
 920 {
 921         __free_reserved_page(page);
 922 }
 923 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 924
 925 static void generic_online_page(struct page *page)
 926 {
 927         __online_page_set_limits(page);
 928         __online_page_increment_counters(page);
 929         __online_page_free(page);
 930 }
 931
 932 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 933                         void *arg)
 934 {
 935         unsigned long i;
 936         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 937         struct page *page;
 938         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 939                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 940                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 941                         (*online_page_callback)(page);
 942                         onlined_pages++;
 943                 }
 944         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 945         return 0;
 946 }
 947
 948 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 949 /*
 950  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 951  * normal memory.
 952  */
 953 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 954 {
 955         return true;
 956 }
 957 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 958 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 959 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 960 {
 961         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 962 }
 963 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 964
 965 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 966 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 967         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 968 {
 969         int nid = zone_to_nid(zone);
 970         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 971
 972         /*
 973          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 974          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 975          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 976          *
 977          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 978          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 979          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 980          */
 981         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 982                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 983
 984         /*
 985          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 986          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 987          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 988          * the memory is online.
 989          */
 990         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 991                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 992         else
 993                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 994
 995 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 996         /*
 997          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 998          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 999          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1000          *
1001          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1002          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1003          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1004          */
1005         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1006         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1007                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1008
1009         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1010                 arg->status_change_nid_high = nid;
1011         else
1012                 arg->status_change_nid_high = -1;
1013 #else
1014         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1015 #endif
1016
1017         /*
1018          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1019          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1020          * is online.
1021          */
1022         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1023                 arg->status_change_nid = nid;
1024         else
1025                 arg->status_change_nid = -1;
1026 }
1027
1028 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1029 {
1030         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1031                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1032
1033         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1034                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1035
1036         node_set_state(node, N_MEMORY);
1037 }
1038
1039 bool zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1040                    enum zone_type target, int *zone_shift)
1041 {
1042         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1043         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1044         int i;
1045
1046         *zone_shift = 0;
1047
1048         if (idx < target) {
1049                 /* pages must be at end of current zone */
1050                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1051                         return false;
1052
1053                 /* no zones in use between current zone and target */
1054                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1055                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1056                                 return false;
1057         }
1058
1059         if (target < idx) {
1060                 /* pages must be at beginning of current zone */
1061                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1062                         return false;
1063
1064                 /* no zones in use between current zone and target */
1065                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1066                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1067                                 return false;
1068         }
1069
1070         *zone_shift = target - idx;
1071         return true;
1072 }
1073
1074 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1075 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078         unsigned long onlined_pages = 0;
1079         struct zone *zone;
1080         int need_zonelists_rebuild = 0;
1081         int nid;
1082         int ret;
1083         struct memory_notify arg;
1084         int zone_shift = 0;
1085
1086         /*
1087          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1088          * The section can't be removed here because of the
1089          * memory_block->state_mutex.
1090          */
1091         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1092
1093         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1094             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1095             !can_online_high_movable(zone))
1096                 return -EINVAL;
1097
1098         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL) {
1099                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL, &zone_shift))
1100                         return -EINVAL;
1101         } else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) {
1102                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE, &zone_shift))
1103                         return -EINVAL;
1104         }
1105
1106         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1107         if (!zone)
1108                 return -EINVAL;
1109
1110         arg.start_pfn = pfn;
1111         arg.nr_pages = nr_pages;
1112         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1113
1114         nid = zone_to_nid(zone);
1115
1116         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1117         ret = notifier_to_errno(ret);
1118         if (ret)
1119                 goto failed_addition;
1120
1121         /*
1122          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1123          * This means the page allocator ignores this zone.
1124          * So, zonelist must be updated after online.
1125          */
1126         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1127         if (!populated_zone(zone)) {
1128                 need_zonelists_rebuild = 1;
1129                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1130         }
1131
1132         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1133                 online_pages_range);
1134         if (ret) {
1135                 if (need_zonelists_rebuild)
1136                         zone_pcp_reset(zone);
1137                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1138                 goto failed_addition;
1139         }
1140
1141         zone->present_pages += onlined_pages;
1142
1143         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1144         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1145         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1146
1147         if (onlined_pages) {
1148                 node_states_set_node(nid, &arg);
1149                 if (need_zonelists_rebuild)
1150                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1151                 else
1152                         zone_pcp_update(zone);
1153         }
1154
1155         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1156
1157         init_per_zone_wmark_min();
1158
1159         if (onlined_pages) {
1160                 kswapd_run(nid);
1161                 kcompactd_run(nid);
1162         }
1163
1164         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1165
1166         writeback_set_ratelimit();
1167
1168         if (onlined_pages)
1169                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1170         return 0;
1171
1172 failed_addition:
1173         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1174                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1175                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1176         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1177         return ret;
1178 }
1179 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1180
1181 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1182 {
1183         struct zone *z;
1184
1185         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1186                 z->present_pages = 0;
1187
1188         pgdat->node_present_pages = 0;
1189 }
1190
1191 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1192 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1193 {
1194         struct pglist_data *pgdat;
1195         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1196         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1197         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1198
1199         pgdat = NODE_DATA(nid);
1200         if (!pgdat) {
1201                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1202                 if (!pgdat)
1203                         return NULL;
1204
1205                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1206         } else {
1207                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1208                 pgdat->nr_zones = 0;
1209                 pgdat->kswapd_order = 0;
1210                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1211         }
1212
1213         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1214
1215         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1216         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1217         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1218
1219         /*
1220          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1221          * to access not-initialized zonelist, build here.
1222          */
1223         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1224         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1225         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1226
1227         /*
1228          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1229          * free_area_init_core(), which will cause
1230          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1231          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1232          */
1233         reset_node_managed_pages(pgdat);
1234
1235         /*
1236          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1237          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1238          * online_pages() and offline_pages().
1239          */
1240         reset_node_present_pages(pgdat);
1241
1242         return pgdat;
1243 }
1244
1245 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1246 {
1247         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1248         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1249         arch_free_nodedata(pgdat);
1250         return;
1251 }
1252
1253
1254 /**
1255  * try_online_node - online a node if offlined
1256  *
1257  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1258  */
1259 int try_online_node(int nid)
1260 {
1261         pg_data_t       *pgdat;
1262         int     ret;
1263
1264         if (node_online(nid))
1265                 return 0;
1266
1267         mem_hotplug_begin();
1268         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1269         if (!pgdat) {
1270                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1271                 ret = -ENOMEM;
1272                 goto out;
1273         }
1274         node_set_online(nid);
1275         ret = register_one_node(nid);
1276         BUG_ON(ret);
1277
1278         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1279                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1280                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1281                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1282         }
1283
1284 out:
1285         mem_hotplug_done();
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1290 {
1291         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1292         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1293
1294         /* Memory range must be aligned with section */
1295         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1296             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1297                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1298                                 (unsigned long long)start,
1299                                 (unsigned long long)size);
1300                 return -EINVAL;
1301         }
1302
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1308  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1309  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1310  */
1311 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1312 {
1313         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1314         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1315         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1316
1317         if (zone_is_empty(movable_zone))
1318                 return 0;
1319
1320         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1321                 return 1;
1322
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1327                 bool for_device)
1328 {
1329 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1330         if (for_device)
1331                 return ZONE_DEVICE;
1332 #endif
1333         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1334                 return ZONE_MOVABLE;
1335
1336         return zone_default;
1337 }
1338
1339 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1340 {
1341         return memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
1342 }
1343
1344 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1345 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1346 {
1347         u64 start, size;
1348         pg_data_t *pgdat = NULL;
1349         bool new_pgdat;
1350         bool new_node;
1351         int ret;
1352
1353         start = res->start;
1354         size = resource_size(res);
1355
1356         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1357         if (ret)
1358                 return ret;
1359
1360         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1361                 void *p = NODE_DATA(nid);
1362                 new_pgdat = !p;
1363         }
1364
1365         mem_hotplug_begin();
1366
1367         /*
1368          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1369          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1370          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1371          * be removed at hot-remove time.
1372          */
1373         memblock_add_node(start, size, nid);
1374
1375         new_node = !node_online(nid);
1376         if (new_node) {
1377                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1378                 ret = -ENOMEM;
1379                 if (!pgdat)
1380                         goto error;
1381         }
1382
1383         /* call arch's memory hotadd */
1384         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1385
1386         if (ret < 0)
1387                 goto error;
1388
1389         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1390         node_set_online(nid);
1391
1392         if (new_node) {
1393                 ret = register_one_node(nid);
1394                 /*
1395                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1396                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1397                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1398                  */
1399                 BUG_ON(ret);
1400         }
1401
1402         /* create new memmap entry */
1403         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1404
1405         /* online pages if requested */
1406         if (online)
1407                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1408                                   NULL, online_memory_block);
1409
1410         goto out;
1411
1412 error:
1413         /* rollback pgdat allocation and others */
1414         if (new_pgdat)
1415                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1416         memblock_remove(start, size);
1417
1418 out:
1419         mem_hotplug_done();
1420         return ret;
1421 }
1422 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_resource);
1423
1424 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1425 {
1426         struct resource *res;
1427         int ret;
1428
1429         res = register_memory_resource(start, size);
1430         if (IS_ERR(res))
1431                 return PTR_ERR(res);
1432
1433         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1434         if (ret < 0)
1435                 release_memory_resource(res);
1436         return ret;
1437 }
1438 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1439
1440 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1441 /*
1442  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1443  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1444  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1445  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1446  * be located at the start of the pageblock
1447  */
1448 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1449 {
1450         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1451 }
1452
1453 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1454 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1455 {
1456         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1457         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1458
1459         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1460         if (pageblock_free(page)) {
1461                 int order;
1462                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1463                 order = page_order(page);
1464                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1465                         return page + (1 << order);
1466         }
1467
1468         return page + pageblock_nr_pages;
1469 }
1470
1471 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1472 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1473 {
1474         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1475         struct page *end_page = page + nr_pages;
1476
1477         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1478         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1479                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1480                         return false;
1481                 cond_resched();
1482         }
1483
1484         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1485         return true;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone.
1490  * When true, return its valid [start, end).
1491  */
1492 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1493                          unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end)
1494 {
1495         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1496         unsigned long start, end;
1497         struct zone *zone = NULL;
1498         struct page *page;
1499         int i;
1500         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1501              pfn < end_pfn;
1502              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1503                 /* Make sure the memory section is present first */
1504                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1505                         continue;
1506                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1507                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1508                         i = 0;
1509                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1510                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1511                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1512                                 i++;
1513                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1514                                 continue;
1515                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1516                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1517                                 return 0;
1518                         if (!zone)
1519                                 start = pfn + i;
1520                         zone = page_zone(page);
1521                         end = pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES;
1522                 }
1523         }
1524
1525         if (zone) {
1526                 *valid_start = start;
1527                 *valid_end = end;
1528                 return 1;
1529         } else {
1530                 return 0;
1531         }
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1536  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1537  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1538  * page if it's found, otherwise 0.
1539  */
1540 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1541 {
1542         unsigned long pfn;
1543         struct page *page;
1544         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1545                 if (pfn_valid(pfn)) {
1546                         page = pfn_to_page(pfn);
1547                         if (PageLRU(page))
1548                                 return pfn;
1549                         if (PageHuge(page)) {
1550                                 if (page_huge_active(page))
1551                                         return pfn;
1552                                 else
1553                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1554                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1555                         }
1556                 }
1557         }
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1562                 int **result)
1563 {
1564         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1565         int nid = page_to_nid(page);
1566         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1567         struct page *new_page = NULL;
1568
1569         /*
1570          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1571          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1572          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1573          */
1574         if (PageHuge(page))
1575                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1576                                         next_node_in(nid, nmask));
1577
1578         node_clear(nid, nmask);
1579
1580         if (PageHighMem(page)
1581             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1582                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1583
1584         if (!nodes_empty(nmask))
1585                 new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1586                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1587         if (!new_page)
1588                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1589                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1590
1591         return new_page;
1592 }
1593
1594 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1595 static int
1596 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1597 {
1598         unsigned long pfn;
1599         struct page *page;
1600         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1601         int not_managed = 0;
1602         int ret = 0;
1603         LIST_HEAD(source);
1604
1605         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1606                 if (!pfn_valid(pfn))
1607                         continue;
1608                 page = pfn_to_page(pfn);
1609
1610                 if (PageHuge(page)) {
1611                         struct page *head = compound_head(page);
1612                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1613                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1614                                 ret = -EBUSY;
1615                                 break;
1616                         }
1617                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1618                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1619                         continue;
1620                 }
1621
1622                 if (!get_page_unless_zero(page))
1623                         continue;
1624                 /*
1625                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1626                  * LRU.
1627                  */
1628                 ret = isolate_lru_page(page);
1629                 if (!ret) { /* Success */
1630                         put_page(page);
1631                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1632                         move_pages--;
1633                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1634                                             page_is_file_cache(page));
1635
1636                 } else {
1637 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1638                         pr_alert("removing pfn %lx from LRU failed\n", pfn);
1639                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1640 #endif
1641                         put_page(page);
1642                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1643                            check this again here. */
1644                         if (page_count(page)) {
1645                                 not_managed++;
1646                                 ret = -EBUSY;
1647                                 break;
1648                         }
1649                 }
1650         }
1651         if (!list_empty(&source)) {
1652                 if (not_managed) {
1653                         putback_movable_pages(&source);
1654                         goto out;
1655                 }
1656
1657                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1658                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1659                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1660                 if (ret)
1661                         putback_movable_pages(&source);
1662         }
1663 out:
1664         return ret;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1669  */
1670 static int
1671 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1672                         void *data)
1673 {
1674         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1675         return 0;
1676 }
1677
1678 static void
1679 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1680 {
1681         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1682                                 offline_isolated_pages_cb);
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1687  */
1688 static int
1689 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1690                         void *data)
1691 {
1692         int ret;
1693         long offlined = *(long *)data;
1694         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1695         offlined = nr_pages;
1696         if (!ret)
1697                 *(long *)data += offlined;
1698         return ret;
1699 }
1700
1701 static long
1702 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1703 {
1704         long offlined = 0;
1705         int ret;
1706
1707         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1708                         check_pages_isolated_cb);
1709         if (ret < 0)
1710                 offlined = (long)ret;
1711         return offlined;
1712 }
1713
1714 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1715 /*
1716  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1717  * normal memory.
1718  */
1719 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1720 {
1721         return true;
1722 }
1723 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1724 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1725 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1726 {
1727         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1728         unsigned long present_pages = 0;
1729         enum zone_type zt;
1730
1731         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1732                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1733
1734         if (present_pages > nr_pages)
1735                 return true;
1736
1737         present_pages = 0;
1738         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1739                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1740
1741         /*
1742          * we can't offline the last normal memory until all
1743          * higher memory is offlined.
1744          */
1745         return present_pages == 0;
1746 }
1747 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1748
1749 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1750 {
1751 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1752         movable_node_enabled = true;
1753 #else
1754         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1755 #endif
1756         return 0;
1757 }
1758 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1759
1760 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1761 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1762                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1763 {
1764         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1765         unsigned long present_pages = 0;
1766         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1767
1768         /*
1769          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1770          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1771          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1772          *
1773          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1774          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1775          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1776          */
1777         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1778                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1779
1780         /*
1781          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1782          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1783          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1784          * become empty after offline , thus we can determind we will
1785          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1786          */
1787         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1788                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1789         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1790                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1791         else
1792                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1793
1794 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1795         /*
1796          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1797          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1798          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1799          *
1800          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1801          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1802          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1803          */
1804         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1805         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1806                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1807
1808         for (; zt <= zone_last; zt++)
1809                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1810         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1811                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1812         else
1813                 arg->status_change_nid_high = -1;
1814 #else
1815         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1816 #endif
1817
1818         /*
1819          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1820          */
1821         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1822
1823         /*
1824          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1825          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1826          * we can determind we will need to clear the node from
1827          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1828          */
1829         for (; zt <= zone_last; zt++)
1830                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1831         if (nr_pages >= present_pages)
1832                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1833         else
1834                 arg->status_change_nid = -1;
1835 }
1836
1837 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1838 {
1839         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1840                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1841
1842         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1843             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1844                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1845
1846         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1847             (arg->status_change_nid >= 0))
1848                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1849 }
1850
1851 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1852                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1853 {
1854         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1855         long offlined_pages;
1856         int ret, drain, retry_max, node;
1857         unsigned long flags;
1858         unsigned long valid_start, valid_end;
1859         struct zone *zone;
1860         struct memory_notify arg;
1861
1862         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1863         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1864                 return -EINVAL;
1865         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1866                 return -EINVAL;
1867         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1868            we assume this for now. .*/
1869         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn, &valid_start, &valid_end))
1870                 return -EINVAL;
1871
1872         zone = page_zone(pfn_to_page(valid_start));
1873         node = zone_to_nid(zone);
1874         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1875
1876         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1877                 return -EINVAL;
1878
1879         /* set above range as isolated */
1880         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1881                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1882         if (ret)
1883                 return ret;
1884
1885         arg.start_pfn = start_pfn;
1886         arg.nr_pages = nr_pages;
1887         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1888
1889         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1890         ret = notifier_to_errno(ret);
1891         if (ret)
1892                 goto failed_removal;
1893
1894         pfn = start_pfn;
1895         expire = jiffies + timeout;
1896         drain = 0;
1897         retry_max = 5;
1898 repeat:
1899         /* start memory hot removal */
1900         ret = -EAGAIN;
1901         if (time_after(jiffies, expire))
1902                 goto failed_removal;
1903         ret = -EINTR;
1904         if (signal_pending(current))
1905                 goto failed_removal;
1906         ret = 0;
1907         if (drain) {
1908                 lru_add_drain_all();
1909                 cond_resched();
1910                 drain_all_pages(zone);
1911         }
1912
1913         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1914         if (pfn) { /* We have movable pages */
1915                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1916                 if (!ret) {
1917                         drain = 1;
1918                         goto repeat;
1919                 } else {
1920                         if (ret < 0)
1921                                 if (--retry_max == 0)
1922                                         goto failed_removal;
1923                         yield();
1924                         drain = 1;
1925                         goto repeat;
1926                 }
1927         }
1928         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1929         lru_add_drain_all();
1930         yield();
1931         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1932         drain_all_pages(zone);
1933         /*
1934          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1935          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1936          */
1937         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1938         if (ret)
1939                 goto failed_removal;
1940         /* check again */
1941         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1942         if (offlined_pages < 0) {
1943                 ret = -EBUSY;
1944                 goto failed_removal;
1945         }
1946         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1947         /* Ok, all of our target is isolated.
1948            We cannot do rollback at this point. */
1949         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1950         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1951         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1952         /* removal success */
1953         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1954         zone->present_pages -= offlined_pages;
1955
1956         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1957         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1958         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1959
1960         init_per_zone_wmark_min();
1961
1962         if (!populated_zone(zone)) {
1963                 zone_pcp_reset(zone);
1964                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1965                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1966                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1967         } else
1968                 zone_pcp_update(zone);
1969
1970         node_states_clear_node(node, &arg);
1971         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1972                 kswapd_stop(node);
1973                 kcompactd_stop(node);
1974         }
1975
1976         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1977         writeback_set_ratelimit();
1978
1979         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1980         return 0;
1981
1982 failed_removal:
1983         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1984                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1985                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1986         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1987         /* pushback to free area */
1988         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1989         return ret;
1990 }
1991
1992 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1993 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1994 {
1995         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1996 }
1997 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1998
1999 /**
2000  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
2001  * @start_pfn: start pfn of the memory range
2002  * @end_pfn: end pfn of the memory range
2003  * @arg: argument passed to func
2004  * @func: callback for each memory section walked
2005  *
2006  * This function walks through all present mem sections in range
2007  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
2008  *
2009  * Returns the return value of func.
2010  */
2011 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
2012                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
2013 {
2014         struct memory_block *mem = NULL;
2015         struct mem_section *section;
2016         unsigned long pfn, section_nr;
2017         int ret;
2018
2019         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2020                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2021                 if (!present_section_nr(section_nr))
2022                         continue;
2023
2024                 section = __nr_to_section(section_nr);
2025                 /* same memblock? */
2026                 if (mem)
2027                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2028                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2029                                 continue;
2030
2031                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2032                 if (!mem)
2033                         continue;
2034
2035                 ret = func(mem, arg);
2036                 if (ret) {
2037                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2038                         return ret;
2039                 }
2040         }
2041
2042         if (mem)
2043                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2044
2045         return 0;
2046 }
2047
2048 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2049 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2050 {
2051         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2052
2053         if (unlikely(ret)) {
2054                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2055
2056                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2057                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2058                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2059                         &beginpa, &endpa);
2060         }
2061
2062         return ret;
2063 }
2064
2065 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2066 {
2067         int cpu;
2068
2069         for_each_present_cpu(cpu) {
2070                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2071                         /*
2072                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2073                          * offline this node.
2074                          */
2075                         return -EBUSY;
2076         }
2077
2078         return 0;
2079 }
2080
2081 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2082 {
2083 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2084         int cpu;
2085
2086         for_each_possible_cpu(cpu)
2087                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2088                         numa_clear_node(cpu);
2089 #endif
2090 }
2091
2092 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2093 {
2094         int ret;
2095
2096         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2097         if (ret)
2098                 return ret;
2099
2100         /*
2101          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2102          * the cpu_to_node() now.
2103          */
2104
2105         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2106         return 0;
2107 }
2108
2109 /**
2110  * try_offline_node
2111  *
2112  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2113  *
2114  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2115  * and online/offline operations before this call.
2116  */
2117 void try_offline_node(int nid)
2118 {
2119         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2120         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2121         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2122         unsigned long pfn;
2123
2124         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2125                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2126
2127                 if (!present_section_nr(section_nr))
2128                         continue;
2129
2130                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2131                         continue;
2132
2133                 /*
2134                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2135                  * can't offline node now.
2136                  */
2137                 return;
2138         }
2139
2140         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2141                 return;
2142
2143         /*
2144          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2145          * node now.
2146          */
2147         node_set_offline(nid);
2148         unregister_one_node(nid);
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2151
2152 /**
2153  * remove_memory
2154  *
2155  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2156  * and online/offline operations before this call, as required by
2157  * try_offline_node().
2158  */
2159 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2160 {
2161         int ret;
2162
2163         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2164
2165         mem_hotplug_begin();
2166
2167         /*
2168          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2169          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2170          * if this is not the case.
2171          */
2172         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2173                                 check_memblock_offlined_cb);
2174         if (ret)
2175                 BUG();
2176
2177         /* remove memmap entry */
2178         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2179         memblock_free(start, size);
2180         memblock_remove(start, size);
2181
2182         arch_remove_memory(start, size);
2183
2184         try_offline_node(nid);
2185
2186         mem_hotplug_done();
2187 }
2188 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2189 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */