]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/base/memory.c
Merge branch 'drm-tda998x-3.12-fixes' of git://ftp.arm.linux.org.uk/~rmk/linux-cubox...
[karo-tx-linux.git] / drivers / base / memory.c
1 /*
2  * Memory subsystem support
3  *
4  * Written by Matt Tolentino <matthew.e.tolentino@intel.com>
5  *            Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
6  *
7  * This file provides the necessary infrastructure to represent
8  * a SPARSEMEM-memory-model system's physical memory in /sysfs.
9  * All arch-independent code that assumes MEMORY_HOTPLUG requires
10  * SPARSEMEM should be contained here, or in mm/memory_hotplug.c.
11  */
12
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/topology.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/device.h>
18 #include <linux/memory.h>
19 #include <linux/memory_hotplug.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/mutex.h>
22 #include <linux/stat.h>
23 #include <linux/slab.h>
24
25 #include <linux/atomic.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27
28 static DEFINE_MUTEX(mem_sysfs_mutex);
29
30 #define MEMORY_CLASS_NAME       "memory"
31
32 #define to_memory_block(dev) container_of(dev, struct memory_block, dev)
33
34 static int sections_per_block;
35
36 static inline int base_memory_block_id(int section_nr)
37 {
38         return section_nr / sections_per_block;
39 }
40
41 static int memory_subsys_online(struct device *dev);
42 static int memory_subsys_offline(struct device *dev);
43
44 static struct bus_type memory_subsys = {
45         .name = MEMORY_CLASS_NAME,
46         .dev_name = MEMORY_CLASS_NAME,
47         .online = memory_subsys_online,
48         .offline = memory_subsys_offline,
49 };
50
51 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(memory_chain);
52
53 int register_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
54 {
55         return blocking_notifier_chain_register(&memory_chain, nb);
56 }
57 EXPORT_SYMBOL(register_memory_notifier);
58
59 void unregister_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
60 {
61         blocking_notifier_chain_unregister(&memory_chain, nb);
62 }
63 EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_notifier);
64
65 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(memory_isolate_chain);
66
67 int register_memory_isolate_notifier(struct notifier_block *nb)
68 {
69         return atomic_notifier_chain_register(&memory_isolate_chain, nb);
70 }
71 EXPORT_SYMBOL(register_memory_isolate_notifier);
72
73 void unregister_memory_isolate_notifier(struct notifier_block *nb)
74 {
75         atomic_notifier_chain_unregister(&memory_isolate_chain, nb);
76 }
77 EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_isolate_notifier);
78
79 static void memory_block_release(struct device *dev)
80 {
81         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
82
83         kfree(mem);
84 }
85
86 unsigned long __weak memory_block_size_bytes(void)
87 {
88         return MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
89 }
90
91 static unsigned long get_memory_block_size(void)
92 {
93         unsigned long block_sz;
94
95         block_sz = memory_block_size_bytes();
96
97         /* Validate blk_sz is a power of 2 and not less than section size */
98         if ((block_sz & (block_sz - 1)) || (block_sz < MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE)) {
99                 WARN_ON(1);
100                 block_sz = MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
101         }
102
103         return block_sz;
104 }
105
106 /*
107  * use this as the physical section index that this memsection
108  * uses.
109  */
110
111 static ssize_t show_mem_start_phys_index(struct device *dev,
112                         struct device_attribute *attr, char *buf)
113 {
114         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
115         unsigned long phys_index;
116
117         phys_index = mem->start_section_nr / sections_per_block;
118         return sprintf(buf, "%08lx\n", phys_index);
119 }
120
121 static ssize_t show_mem_end_phys_index(struct device *dev,
122                         struct device_attribute *attr, char *buf)
123 {
124         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
125         unsigned long phys_index;
126
127         phys_index = mem->end_section_nr / sections_per_block;
128         return sprintf(buf, "%08lx\n", phys_index);
129 }
130
131 /*
132  * Show whether the section of memory is likely to be hot-removable
133  */
134 static ssize_t show_mem_removable(struct device *dev,
135                         struct device_attribute *attr, char *buf)
136 {
137         unsigned long i, pfn;
138         int ret = 1;
139         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
140
141         for (i = 0; i < sections_per_block; i++) {
142                 if (!present_section_nr(mem->start_section_nr + i))
143                         continue;
144                 pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr + i);
145                 ret &= is_mem_section_removable(pfn, PAGES_PER_SECTION);
146         }
147
148         return sprintf(buf, "%d\n", ret);
149 }
150
151 /*
152  * online, offline, going offline, etc.
153  */
154 static ssize_t show_mem_state(struct device *dev,
155                         struct device_attribute *attr, char *buf)
156 {
157         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
158         ssize_t len = 0;
159
160         /*
161          * We can probably put these states in a nice little array
162          * so that they're not open-coded
163          */
164         switch (mem->state) {
165                 case MEM_ONLINE:
166                         len = sprintf(buf, "online\n");
167                         break;
168                 case MEM_OFFLINE:
169                         len = sprintf(buf, "offline\n");
170                         break;
171                 case MEM_GOING_OFFLINE:
172                         len = sprintf(buf, "going-offline\n");
173                         break;
174                 default:
175                         len = sprintf(buf, "ERROR-UNKNOWN-%ld\n",
176                                         mem->state);
177                         WARN_ON(1);
178                         break;
179         }
180
181         return len;
182 }
183
184 int memory_notify(unsigned long val, void *v)
185 {
186         return blocking_notifier_call_chain(&memory_chain, val, v);
187 }
188
189 int memory_isolate_notify(unsigned long val, void *v)
190 {
191         return atomic_notifier_call_chain(&memory_isolate_chain, val, v);
192 }
193
194 /*
195  * The probe routines leave the pages reserved, just as the bootmem code does.
196  * Make sure they're still that way.
197  */
198 static bool pages_correctly_reserved(unsigned long start_pfn)
199 {
200         int i, j;
201         struct page *page;
202         unsigned long pfn = start_pfn;
203
204         /*
205          * memmap between sections is not contiguous except with
206          * SPARSEMEM_VMEMMAP. We lookup the page once per section
207          * and assume memmap is contiguous within each section
208          */
209         for (i = 0; i < sections_per_block; i++, pfn += PAGES_PER_SECTION) {
210                 if (WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn)))
211                         return false;
212                 page = pfn_to_page(pfn);
213
214                 for (j = 0; j < PAGES_PER_SECTION; j++) {
215                         if (PageReserved(page + j))
216                                 continue;
217
218                         printk(KERN_WARNING "section number %ld page number %d "
219                                 "not reserved, was it already online?\n",
220                                 pfn_to_section_nr(pfn), j);
221
222                         return false;
223                 }
224         }
225
226         return true;
227 }
228
229 /*
230  * MEMORY_HOTPLUG depends on SPARSEMEM in mm/Kconfig, so it is
231  * OK to have direct references to sparsemem variables in here.
232  */
233 static int
234 memory_block_action(unsigned long phys_index, unsigned long action, int online_type)
235 {
236         unsigned long start_pfn;
237         unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
238         struct page *first_page;
239         int ret;
240
241         first_page = pfn_to_page(phys_index << PFN_SECTION_SHIFT);
242         start_pfn = page_to_pfn(first_page);
243
244         switch (action) {
245                 case MEM_ONLINE:
246                         if (!pages_correctly_reserved(start_pfn))
247                                 return -EBUSY;
248
249                         ret = online_pages(start_pfn, nr_pages, online_type);
250                         break;
251                 case MEM_OFFLINE:
252                         ret = offline_pages(start_pfn, nr_pages);
253                         break;
254                 default:
255                         WARN(1, KERN_WARNING "%s(%ld, %ld) unknown action: "
256                              "%ld\n", __func__, phys_index, action, action);
257                         ret = -EINVAL;
258         }
259
260         return ret;
261 }
262
263 static int memory_block_change_state(struct memory_block *mem,
264                 unsigned long to_state, unsigned long from_state_req)
265 {
266         int ret = 0;
267
268         if (mem->state != from_state_req)
269                 return -EINVAL;
270
271         if (to_state == MEM_OFFLINE)
272                 mem->state = MEM_GOING_OFFLINE;
273
274         ret = memory_block_action(mem->start_section_nr, to_state,
275                                 mem->online_type);
276
277         mem->state = ret ? from_state_req : to_state;
278
279         return ret;
280 }
281
282 /* The device lock serializes operations on memory_subsys_[online|offline] */
283 static int memory_subsys_online(struct device *dev)
284 {
285         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
286         int ret;
287
288         if (mem->state == MEM_ONLINE)
289                 return 0;
290
291         /*
292          * If we are called from store_mem_state(), online_type will be
293          * set >= 0 Otherwise we were called from the device online
294          * attribute and need to set the online_type.
295          */
296         if (mem->online_type < 0)
297                 mem->online_type = ONLINE_KEEP;
298
299         ret = memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
300
301         /* clear online_type */
302         mem->online_type = -1;
303
304         return ret;
305 }
306
307 static int memory_subsys_offline(struct device *dev)
308 {
309         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
310
311         if (mem->state == MEM_OFFLINE)
312                 return 0;
313
314         return memory_block_change_state(mem, MEM_OFFLINE, MEM_ONLINE);
315 }
316
317 static ssize_t
318 store_mem_state(struct device *dev,
319                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
320 {
321         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
322         int ret, online_type;
323
324         ret = lock_device_hotplug_sysfs();
325         if (ret)
326                 return ret;
327
328         if (!strncmp(buf, "online_kernel", min_t(int, count, 13)))
329                 online_type = ONLINE_KERNEL;
330         else if (!strncmp(buf, "online_movable", min_t(int, count, 14)))
331                 online_type = ONLINE_MOVABLE;
332         else if (!strncmp(buf, "online", min_t(int, count, 6)))
333                 online_type = ONLINE_KEEP;
334         else if (!strncmp(buf, "offline", min_t(int, count, 7)))
335                 online_type = -1;
336         else
337                 return -EINVAL;
338
339         switch (online_type) {
340         case ONLINE_KERNEL:
341         case ONLINE_MOVABLE:
342         case ONLINE_KEEP:
343                 /*
344                  * mem->online_type is not protected so there can be a
345                  * race here.  However, when racing online, the first
346                  * will succeed and the second will just return as the
347                  * block will already be online.  The online type
348                  * could be either one, but that is expected.
349                  */
350                 mem->online_type = online_type;
351                 ret = device_online(&mem->dev);
352                 break;
353         case -1:
354                 ret = device_offline(&mem->dev);
355                 break;
356         default:
357                 ret = -EINVAL; /* should never happen */
358         }
359
360         unlock_device_hotplug();
361
362         if (ret)
363                 return ret;
364         return count;
365 }
366
367 /*
368  * phys_device is a bad name for this.  What I really want
369  * is a way to differentiate between memory ranges that
370  * are part of physical devices that constitute
371  * a complete removable unit or fru.
372  * i.e. do these ranges belong to the same physical device,
373  * s.t. if I offline all of these sections I can then
374  * remove the physical device?
375  */
376 static ssize_t show_phys_device(struct device *dev,
377                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
378 {
379         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
380         return sprintf(buf, "%d\n", mem->phys_device);
381 }
382
383 static DEVICE_ATTR(phys_index, 0444, show_mem_start_phys_index, NULL);
384 static DEVICE_ATTR(end_phys_index, 0444, show_mem_end_phys_index, NULL);
385 static DEVICE_ATTR(state, 0644, show_mem_state, store_mem_state);
386 static DEVICE_ATTR(phys_device, 0444, show_phys_device, NULL);
387 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, show_mem_removable, NULL);
388
389 /*
390  * Block size attribute stuff
391  */
392 static ssize_t
393 print_block_size(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
394                  char *buf)
395 {
396         return sprintf(buf, "%lx\n", get_memory_block_size());
397 }
398
399 static DEVICE_ATTR(block_size_bytes, 0444, print_block_size, NULL);
400
401 /*
402  * Some architectures will have custom drivers to do this, and
403  * will not need to do it from userspace.  The fake hot-add code
404  * as well as ppc64 will do all of their discovery in userspace
405  * and will require this interface.
406  */
407 #ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
408 static ssize_t
409 memory_probe_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
410                    const char *buf, size_t count)
411 {
412         u64 phys_addr;
413         int nid;
414         int i, ret;
415         unsigned long pages_per_block = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
416
417         phys_addr = simple_strtoull(buf, NULL, 0);
418
419         if (phys_addr & ((pages_per_block << PAGE_SHIFT) - 1))
420                 return -EINVAL;
421
422         for (i = 0; i < sections_per_block; i++) {
423                 nid = memory_add_physaddr_to_nid(phys_addr);
424                 ret = add_memory(nid, phys_addr,
425                                  PAGES_PER_SECTION << PAGE_SHIFT);
426                 if (ret)
427                         goto out;
428
429                 phys_addr += MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
430         }
431
432         ret = count;
433 out:
434         return ret;
435 }
436
437 static DEVICE_ATTR(probe, S_IWUSR, NULL, memory_probe_store);
438 #endif
439
440 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
441 /*
442  * Support for offlining pages of memory
443  */
444
445 /* Soft offline a page */
446 static ssize_t
447 store_soft_offline_page(struct device *dev,
448                         struct device_attribute *attr,
449                         const char *buf, size_t count)
450 {
451         int ret;
452         u64 pfn;
453         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
454                 return -EPERM;
455         if (kstrtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
456                 return -EINVAL;
457         pfn >>= PAGE_SHIFT;
458         if (!pfn_valid(pfn))
459                 return -ENXIO;
460         ret = soft_offline_page(pfn_to_page(pfn), 0);
461         return ret == 0 ? count : ret;
462 }
463
464 /* Forcibly offline a page, including killing processes. */
465 static ssize_t
466 store_hard_offline_page(struct device *dev,
467                         struct device_attribute *attr,
468                         const char *buf, size_t count)
469 {
470         int ret;
471         u64 pfn;
472         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
473                 return -EPERM;
474         if (kstrtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
475                 return -EINVAL;
476         pfn >>= PAGE_SHIFT;
477         ret = memory_failure(pfn, 0, 0);
478         return ret ? ret : count;
479 }
480
481 static DEVICE_ATTR(soft_offline_page, S_IWUSR, NULL, store_soft_offline_page);
482 static DEVICE_ATTR(hard_offline_page, S_IWUSR, NULL, store_hard_offline_page);
483 #endif
484
485 /*
486  * Note that phys_device is optional.  It is here to allow for
487  * differentiation between which *physical* devices each
488  * section belongs to...
489  */
490 int __weak arch_get_memory_phys_device(unsigned long start_pfn)
491 {
492         return 0;
493 }
494
495 /*
496  * A reference for the returned object is held and the reference for the
497  * hinted object is released.
498  */
499 struct memory_block *find_memory_block_hinted(struct mem_section *section,
500                                               struct memory_block *hint)
501 {
502         int block_id = base_memory_block_id(__section_nr(section));
503         struct device *hintdev = hint ? &hint->dev : NULL;
504         struct device *dev;
505
506         dev = subsys_find_device_by_id(&memory_subsys, block_id, hintdev);
507         if (hint)
508                 put_device(&hint->dev);
509         if (!dev)
510                 return NULL;
511         return to_memory_block(dev);
512 }
513
514 /*
515  * For now, we have a linear search to go find the appropriate
516  * memory_block corresponding to a particular phys_index. If
517  * this gets to be a real problem, we can always use a radix
518  * tree or something here.
519  *
520  * This could be made generic for all device subsystems.
521  */
522 struct memory_block *find_memory_block(struct mem_section *section)
523 {
524         return find_memory_block_hinted(section, NULL);
525 }
526
527 static struct attribute *memory_memblk_attrs[] = {
528         &dev_attr_phys_index.attr,
529         &dev_attr_end_phys_index.attr,
530         &dev_attr_state.attr,
531         &dev_attr_phys_device.attr,
532         &dev_attr_removable.attr,
533         NULL
534 };
535
536 static struct attribute_group memory_memblk_attr_group = {
537         .attrs = memory_memblk_attrs,
538 };
539
540 static const struct attribute_group *memory_memblk_attr_groups[] = {
541         &memory_memblk_attr_group,
542         NULL,
543 };
544
545 /*
546  * register_memory - Setup a sysfs device for a memory block
547  */
548 static
549 int register_memory(struct memory_block *memory)
550 {
551         memory->dev.bus = &memory_subsys;
552         memory->dev.id = memory->start_section_nr / sections_per_block;
553         memory->dev.release = memory_block_release;
554         memory->dev.groups = memory_memblk_attr_groups;
555         memory->dev.offline = memory->state == MEM_OFFLINE;
556
557         return device_register(&memory->dev);
558 }
559
560 static int init_memory_block(struct memory_block **memory,
561                              struct mem_section *section, unsigned long state)
562 {
563         struct memory_block *mem;
564         unsigned long start_pfn;
565         int scn_nr;
566         int ret = 0;
567
568         mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
569         if (!mem)
570                 return -ENOMEM;
571
572         scn_nr = __section_nr(section);
573         mem->start_section_nr =
574                         base_memory_block_id(scn_nr) * sections_per_block;
575         mem->end_section_nr = mem->start_section_nr + sections_per_block - 1;
576         mem->state = state;
577         mem->section_count++;
578         start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
579         mem->phys_device = arch_get_memory_phys_device(start_pfn);
580
581         ret = register_memory(mem);
582
583         *memory = mem;
584         return ret;
585 }
586
587 static int add_memory_block(int base_section_nr)
588 {
589         struct memory_block *mem;
590         int i, ret, section_count = 0, section_nr;
591
592         for (i = base_section_nr;
593              (i < base_section_nr + sections_per_block) && i < NR_MEM_SECTIONS;
594              i++) {
595                 if (!present_section_nr(i))
596                         continue;
597                 if (section_count == 0)
598                         section_nr = i;
599                 section_count++;
600         }
601
602         if (section_count == 0)
603                 return 0;
604         ret = init_memory_block(&mem, __nr_to_section(section_nr), MEM_ONLINE);
605         if (ret)
606                 return ret;
607         mem->section_count = section_count;
608         return 0;
609 }
610
611
612 /*
613  * need an interface for the VM to add new memory regions,
614  * but without onlining it.
615  */
616 int register_new_memory(int nid, struct mem_section *section)
617 {
618         int ret = 0;
619         struct memory_block *mem;
620
621         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
622
623         mem = find_memory_block(section);
624         if (mem) {
625                 mem->section_count++;
626                 put_device(&mem->dev);
627         } else {
628                 ret = init_memory_block(&mem, section, MEM_OFFLINE);
629                 if (ret)
630                         goto out;
631         }
632
633         if (mem->section_count == sections_per_block)
634                 ret = register_mem_sect_under_node(mem, nid);
635 out:
636         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
637         return ret;
638 }
639
640 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
641 static void
642 unregister_memory(struct memory_block *memory)
643 {
644         BUG_ON(memory->dev.bus != &memory_subsys);
645
646         /* drop the ref. we got in remove_memory_block() */
647         put_device(&memory->dev);
648         device_unregister(&memory->dev);
649 }
650
651 static int remove_memory_block(unsigned long node_id,
652                                struct mem_section *section, int phys_device)
653 {
654         struct memory_block *mem;
655
656         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
657         mem = find_memory_block(section);
658         unregister_mem_sect_under_nodes(mem, __section_nr(section));
659
660         mem->section_count--;
661         if (mem->section_count == 0)
662                 unregister_memory(mem);
663         else
664                 put_device(&mem->dev);
665
666         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
667         return 0;
668 }
669
670 int unregister_memory_section(struct mem_section *section)
671 {
672         if (!present_section(section))
673                 return -EINVAL;
674
675         return remove_memory_block(0, section, 0);
676 }
677 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
678
679 /* return true if the memory block is offlined, otherwise, return false */
680 bool is_memblock_offlined(struct memory_block *mem)
681 {
682         return mem->state == MEM_OFFLINE;
683 }
684
685 static struct attribute *memory_root_attrs[] = {
686 #ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
687         &dev_attr_probe.attr,
688 #endif
689
690 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
691         &dev_attr_soft_offline_page.attr,
692         &dev_attr_hard_offline_page.attr,
693 #endif
694
695         &dev_attr_block_size_bytes.attr,
696         NULL
697 };
698
699 static struct attribute_group memory_root_attr_group = {
700         .attrs = memory_root_attrs,
701 };
702
703 static const struct attribute_group *memory_root_attr_groups[] = {
704         &memory_root_attr_group,
705         NULL,
706 };
707
708 /*
709  * Initialize the sysfs support for memory devices...
710  */
711 int __init memory_dev_init(void)
712 {
713         unsigned int i;
714         int ret;
715         int err;
716         unsigned long block_sz;
717
718         ret = subsys_system_register(&memory_subsys, memory_root_attr_groups);
719         if (ret)
720                 goto out;
721
722         block_sz = get_memory_block_size();
723         sections_per_block = block_sz / MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
724
725         /*
726          * Create entries for memory sections that were found
727          * during boot and have been initialized
728          */
729         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
730         for (i = 0; i < NR_MEM_SECTIONS; i += sections_per_block) {
731                 err = add_memory_block(i);
732                 if (!ret)
733                         ret = err;
734         }
735         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
736
737 out:
738         if (ret)
739                 printk(KERN_ERR "%s() failed: %d\n", __func__, ret);
740         return ret;
741 }