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/bootmem.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/pagevec.h>
  16 #include <linux/writeback.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/sysctl.h>
  19 #include <linux/cpu.h>
  20 #include <linux/memory.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
  34 #include <asm/tlbflush.h>
  35
  36 #include "internal.h"
  37
  38 /*
  39  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  40  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  41  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  42  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  43  */
  44
  45 static void generic_online_page(struct page *page);
  46
  47 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  48
  49 DEFINE_MUTEX(mem_hotplug_mutex);
  50
  51 void lock_memory_hotplug(void)
  52 {
  53         mutex_lock(&mem_hotplug_mutex);
  54
  55         /* for exclusive hibernation if CONFIG_HIBERNATION=y */
  56         lock_system_sleep();
  57 }
  58
  59 void unlock_memory_hotplug(void)
  60 {
  61         unlock_system_sleep();
  62         mutex_unlock(&mem_hotplug_mutex);
  63 }
  64
  65
  66 /* add this memory to iomem resource */
  67 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
  68 {
  69         struct resource *res;
  70         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
  71         BUG_ON(!res);
  72
  73         res->name = "System RAM";
  74         res->start = start;
  75         res->end = start + size - 1;
  76         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
  77         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
  78                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
  79                 kfree(res);
  80                 res = NULL;
  81         }
  82         return res;
  83 }
  84
  85 static void release_memory_resource(struct resource *res)
  86 {
  87         if (!res)
  88                 return;
  89         release_resource(res);
  90         kfree(res);
  91         return;
  92 }
  93
  94 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
  95 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
  96                       unsigned long type)
  97 {
  98         page->lru.next = (struct list_head *) type;
  99         SetPagePrivate(page);
 100         set_page_private(page, info);
 101         atomic_inc(&page->_count);
 102 }
 103
 104 void put_page_bootmem(struct page *page)
 105 {
 106         unsigned long type;
 107
 108         type = (unsigned long) page->lru.next;
 109         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 110                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 111
 112         if (atomic_dec_return(&page->_count) == 1) {
 113                 ClearPagePrivate(page);
 114                 set_page_private(page, 0);
 115                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 116                 free_reserved_page(page);
 117         }
 118 }
 119
 120 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 121 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 122 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 123 {
 124         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 125         struct mem_section *ms;
 126         struct page *page, *memmap;
 127
 128         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 129         ms = __nr_to_section(section_nr);
 130
 131         /* Get section's memmap address */
 132         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 133
 134         /*
 135          * Get page for the memmap's phys address
 136          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 137          */
 138         page = virt_to_page(memmap);
 139         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 140         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 141
 142         /* remember memmap's page */
 143         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 144                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 145
 146         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 147         page = virt_to_page(usemap);
 148
 149         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 150
 151         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 152                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 153
 154 }
 155 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 156 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 157 {
 158         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 159         struct mem_section *ms;
 160         struct page *page, *memmap;
 161
 162         if (!pfn_valid(start_pfn))
 163                 return;
 164
 165         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 166         ms = __nr_to_section(section_nr);
 167
 168         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 169
 170         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 171
 172         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 173         page = virt_to_page(usemap);
 174
 175         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 176
 177         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 178                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 179 }
 180 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 181
 182 void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 183 {
 184         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 185         int node = pgdat->node_id;
 186         struct page *page;
 187         struct zone *zone;
 188
 189         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 190         page = virt_to_page(pgdat);
 191
 192         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 193                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 194
 195         zone = &pgdat->node_zones[0];
 196         for (; zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1; zone++) {
 197                 if (zone_is_initialized(zone)) {
 198                         nr_pages = zone->wait_table_hash_nr_entries
 199                                 * sizeof(wait_queue_head_t);
 200                         nr_pages = PAGE_ALIGN(nr_pages) >> PAGE_SHIFT;
 201                         page = virt_to_page(zone->wait_table);
 202
 203                         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 204                                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 205                 }
 206         }
 207
 208         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 209         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 210
 211         /* register section info */
 212         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 213                 /*
 214                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 215                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 216                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 217                  * reside in some other nodes.
 218                  */
 219                 if (pfn_valid(pfn) && (pfn_to_nid(pfn) == node))
 220                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 221         }
 222 }
 223 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 224
 225 static void grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 226                            unsigned long end_pfn)
 227 {
 228         unsigned long old_zone_end_pfn;
 229
 230         zone_span_writelock(zone);
 231
 232         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 233         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 234                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 235
 236         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 237                                 zone->zone_start_pfn;
 238
 239         zone_span_writeunlock(zone);
 240 }
 241
 242 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 243                 unsigned long end_pfn)
 244 {
 245         zone_span_writelock(zone);
 246
 247         if (end_pfn - start_pfn) {
 248                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 249                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 250         } else {
 251                 /*
 252                  * make it consist as free_area_init_core(),
 253                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 254                  */
 255                 zone->zone_start_pfn = 0;
 256                 zone->spanned_pages = 0;
 257         }
 258
 259         zone_span_writeunlock(zone);
 260 }
 261
 262 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 263                 unsigned long end_pfn)
 264 {
 265         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 266         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 267         unsigned long pfn;
 268
 269         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 270                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 271 }
 272
 273 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 274  * alloc_bootmem_node_nopanic() */
 275 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 276                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 277 {
 278         if (!zone_is_initialized(zone))
 279                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages,
 280                                                  MEMMAP_HOTPLUG);
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 285                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 286 {
 287         int ret;
 288         unsigned long flags;
 289         unsigned long z1_start_pfn;
 290
 291         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 292         if (ret)
 293                 return ret;
 294
 295         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 296
 297         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 298         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 299                 goto out_fail;
 300         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 301         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 302                 goto out_fail;
 303         /* must included/overlap */
 304         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 305                 goto out_fail;
 306
 307         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 308         if (!zone_is_empty(z1))
 309                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 310         else
 311                 z1_start_pfn = start_pfn;
 312
 313         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 314         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 315
 316         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 317
 318         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 319
 320         return 0;
 321 out_fail:
 322         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 323         return -1;
 324 }
 325
 326 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 327                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 328 {
 329         int ret;
 330         unsigned long flags;
 331         unsigned long z2_end_pfn;
 332
 333         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 334         if (ret)
 335                 return ret;
 336
 337         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 338
 339         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 340         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 341                 goto out_fail;
 342         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 343         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 344                 goto out_fail;
 345         /* must included/overlap */
 346         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 347                 goto out_fail;
 348
 349         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 350         if (!zone_is_empty(z2))
 351                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 352         else
 353                 z2_end_pfn = end_pfn;
 354
 355         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 356         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 357
 358         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 359
 360         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 361
 362         return 0;
 363 out_fail:
 364         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 365         return -1;
 366 }
 367
 368 static void grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 369                             unsigned long end_pfn)
 370 {
 371         unsigned long old_pgdat_end_pfn =
 372                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 373
 374         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 375                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 376
 377         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 378                                         pgdat->node_start_pfn;
 379 }
 380
 381 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 382 {
 383         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 384         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 385         int nid = pgdat->node_id;
 386         int zone_type;
 387         unsigned long flags;
 388         int ret;
 389
 390         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 391         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 392         if (ret)
 393                 return ret;
 394
 395         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 396         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 397         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 398                         phys_start_pfn + nr_pages);
 399         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 400         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 401                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 402         return 0;
 403 }
 404
 405 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 406                                         unsigned long phys_start_pfn)
 407 {
 408         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 409         int ret;
 410
 411         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 412                 return -EEXIST;
 413
 414         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 415
 416         if (ret < 0)
 417                 return ret;
 418
 419         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 420
 421         if (ret < 0)
 422                 return ret;
 423
 424         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 425 }
 426
 427 /*
 428  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 429  * expected that archs that support memory hotplug will
 430  * call this function after deciding the zone to which to
 431  * add the new pages.
 432  */
 433 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 434                         unsigned long nr_pages)
 435 {
 436         unsigned long i;
 437         int err = 0;
 438         int start_sec, end_sec;
 439         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 440         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 441         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 442
 443         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 444                 err = __add_section(nid, zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
 445
 446                 /*
 447                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 448                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 449                  * Warning will be printed if there is collision.
 450                  */
 451                 if (err && (err != -EEXIST))
 452                         break;
 453                 err = 0;
 454         }
 455
 456         return err;
 457 }
 458 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 459
 460 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 461 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 462 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 463                                      unsigned long start_pfn,
 464                                      unsigned long end_pfn)
 465 {
 466         struct mem_section *ms;
 467
 468         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 469                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 470
 471                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 472                         continue;
 473
 474                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 475                         continue;
 476
 477                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 478                         continue;
 479
 480                 return start_pfn;
 481         }
 482
 483         return 0;
 484 }
 485
 486 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 487 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 488                                     unsigned long start_pfn,
 489                                     unsigned long end_pfn)
 490 {
 491         struct mem_section *ms;
 492         unsigned long pfn;
 493
 494         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 495         pfn = end_pfn - 1;
 496         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 497                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 498
 499                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 500                         continue;
 501
 502                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 503                         continue;
 504
 505                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 506                         continue;
 507
 508                 return pfn;
 509         }
 510
 511         return 0;
 512 }
 513
 514 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 515                              unsigned long end_pfn)
 516 {
 517         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 518         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 519         unsigned long zone_end_pfn = z;
 520         unsigned long pfn;
 521         struct mem_section *ms;
 522         int nid = zone_to_nid(zone);
 523
 524         zone_span_writelock(zone);
 525         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 526                 /*
 527                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 528                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 529                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 530                  * for shrinking zone.
 531                  */
 532                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 533                                                 zone_end_pfn);
 534                 if (pfn) {
 535                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 536                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 537                 }
 538         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 539                 /*
 540                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 541                  * shrink zone->spanned_pages.
 542                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 543                  * shrinking zone.
 544                  */
 545                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 546                                                start_pfn);
 547                 if (pfn)
 548                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 549         }
 550
 551         /*
 552          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 553          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 554          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 555          * it check the zone has only hole or not.
 556          */
 557         pfn = zone_start_pfn;
 558         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 559                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 560
 561                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 562                         continue;
 563
 564                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 565                         continue;
 566
 567                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 568                 if (start_pfn == pfn)
 569                         continue;
 570
 571                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 572                 zone_span_writeunlock(zone);
 573                 return;
 574         }
 575
 576         /* The zone has no valid section */
 577         zone->zone_start_pfn = 0;
 578         zone->spanned_pages = 0;
 579         zone_span_writeunlock(zone);
 580 }
 581
 582 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 583                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 584 {
 585         unsigned long pgdat_start_pfn =  pgdat->node_start_pfn;
 586         unsigned long pgdat_end_pfn =
 587                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 588         unsigned long pfn;
 589         struct mem_section *ms;
 590         int nid = pgdat->node_id;
 591
 592         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 593                 /*
 594                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 595                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 596                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 597                  * for shrinking zone.
 598                  */
 599                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 600                                                 pgdat_end_pfn);
 601                 if (pfn) {
 602                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 603                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 604                 }
 605         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 606                 /*
 607                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 608                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 609                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 610                  * shrinking zone.
 611                  */
 612                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 613                                                start_pfn);
 614                 if (pfn)
 615                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 616         }
 617
 618         /*
 619          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 620          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 621          * change the pgdat.
 622          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 623          * has only hole or not.
 624          */
 625         pfn = pgdat_start_pfn;
 626         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 627                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 628
 629                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 630                         continue;
 631
 632                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 633                         continue;
 634
 635                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 636                 if (start_pfn == pfn)
 637                         continue;
 638
 639                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 640                 return;
 641         }
 642
 643         /* The pgdat has no valid section */
 644         pgdat->node_start_pfn = 0;
 645         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 646 }
 647
 648 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 649 {
 650         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 651         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 652         int zone_type;
 653         unsigned long flags;
 654
 655         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 656
 657         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 658         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 659         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 660         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 661 }
 662
 663 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
 664 {
 665         unsigned long start_pfn;
 666         int scn_nr;
 667         int ret = -EINVAL;
 668
 669         if (!valid_section(ms))
 670                 return ret;
 671
 672         ret = unregister_memory_section(ms);
 673         if (ret)
 674                 return ret;
 675
 676         scn_nr = __section_nr(ms);
 677         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 678         __remove_zone(zone, start_pfn);
 679
 680         sparse_remove_one_section(zone, ms);
 681         return 0;
 682 }
 683
 684 /**
 685  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 686  * @zone: zone from which pages need to be removed
 687  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 688  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 689  *
 690  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 691  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 692  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 693  * calling offline_pages().
 694  */
 695 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 696                  unsigned long nr_pages)
 697 {
 698         unsigned long i;
 699         int sections_to_remove;
 700         resource_size_t start, size;
 701         int ret = 0;
 702
 703         /*
 704          * We can only remove entire sections
 705          */
 706         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 707         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 708
 709         start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 710         size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 711         ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start, size);
 712         if (ret) {
 713                 resource_size_t endres = start + size - 1;
 714
 715                 pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 716                                 &start, &endres, ret);
 717         }
 718
 719         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 720         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 721                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 722                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn));
 723                 if (ret)
 724                         break;
 725         }
 726         return ret;
 727 }
 728 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 729 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 730
 731 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 732 {
 733         int rc = -EINVAL;
 734
 735         lock_memory_hotplug();
 736
 737         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 738                 online_page_callback = callback;
 739                 rc = 0;
 740         }
 741
 742         unlock_memory_hotplug();
 743
 744         return rc;
 745 }
 746 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 747
 748 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 749 {
 750         int rc = -EINVAL;
 751
 752         lock_memory_hotplug();
 753
 754         if (online_page_callback == callback) {
 755                 online_page_callback = generic_online_page;
 756                 rc = 0;
 757         }
 758
 759         unlock_memory_hotplug();
 760
 761         return rc;
 762 }
 763 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 764
 765 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 766 {
 767 }
 768 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 769
 770 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 771 {
 772         adjust_managed_page_count(page, 1);
 773 }
 774 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 775
 776 void __online_page_free(struct page *page)
 777 {
 778         __free_reserved_page(page);
 779 }
 780 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 781
 782 static void generic_online_page(struct page *page)
 783 {
 784         __online_page_set_limits(page);
 785         __online_page_increment_counters(page);
 786         __online_page_free(page);
 787 }
 788
 789 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 790                         void *arg)
 791 {
 792         unsigned long i;
 793         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 794         struct page *page;
 795         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 796                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 797                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 798                         (*online_page_callback)(page);
 799                         onlined_pages++;
 800                 }
 801         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 802         return 0;
 803 }
 804
 805 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 806 /*
 807  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 808  * normal memory.
 809  */
 810 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 811 {
 812         return true;
 813 }
 814 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 815 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 816 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 817 {
 818         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 819 }
 820 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 821
 822 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 823 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 824         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 825 {
 826         int nid = zone_to_nid(zone);
 827         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 828
 829         /*
 830          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 831          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 832          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 833          *
 834          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 835          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 836          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 837          */
 838         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 839                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 840
 841         /*
 842          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 843          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 844          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 845          * the memory is online.
 846          */
 847         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 848                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 849         else
 850                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 851
 852 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 853         /*
 854          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 855          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 856          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 857          *
 858          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 859          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
 860          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 861          */
 862         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
 863         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
 864                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 865
 866         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 867                 arg->status_change_nid_high = nid;
 868         else
 869                 arg->status_change_nid_high = -1;
 870 #else
 871         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
 872 #endif
 873
 874         /*
 875          * if the node don't have memory befor online, we will need to
 876          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
 877          * is online.
 878          */
 879         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 880                 arg->status_change_nid = nid;
 881         else
 882                 arg->status_change_nid = -1;
 883 }
 884
 885 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 886 {
 887         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 888                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 889
 890         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 891                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 892
 893         node_set_state(node, N_MEMORY);
 894 }
 895
 896
 897 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
 898 {
 899         unsigned long flags;
 900         unsigned long onlined_pages = 0;
 901         struct zone *zone;
 902         int need_zonelists_rebuild = 0;
 903         int nid;
 904         int ret;
 905         struct memory_notify arg;
 906
 907         lock_memory_hotplug();
 908         /*
 909          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
 910          * The section can't be removed here because of the
 911          * memory_block->state_mutex.
 912          */
 913         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 914
 915         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL || online_type == ONLINE_MOVABLE) &&
 916             !can_online_high_movable(zone)) {
 917                 unlock_memory_hotplug();
 918                 return -EINVAL;
 919         }
 920
 921         if (online_type == ONLINE_KERNEL && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
 922                 if (move_pfn_range_left(zone - 1, zone, pfn, pfn + nr_pages)) {
 923                         unlock_memory_hotplug();
 924                         return -EINVAL;
 925                 }
 926         }
 927         if (online_type == ONLINE_MOVABLE && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE - 1) {
 928                 if (move_pfn_range_right(zone, zone + 1, pfn, pfn + nr_pages)) {
 929                         unlock_memory_hotplug();
 930                         return -EINVAL;
 931                 }
 932         }
 933
 934         /* Previous code may changed the zone of the pfn range */
 935         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 936
 937         arg.start_pfn = pfn;
 938         arg.nr_pages = nr_pages;
 939         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 940
 941         nid = page_to_nid(pfn_to_page(pfn));
 942
 943         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 944         ret = notifier_to_errno(ret);
 945         if (ret) {
 946                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 947                 unlock_memory_hotplug();
 948                 return ret;
 949         }
 950         /*
 951          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 952          * This means the page allocator ignores this zone.
 953          * So, zonelist must be updated after online.
 954          */
 955         mutex_lock(&zonelists_mutex);
 956         if (!populated_zone(zone)) {
 957                 need_zonelists_rebuild = 1;
 958                 build_all_zonelists(NULL, zone);
 959         }
 960
 961         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
 962                 online_pages_range);
 963         if (ret) {
 964                 if (need_zonelists_rebuild)
 965                         zone_pcp_reset(zone);
 966                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 967                 printk(KERN_DEBUG "online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 968                        (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 969                        (((unsigned long long) pfn + nr_pages)
 970                             << PAGE_SHIFT) - 1);
 971                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 972                 unlock_memory_hotplug();
 973                 return ret;
 974         }
 975
 976         zone->present_pages += onlined_pages;
 977
 978         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 979         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
 980         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 981
 982         if (onlined_pages) {
 983                 node_states_set_node(zone_to_nid(zone), &arg);
 984                 if (need_zonelists_rebuild)
 985                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
 986                 else
 987                         zone_pcp_update(zone);
 988         }
 989
 990         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 991
 992         init_per_zone_wmark_min();
 993
 994         if (onlined_pages)
 995                 kswapd_run(zone_to_nid(zone));
 996
 997         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
 998
 999         writeback_set_ratelimit();
1000
1001         if (onlined_pages)
1002                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1003         unlock_memory_hotplug();
1004
1005         return 0;
1006 }
1007 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1008
1009 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1010 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1011 {
1012         struct pglist_data *pgdat;
1013         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1014         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1015         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1016
1017         pgdat = NODE_DATA(nid);
1018         if (!pgdat) {
1019                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1020                 if (!pgdat)
1021                         return NULL;
1022
1023                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1024         }
1025
1026         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1027
1028         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1029         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1030
1031         /*
1032          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1033          * to access not-initialized zonelist, build here.
1034          */
1035         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1036         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1037         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1038
1039         return pgdat;
1040 }
1041
1042 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1043 {
1044         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1045         arch_free_nodedata(pgdat);
1046         return;
1047 }
1048
1049
1050 /*
1051  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1052  */
1053 int mem_online_node(int nid)
1054 {
1055         pg_data_t       *pgdat;
1056         int     ret;
1057
1058         lock_memory_hotplug();
1059         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1060         if (!pgdat) {
1061                 ret = -ENOMEM;
1062                 goto out;
1063         }
1064         node_set_online(nid);
1065         ret = register_one_node(nid);
1066         BUG_ON(ret);
1067
1068 out:
1069         unlock_memory_hotplug();
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1074 {
1075         u64 start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1076         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1077
1078         /* Memory range must be aligned with section */
1079         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1080             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1081                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1082                                 (unsigned long long)start,
1083                                 (unsigned long long)size);
1084                 return -EINVAL;
1085         }
1086
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1091 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1092 {
1093         pg_data_t *pgdat = NULL;
1094         bool new_pgdat;
1095         bool new_node;
1096         struct resource *res;
1097         int ret;
1098
1099         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1100         if (ret)
1101                 return ret;
1102
1103         lock_memory_hotplug();
1104
1105         res = register_memory_resource(start, size);
1106         ret = -EEXIST;
1107         if (!res)
1108                 goto out;
1109
1110         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1111                 void *p = NODE_DATA(nid);
1112                 new_pgdat = !p;
1113         }
1114         new_node = !node_online(nid);
1115         if (new_node) {
1116                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1117                 ret = -ENOMEM;
1118                 if (!pgdat)
1119                         goto error;
1120         }
1121
1122         /* call arch's memory hotadd */
1123         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
1124
1125         if (ret < 0)
1126                 goto error;
1127
1128         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1129         node_set_online(nid);
1130
1131         if (new_node) {
1132                 ret = register_one_node(nid);
1133                 /*
1134                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1135                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1136                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1137                  */
1138                 BUG_ON(ret);
1139         }
1140
1141         /* create new memmap entry */
1142         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1143
1144         goto out;
1145
1146 error:
1147         /* rollback pgdat allocation and others */
1148         if (new_pgdat)
1149                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1150         release_memory_resource(res);
1151
1152 out:
1153         unlock_memory_hotplug();
1154         return ret;
1155 }
1156 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1157
1158 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1159 /*
1160  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1161  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1162  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1163  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1164  * be located at the start of the pageblock
1165  */
1166 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1167 {
1168         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1169 }
1170
1171 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1172 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1173 {
1174         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1175         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1176
1177         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1178         if (pageblock_free(page)) {
1179                 int order;
1180                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1181                 order = page_order(page);
1182                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1183                         return page + (1 << order);
1184         }
1185
1186         return page + pageblock_nr_pages;
1187 }
1188
1189 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1190 int is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1191 {
1192         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1193         struct page *end_page = page + nr_pages;
1194
1195         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1196         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1197                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1198                         return 0;
1199                 cond_resched();
1200         }
1201
1202         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1203         return 1;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1208  */
1209 static int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1210 {
1211         unsigned long pfn;
1212         struct zone *zone = NULL;
1213         struct page *page;
1214         int i;
1215         for (pfn = start_pfn;
1216              pfn < end_pfn;
1217              pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1218                 i = 0;
1219                 /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1220                 while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) && !pfn_valid_within(pfn + i))
1221                         i++;
1222                 if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1223                         continue;
1224                 page = pfn_to_page(pfn + i);
1225                 if (zone && page_zone(page) != zone)
1226                         return 0;
1227                 zone = page_zone(page);
1228         }
1229         return 1;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Scanning pfn is much easier than scanning lru list.
1234  * Scan pfn from start to end and Find LRU page.
1235  */
1236 static unsigned long scan_lru_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1237 {
1238         unsigned long pfn;
1239         struct page *page;
1240         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1241                 if (pfn_valid(pfn)) {
1242                         page = pfn_to_page(pfn);
1243                         if (PageLRU(page))
1244                                 return pfn;
1245                 }
1246         }
1247         return 0;
1248 }
1249
1250 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1251 static int
1252 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1253 {
1254         unsigned long pfn;
1255         struct page *page;
1256         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1257         int not_managed = 0;
1258         int ret = 0;
1259         LIST_HEAD(source);
1260
1261         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1262                 if (!pfn_valid(pfn))
1263                         continue;
1264                 page = pfn_to_page(pfn);
1265                 if (!get_page_unless_zero(page))
1266                         continue;
1267                 /*
1268                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1269                  * LRU.
1270                  */
1271                 ret = isolate_lru_page(page);
1272                 if (!ret) { /* Success */
1273                         put_page(page);
1274                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1275                         move_pages--;
1276                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1277                                             page_is_file_cache(page));
1278
1279                 } else {
1280 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1281                         printk(KERN_ALERT "removing pfn %lx from LRU failed\n",
1282                                pfn);
1283                         dump_page(page);
1284 #endif
1285                         put_page(page);
1286                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1287                            check this again here. */
1288                         if (page_count(page)) {
1289                                 not_managed++;
1290                                 ret = -EBUSY;
1291                                 break;
1292                         }
1293                 }
1294         }
1295         if (!list_empty(&source)) {
1296                 if (not_managed) {
1297                         putback_lru_pages(&source);
1298                         goto out;
1299                 }
1300
1301                 /*
1302                  * alloc_migrate_target should be improooooved!!
1303                  * migrate_pages returns # of failed pages.
1304                  */
1305                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migrate_target, 0,
1306                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1307                 if (ret)
1308                         putback_lru_pages(&source);
1309         }
1310 out:
1311         return ret;
1312 }
1313
1314 /*
1315  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1316  */
1317 static int
1318 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1319                         void *data)
1320 {
1321         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 static void
1326 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1327 {
1328         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1329                                 offline_isolated_pages_cb);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1334  */
1335 static int
1336 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1337                         void *data)
1338 {
1339         int ret;
1340         long offlined = *(long *)data;
1341         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1342         offlined = nr_pages;
1343         if (!ret)
1344                 *(long *)data += offlined;
1345         return ret;
1346 }
1347
1348 static long
1349 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1350 {
1351         long offlined = 0;
1352         int ret;
1353
1354         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1355                         check_pages_isolated_cb);
1356         if (ret < 0)
1357                 offlined = (long)ret;
1358         return offlined;
1359 }
1360
1361 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1362 /*
1363  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1364  * normal memory.
1365  */
1366 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1367 {
1368         return true;
1369 }
1370 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1371 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1372 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1373 {
1374         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1375         unsigned long present_pages = 0;
1376         enum zone_type zt;
1377
1378         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1379                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1380
1381         if (present_pages > nr_pages)
1382                 return true;
1383
1384         present_pages = 0;
1385         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1386                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1387
1388         /*
1389          * we can't offline the last normal memory until all
1390          * higher memory is offlined.
1391          */
1392         return present_pages == 0;
1393 }
1394 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1395
1396 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1397 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1398                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1399 {
1400         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1401         unsigned long present_pages = 0;
1402         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1403
1404         /*
1405          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1406          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1407          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1408          *
1409          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1410          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1411          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1412          */
1413         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1414                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1415
1416         /*
1417          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1418          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1419          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1420          * become empty after offline , thus we can determind we will
1421          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1422          */
1423         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1424                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1425         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1426                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1427         else
1428                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1429
1430 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1431         /*
1432          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1433          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1434          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1435          *
1436          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1437          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1438          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1439          */
1440         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1441         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1442                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1443
1444         for (; zt <= zone_last; zt++)
1445                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1446         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1447                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1448         else
1449                 arg->status_change_nid_high = -1;
1450 #else
1451         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1452 #endif
1453
1454         /*
1455          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1456          */
1457         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1458
1459         /*
1460          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1461          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1462          * we can determind we will need to clear the node from
1463          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1464          */
1465         for (; zt <= zone_last; zt++)
1466                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1467         if (nr_pages >= present_pages)
1468                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1469         else
1470                 arg->status_change_nid = -1;
1471 }
1472
1473 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1474 {
1475         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1476                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1477
1478         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1479             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1480                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1481
1482         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1483             (arg->status_change_nid >= 0))
1484                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1485 }
1486
1487 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1488                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1489 {
1490         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1491         long offlined_pages;
1492         int ret, drain, retry_max, node;
1493         unsigned long flags;
1494         struct zone *zone;
1495         struct memory_notify arg;
1496
1497         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1498         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1499                 return -EINVAL;
1500         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1501                 return -EINVAL;
1502         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1503            we assume this for now. .*/
1504         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1505                 return -EINVAL;
1506
1507         lock_memory_hotplug();
1508
1509         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1510         node = zone_to_nid(zone);
1511         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1512
1513         ret = -EINVAL;
1514         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1515                 goto out;
1516
1517         /* set above range as isolated */
1518         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1519                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1520         if (ret)
1521                 goto out;
1522
1523         arg.start_pfn = start_pfn;
1524         arg.nr_pages = nr_pages;
1525         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1526
1527         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1528         ret = notifier_to_errno(ret);
1529         if (ret)
1530                 goto failed_removal;
1531
1532         pfn = start_pfn;
1533         expire = jiffies + timeout;
1534         drain = 0;
1535         retry_max = 5;
1536 repeat:
1537         /* start memory hot removal */
1538         ret = -EAGAIN;
1539         if (time_after(jiffies, expire))
1540                 goto failed_removal;
1541         ret = -EINTR;
1542         if (signal_pending(current))
1543                 goto failed_removal;
1544         ret = 0;
1545         if (drain) {
1546                 lru_add_drain_all();
1547                 cond_resched();
1548                 drain_all_pages();
1549         }
1550
1551         pfn = scan_lru_pages(start_pfn, end_pfn);
1552         if (pfn) { /* We have page on LRU */
1553                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1554                 if (!ret) {
1555                         drain = 1;
1556                         goto repeat;
1557                 } else {
1558                         if (ret < 0)
1559                                 if (--retry_max == 0)
1560                                         goto failed_removal;
1561                         yield();
1562                         drain = 1;
1563                         goto repeat;
1564                 }
1565         }
1566         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1567         lru_add_drain_all();
1568         yield();
1569         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1570         drain_all_pages();
1571         /* check again */
1572         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1573         if (offlined_pages < 0) {
1574                 ret = -EBUSY;
1575                 goto failed_removal;
1576         }
1577         printk(KERN_INFO "Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1578         /* Ok, all of our target is isolated.
1579            We cannot do rollback at this point. */
1580         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1581         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1582         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1583         /* removal success */
1584         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1585         zone->present_pages -= offlined_pages;
1586
1587         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1588         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1589         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1590
1591         init_per_zone_wmark_min();
1592
1593         if (!populated_zone(zone)) {
1594                 zone_pcp_reset(zone);
1595                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1596                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1597                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1598         } else
1599                 zone_pcp_update(zone);
1600
1601         node_states_clear_node(node, &arg);
1602         if (arg.status_change_nid >= 0)
1603                 kswapd_stop(node);
1604
1605         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1606         writeback_set_ratelimit();
1607
1608         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1609         unlock_memory_hotplug();
1610         return 0;
1611
1612 failed_removal:
1613         printk(KERN_INFO "memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1614                (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1615                ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1616         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1617         /* pushback to free area */
1618         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1619
1620 out:
1621         unlock_memory_hotplug();
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1626 {
1627         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1628 }
1629 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1630
1631 /**
1632  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1633  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1634  * @end_pfn: end pfn of the memory range
1635  * @arg: argument passed to func
1636  * @func: callback for each memory section walked
1637  *
1638  * This function walks through all present mem sections in range
1639  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1640  *
1641  * Returns the return value of func.
1642  */
1643 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1644                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1645 {
1646         struct memory_block *mem = NULL;
1647         struct mem_section *section;
1648         unsigned long pfn, section_nr;
1649         int ret;
1650
1651         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1652                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1653                 if (!present_section_nr(section_nr))
1654                         continue;
1655
1656                 section = __nr_to_section(section_nr);
1657                 /* same memblock? */
1658                 if (mem)
1659                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1660                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1661                                 continue;
1662
1663                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1664                 if (!mem)
1665                         continue;
1666
1667                 ret = func(mem, arg);
1668                 if (ret) {
1669                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1670                         return ret;
1671                 }
1672         }
1673
1674         if (mem)
1675                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1676
1677         return 0;
1678 }
1679
1680 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1681 static int is_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1682 {
1683         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1684
1685         if (unlikely(ret)) {
1686                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1687
1688                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1689                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
1690                 pr_warn("removing memory fails, because memory "
1691                         "[%pa-%pa] is onlined\n",
1692                         &beginpa, &endpa);
1693         }
1694
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1699 {
1700         int cpu;
1701
1702         for_each_present_cpu(cpu) {
1703                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1704                         /*
1705                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1706                          * offline this node.
1707                          */
1708                         return -EBUSY;
1709         }
1710
1711         return 0;
1712 }
1713
1714 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1715 {
1716 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1717         int cpu;
1718
1719         for_each_possible_cpu(cpu)
1720                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1721                         numa_clear_node(cpu);
1722 #endif
1723 }
1724
1725 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1726 {
1727         int ret;
1728
1729         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
1730         if (ret)
1731                 return ret;
1732
1733         /*
1734          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
1735          * the cpu_to_node() now.
1736          */
1737
1738         unmap_cpu_on_node(pgdat);
1739         return 0;
1740 }
1741
1742 /**
1743  * try_offline_node
1744  *
1745  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1746  *
1747  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1748  * and online/offline operations before this call.
1749  */
1750 void try_offline_node(int nid)
1751 {
1752         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1753         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
1754         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
1755         unsigned long pfn;
1756         struct page *pgdat_page = virt_to_page(pgdat);
1757         int i;
1758
1759         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1760                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1761
1762                 if (!present_section_nr(section_nr))
1763                         continue;
1764
1765                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
1766                         continue;
1767
1768                 /*
1769                  * some memory sections of this node are not removed, and we
1770                  * can't offline node now.
1771                  */
1772                 return;
1773         }
1774
1775         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
1776                 return;
1777
1778         /*
1779          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1780          * node now.
1781          */
1782         node_set_offline(nid);
1783         unregister_one_node(nid);
1784
1785         if (!PageSlab(pgdat_page) && !PageCompound(pgdat_page))
1786                 /* node data is allocated from boot memory */
1787                 return;
1788
1789         /* free waittable in each zone */
1790         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1791                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
1792
1793                 /*
1794                  * wait_table may be allocated from boot memory,
1795                  * here only free if it's allocated by vmalloc.
1796                  */
1797                 if (is_vmalloc_addr(zone->wait_table))
1798                         vfree(zone->wait_table);
1799         }
1800
1801         /*
1802          * Since there is no way to guarentee the address of pgdat/zone is not
1803          * on stack of any kernel threads or used by other kernel objects
1804          * without reference counting or other symchronizing method, do not
1805          * reset node_data and free pgdat here. Just reset it to 0 and reuse
1806          * the memory when the node is online again.
1807          */
1808         memset(pgdat, 0, sizeof(*pgdat));
1809 }
1810 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1811
1812 /**
1813  * remove_memory
1814  *
1815  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1816  * and online/offline operations before this call, as required by
1817  * try_offline_node().
1818  */
1819 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1820 {
1821         int ret;
1822
1823         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
1824
1825         lock_memory_hotplug();
1826
1827         /*
1828          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
1829          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
1830          * if this is not the case.
1831          */
1832         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
1833                                 is_memblock_offlined_cb);
1834         if (ret) {
1835                 unlock_memory_hotplug();
1836                 BUG();
1837         }
1838
1839         /* remove memmap entry */
1840         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1841
1842         arch_remove_memory(start, size);
1843
1844         try_offline_node(nid);
1845
1846         unlock_memory_hotplug();
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
1849 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */