mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38         .memory.name            = "memory",
  39
  40         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  41         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  42         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  43         .reserved.name          = "reserved",
  44
  45 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  46         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  47         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  48         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  49         .physmem.name           = "physmem",
  50 #endif
  51
  52         .bottom_up              = false,
  53         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  54 };
  55
  56 int memblock_debug __initdata_memblock;
  57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61
  62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  63 {
  64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  65 }
  66
  67 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  68 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  69 {
  70         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * Address comparison utilities
  75  */
  76 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  77                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  78 {
  79         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  80 }
  81
  82 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  83                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  84 {
  85         unsigned long i;
  86
  87         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
  88                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
  89                                            type->regions[i].size))
  90                         break;
  91         return i < type->cnt;
  92 }
  93
  94 /*
  95  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
  96  * @start: start of candidate range
  97  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
  98  * @size: size of free area to find
  99  * @align: alignment of free area to find
 100  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 101  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 102  *
 103  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 104  *
 105  * RETURNS:
 106  * Found address on success, 0 on failure.
 107  */
 108 static phys_addr_t __init_memblock
 109 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 110                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 111                                 ulong flags)
 112 {
 113         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 114         u64 i;
 115
 116         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 117                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 118                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 119
 120                 cand = round_up(this_start, align);
 121                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 122                         return cand;
 123         }
 124
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /**
 129  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 130  * @start: start of candidate range
 131  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 132  * @size: size of free area to find
 133  * @align: alignment of free area to find
 134  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 135  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 136  *
 137  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 138  *
 139  * RETURNS:
 140  * Found address on success, 0 on failure.
 141  */
 142 static phys_addr_t __init_memblock
 143 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 144                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 145                                ulong flags)
 146 {
 147         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 148         u64 i;
 149
 150         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 151                                         NULL) {
 152                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 153                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 154
 155                 if (this_end < size)
 156                         continue;
 157
 158                 cand = round_down(this_end - size, align);
 159                 if (cand >= this_start)
 160                         return cand;
 161         }
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 168  * @size: size of free area to find
 169  * @align: alignment of free area to find
 170  * @start: start of candidate range
 171  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 172  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 173  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 174  *
 175  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 176  *
 177  * RETURNS:
 178  * Found address on success, 0 on failure.
 179  */
 180 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 181                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 182                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 183 {
 184         /* pump up @end */
 185         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 186                 end = memblock.current_limit;
 187
 188         /* avoid allocating the first page */
 189         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 190         end = max(start, end);
 191
 192         if (memblock_bottom_up())
 193                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
 194                                                        nid, flags);
 195         else
 196                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
 197                                                       nid, flags);
 198 }
 199
 200 /**
 201  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 202  * @start: start of candidate range
 203  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 204  * @size: size of free area to find
 205  * @align: alignment of free area to find
 206  *
 207  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 208  *
 209  * RETURNS:
 210  * Found address on success, 0 on failure.
 211  */
 212 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 213                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 214                                         phys_addr_t align)
 215 {
 216         phys_addr_t ret;
 217         ulong flags = choose_memblock_flags();
 218
 219 again:
 220         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 221                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 222
 223         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 224                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 225                         &size);
 226                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 227                 goto again;
 228         }
 229
 230         return ret;
 231 }
 232
 233 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 234 {
 235         type->total_size -= type->regions[r].size;
 236         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 237                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 238         type->cnt--;
 239
 240         /* Special case for empty arrays */
 241         if (type->cnt == 0) {
 242                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 243                 type->cnt = 1;
 244                 type->regions[0].base = 0;
 245                 type->regions[0].size = 0;
 246                 type->regions[0].flags = 0;
 247                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 248         }
 249 }
 250
 251 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 252 /**
 253  * Discard memory and reserved arrays if they were allocated
 254  */
 255 void __init memblock_discard(void)
 256 {
 257         phys_addr_t addr, size;
 258
 259         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
 260                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 261                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 262                                   memblock.reserved.max);
 263                 __memblock_free_late(addr, size);
 264         }
 265
 266         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
 267                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
 268                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 269                                   memblock.memory.max);
 270                 __memblock_free_late(addr, size);
 271         }
 272 }
 273 #endif
 274
 275 /**
 276  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 277  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 278  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 279  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 280  *
 281  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 282  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 283  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 284  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 285  * not overlap.
 286  *
 287  * RETURNS:
 288  * 0 on success, -1 on failure.
 289  */
 290 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 291                                                 phys_addr_t new_area_start,
 292                                                 phys_addr_t new_area_size)
 293 {
 294         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 295         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 296         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 297         int use_slab = slab_is_available();
 298         int *in_slab;
 299
 300         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 301          * of memory that aren't suitable for allocation
 302          */
 303         if (!memblock_can_resize)
 304                 return -1;
 305
 306         /* Calculate new doubled size */
 307         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 308         new_size = old_size << 1;
 309         /*
 310          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 311          *   so we can free them completely later.
 312          */
 313         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 314         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 315
 316         /* Retrieve the slab flag */
 317         if (type == &memblock.memory)
 318                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 319         else
 320                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 321
 322         /* Try to find some space for it.
 323          *
 324          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 325          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 326          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 327          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 328          *
 329          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 330          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 331          * is active for memory hotplug operations
 332          */
 333         if (use_slab) {
 334                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 335                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 336         } else {
 337                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 338                 if (type != &memblock.reserved)
 339                         new_area_start = new_area_size = 0;
 340
 341                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 342                                                 memblock.current_limit,
 343                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 344                 if (!addr && new_area_size)
 345                         addr = memblock_find_in_range(0,
 346                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 347                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 348
 349                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 350         }
 351         if (!addr) {
 352                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 353                        type->name, type->max, type->max * 2);
 354                 return -1;
 355         }
 356
 357         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 358                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
 359                         (u64)addr + new_size - 1);
 360
 361         /*
 362          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 363          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 364          * full.
 365          */
 366         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 367         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 368         old_array = type->regions;
 369         type->regions = new_array;
 370         type->max <<= 1;
 371
 372         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 373         if (*in_slab)
 374                 kfree(old_array);
 375         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 376                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 377                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 378
 379         /*
 380          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 381          * needn't do it
 382          */
 383         if (!use_slab)
 384                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 385
 386         /* Update slab flag */
 387         *in_slab = use_slab;
 388
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 /**
 393  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 394  * @type: memblock type to scan
 395  *
 396  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 397  */
 398 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 399 {
 400         int i = 0;
 401
 402         /* cnt never goes below 1 */
 403         while (i < type->cnt - 1) {
 404                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 405                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 406
 407                 if (this->base + this->size != next->base ||
 408                     memblock_get_region_node(this) !=
 409                     memblock_get_region_node(next) ||
 410                     this->flags != next->flags) {
 411                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 412                         i++;
 413                         continue;
 414                 }
 415
 416                 this->size += next->size;
 417                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 418                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 419                 type->cnt--;
 420         }
 421 }
 422
 423 /**
 424  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 425  * @type:       memblock type to insert into
 426  * @idx:        index for the insertion point
 427  * @base:       base address of the new region
 428  * @size:       size of the new region
 429  * @nid:        node id of the new region
 430  * @flags:      flags of the new region
 431  *
 432  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 433  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 434  */
 435 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 436                                                    int idx, phys_addr_t base,
 437                                                    phys_addr_t size,
 438                                                    int nid, unsigned long flags)
 439 {
 440         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 441
 442         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 443         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 444         rgn->base = base;
 445         rgn->size = size;
 446         rgn->flags = flags;
 447         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 448         type->cnt++;
 449         type->total_size += size;
 450 }
 451
 452 /**
 453  * memblock_add_range - add new memblock region
 454  * @type: memblock type to add new region into
 455  * @base: base address of the new region
 456  * @size: size of the new region
 457  * @nid: nid of the new region
 458  * @flags: flags of the new region
 459  *
 460  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 461  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 462  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 463  * compatible regions are merged) after the addition.
 464  *
 465  * RETURNS:
 466  * 0 on success, -errno on failure.
 467  */
 468 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 469                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 470                                 int nid, unsigned long flags)
 471 {
 472         bool insert = false;
 473         phys_addr_t obase = base;
 474         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 475         int idx, nr_new;
 476         struct memblock_region *rgn;
 477
 478         if (!size)
 479                 return 0;
 480
 481         /* special case for empty array */
 482         if (type->regions[0].size == 0) {
 483                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 484                 type->regions[0].base = base;
 485                 type->regions[0].size = size;
 486                 type->regions[0].flags = flags;
 487                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 488                 type->total_size = size;
 489                 return 0;
 490         }
 491 repeat:
 492         /*
 493          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 494          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 495          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 496          */
 497         base = obase;
 498         nr_new = 0;
 499
 500         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 501                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 502                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 503
 504                 if (rbase >= end)
 505                         break;
 506                 if (rend <= base)
 507                         continue;
 508                 /*
 509                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 510                  * area, insert that portion.
 511                  */
 512                 if (rbase > base) {
 513 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 514                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 515 #endif
 516                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 517                         nr_new++;
 518                         if (insert)
 519                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 520                                                        rbase - base, nid,
 521                                                        flags);
 522                 }
 523                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 524                 base = min(rend, end);
 525         }
 526
 527         /* insert the remaining portion */
 528         if (base < end) {
 529                 nr_new++;
 530                 if (insert)
 531                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 532                                                nid, flags);
 533         }
 534
 535         if (!nr_new)
 536                 return 0;
 537
 538         /*
 539          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 540          * insertions; otherwise, merge and return.
 541          */
 542         if (!insert) {
 543                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 544                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 545                                 return -ENOMEM;
 546                 insert = true;
 547                 goto repeat;
 548         } else {
 549                 memblock_merge_regions(type);
 550                 return 0;
 551         }
 552 }
 553
 554 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 555                                        int nid)
 556 {
 557         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 558 }
 559
 560 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 561 {
 562         phys_addr_t end = base + size - 1;
 563
 564         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
 565                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 566
 567         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 568 }
 569
 570 /**
 571  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 572  * @type: memblock type to isolate range for
 573  * @base: base of range to isolate
 574  * @size: size of range to isolate
 575  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 576  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 577  *
 578  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 579  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 580  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 581  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 582  *
 583  * RETURNS:
 584  * 0 on success, -errno on failure.
 585  */
 586 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 587                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 588                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 589 {
 590         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 591         int idx;
 592         struct memblock_region *rgn;
 593
 594         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 595
 596         if (!size)
 597                 return 0;
 598
 599         /* we'll create at most two more regions */
 600         while (type->cnt + 2 > type->max)
 601                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 602                         return -ENOMEM;
 603
 604         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 605                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 606                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 607
 608                 if (rbase >= end)
 609                         break;
 610                 if (rend <= base)
 611                         continue;
 612
 613                 if (rbase < base) {
 614                         /*
 615                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 616                          * to process the next region - the new top half.
 617                          */
 618                         rgn->base = base;
 619                         rgn->size -= base - rbase;
 620                         type->total_size -= base - rbase;
 621                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 622                                                memblock_get_region_node(rgn),
 623                                                rgn->flags);
 624                 } else if (rend > end) {
 625                         /*
 626                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 627                          * current region - the new bottom half.
 628                          */
 629                         rgn->base = end;
 630                         rgn->size -= end - rbase;
 631                         type->total_size -= end - rbase;
 632                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 633                                                memblock_get_region_node(rgn),
 634                                                rgn->flags);
 635                 } else {
 636                         /* @rgn is fully contained, record it */
 637                         if (!*end_rgn)
 638                                 *start_rgn = idx;
 639                         *end_rgn = idx + 1;
 640                 }
 641         }
 642
 643         return 0;
 644 }
 645
 646 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 647                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 648 {
 649         int start_rgn, end_rgn;
 650         int i, ret;
 651
 652         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 653         if (ret)
 654                 return ret;
 655
 656         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 657                 memblock_remove_region(type, i);
 658         return 0;
 659 }
 660
 661 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 662 {
 663         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 664 }
 665
 666
 667 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 668 {
 669         phys_addr_t end = base + size - 1;
 670
 671         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
 672                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 673
 674         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 675         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 676 }
 677
 678 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 679 {
 680         phys_addr_t end = base + size - 1;
 681
 682         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
 683                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 684
 685         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 686 }
 687
 688 /**
 689  *
 690  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 691  *
 692  * Return 0 on success, -errno on failure.
 693  */
 694 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 695                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 696 {
 697         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 698         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 699
 700         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 701         if (ret)
 702                 return ret;
 703
 704         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 705                 if (set)
 706                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 707                 else
 708                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 709
 710         memblock_merge_regions(type);
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 /**
 715  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 716  * @base: the base phys addr of the region
 717  * @size: the size of the region
 718  *
 719  * Return 0 on success, -errno on failure.
 720  */
 721 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 722 {
 723         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 724 }
 725
 726 /**
 727  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 728  * @base: the base phys addr of the region
 729  * @size: the size of the region
 730  *
 731  * Return 0 on success, -errno on failure.
 732  */
 733 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 734 {
 735         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 736 }
 737
 738 /**
 739  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 740  * @base: the base phys addr of the region
 741  * @size: the size of the region
 742  *
 743  * Return 0 on success, -errno on failure.
 744  */
 745 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 746 {
 747         system_has_some_mirror = true;
 748
 749         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 750 }
 751
 752 /**
 753  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 754  * @base: the base phys addr of the region
 755  * @size: the size of the region
 756  *
 757  * Return 0 on success, -errno on failure.
 758  */
 759 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 760 {
 761         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 762 }
 763
 764 /**
 765  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 766  * @base: the base phys addr of the region
 767  * @size: the size of the region
 768  *
 769  * Return 0 on success, -errno on failure.
 770  */
 771 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 772 {
 773         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 774 }
 775
 776 /**
 777  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 778  * @idx: pointer to u64 loop variable
 779  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 780  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 781  *
 782  * Iterate over all reserved memory regions.
 783  */
 784 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 785                                            phys_addr_t *out_start,
 786                                            phys_addr_t *out_end)
 787 {
 788         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 789
 790         if (*idx < type->cnt) {
 791                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 792                 phys_addr_t base = r->base;
 793                 phys_addr_t size = r->size;
 794
 795                 if (out_start)
 796                         *out_start = base;
 797                 if (out_end)
 798                         *out_end = base + size - 1;
 799
 800                 *idx += 1;
 801                 return;
 802         }
 803
 804         /* signal end of iteration */
 805         *idx = ULLONG_MAX;
 806 }
 807
 808 /**
 809  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 810  * @idx: pointer to u64 loop variable
 811  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 812  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 813  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 814  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 815  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 816  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 817  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 818  *
 819  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 820  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 821  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 822  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 823  * look like the following,
 824  *
 825  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 826  *
 827  * The upper 32bit indexes the following regions.
 828  *
 829  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 830  *
 831  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 832  * in lockstep and returns each intersection.
 833  */
 834 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 835                                       struct memblock_type *type_a,
 836                                       struct memblock_type *type_b,
 837                                       phys_addr_t *out_start,
 838                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 839 {
 840         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 841         int idx_b = *idx >> 32;
 842
 843         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 844         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 845                 nid = NUMA_NO_NODE;
 846
 847         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 848                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 849
 850                 phys_addr_t m_start = m->base;
 851                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 852                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 853
 854                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 855                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 856                         continue;
 857
 858                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 859                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 860                         continue;
 861
 862                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 863                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 864                         continue;
 865
 866                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 867                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 868                         continue;
 869
 870                 if (!type_b) {
 871                         if (out_start)
 872                                 *out_start = m_start;
 873                         if (out_end)
 874                                 *out_end = m_end;
 875                         if (out_nid)
 876                                 *out_nid = m_nid;
 877                         idx_a++;
 878                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 879                         return;
 880                 }
 881
 882                 /* scan areas before each reservation */
 883                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 884                         struct memblock_region *r;
 885                         phys_addr_t r_start;
 886                         phys_addr_t r_end;
 887
 888                         r = &type_b->regions[idx_b];
 889                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 890                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 891                                 r->base : ULLONG_MAX;
 892
 893                         /*
 894                          * if idx_b advanced past idx_a,
 895                          * break out to advance idx_a
 896                          */
 897                         if (r_start >= m_end)
 898                                 break;
 899                         /* if the two regions intersect, we're done */
 900                         if (m_start < r_end) {
 901                                 if (out_start)
 902                                         *out_start =
 903                                                 max(m_start, r_start);
 904                                 if (out_end)
 905                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 906                                 if (out_nid)
 907                                         *out_nid = m_nid;
 908                                 /*
 909                                  * The region which ends first is
 910                                  * advanced for the next iteration.
 911                                  */
 912                                 if (m_end <= r_end)
 913                                         idx_a++;
 914                                 else
 915                                         idx_b++;
 916                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 917                                 return;
 918                         }
 919                 }
 920         }
 921
 922         /* signal end of iteration */
 923         *idx = ULLONG_MAX;
 924 }
 925
 926 /**
 927  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 928  *
 929  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 930  * in type_b.
 931  *
 932  * @idx: pointer to u64 loop variable
 933  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 934  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 935  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 936  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 937  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 938  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 939  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 940  *
 941  * Reverse of __next_mem_range().
 942  */
 943 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 944                                           struct memblock_type *type_a,
 945                                           struct memblock_type *type_b,
 946                                           phys_addr_t *out_start,
 947                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 948 {
 949         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 950         int idx_b = *idx >> 32;
 951
 952         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 953                 nid = NUMA_NO_NODE;
 954
 955         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 956                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 957                 if (type_b != NULL)
 958                         idx_b = type_b->cnt;
 959                 else
 960                         idx_b = 0;
 961         }
 962
 963         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
 964                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 965
 966                 phys_addr_t m_start = m->base;
 967                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 968                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 969
 970                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 971                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 972                         continue;
 973
 974                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 975                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 976                         continue;
 977
 978                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 979                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 980                         continue;
 981
 982                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 983                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 984                         continue;
 985
 986                 if (!type_b) {
 987                         if (out_start)
 988                                 *out_start = m_start;
 989                         if (out_end)
 990                                 *out_end = m_end;
 991                         if (out_nid)
 992                                 *out_nid = m_nid;
 993                         idx_a--;
 994                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 995                         return;
 996                 }
 997
 998                 /* scan areas before each reservation */
 999                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1000                         struct memblock_region *r;
1001                         phys_addr_t r_start;
1002                         phys_addr_t r_end;
1003
1004                         r = &type_b->regions[idx_b];
1005                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1006                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1007                                 r->base : ULLONG_MAX;
1008                         /*
1009                          * if idx_b advanced past idx_a,
1010                          * break out to advance idx_a
1011                          */
1012
1013                         if (r_end <= m_start)
1014                                 break;
1015                         /* if the two regions intersect, we're done */
1016                         if (m_end > r_start) {
1017                                 if (out_start)
1018                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1019                                 if (out_end)
1020                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1021                                 if (out_nid)
1022                                         *out_nid = m_nid;
1023                                 if (m_start >= r_start)
1024                                         idx_a--;
1025                                 else
1026                                         idx_b--;
1027                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1028                                 return;
1029                         }
1030                 }
1031         }
1032         /* signal end of iteration */
1033         *idx = ULLONG_MAX;
1034 }
1035
1036 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1037 /*
1038  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1039  */
1040 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1041                                 unsigned long *out_start_pfn,
1042                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1043 {
1044         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1045         struct memblock_region *r;
1046
1047         while (++*idx < type->cnt) {
1048                 r = &type->regions[*idx];
1049
1050                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1051                         continue;
1052                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1053                         break;
1054         }
1055         if (*idx >= type->cnt) {
1056                 *idx = -1;
1057                 return;
1058         }
1059
1060         if (out_start_pfn)
1061                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1062         if (out_end_pfn)
1063                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1064         if (out_nid)
1065                 *out_nid = r->nid;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1070  * @base: base of area to set node ID for
1071  * @size: size of area to set node ID for
1072  * @type: memblock type to set node ID for
1073  * @nid: node ID to set
1074  *
1075  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1076  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1077  *
1078  * RETURNS:
1079  * 0 on success, -errno on failure.
1080  */
1081 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1082                                       struct memblock_type *type, int nid)
1083 {
1084         int start_rgn, end_rgn;
1085         int i, ret;
1086
1087         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1088         if (ret)
1089                 return ret;
1090
1091         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1092                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1093
1094         memblock_merge_regions(type);
1095         return 0;
1096 }
1097 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1098
1099 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1100                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1101                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1102 {
1103         phys_addr_t found;
1104
1105         if (!align)
1106                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1107
1108         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1109                                             flags);
1110         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1111                 /*
1112                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1113                  * never reported as leaks.
1114                  */
1115                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1116                 return found;
1117         }
1118         return 0;
1119 }
1120
1121 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1122                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1123                                         ulong flags)
1124 {
1125         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1126                                         flags);
1127 }
1128
1129 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1130                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1131                                         int nid, ulong flags)
1132 {
1133         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1134 }
1135
1136 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1137 {
1138         ulong flags = choose_memblock_flags();
1139         phys_addr_t ret;
1140
1141 again:
1142         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1143                                       nid, flags);
1144
1145         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1146                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1147                 goto again;
1148         }
1149         return ret;
1150 }
1151
1152 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1153 {
1154         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1155                                        MEMBLOCK_NONE);
1156 }
1157
1158 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1159 {
1160         phys_addr_t alloc;
1161
1162         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1163
1164         if (alloc == 0)
1165                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1166                       &size, &max_addr);
1167
1168         return alloc;
1169 }
1170
1171 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1172 {
1173         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1174 }
1175
1176 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1177 {
1178         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1179
1180         if (res)
1181                 return res;
1182         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1183 }
1184
1185 /**
1186  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1187  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1188  * @align: alignment of the region and block's size
1189  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1190  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1191  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1192  *
1193  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1194  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1195  * to any node in the system if the specified node can not
1196  * hold the requested memory.
1197  *
1198  * The allocation is performed from memory region limited by
1199  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1200  *
1201  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1202  *
1203  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1204  * allocated memory is reset to 0.
1205  *
1206  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1207  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1208  *
1209  * RETURNS:
1210  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1211  */
1212 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1213                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1214                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1215                                 int nid)
1216 {
1217         phys_addr_t alloc;
1218         void *ptr;
1219         ulong flags = choose_memblock_flags();
1220
1221         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1222                 nid = NUMA_NO_NODE;
1223
1224         /*
1225          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1226          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1227          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1228          */
1229         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1230                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1231
1232         if (!align)
1233                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1234
1235         if (max_addr > memblock.current_limit)
1236                 max_addr = memblock.current_limit;
1237 again:
1238         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1239                                             nid, flags);
1240         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1241                 goto done;
1242
1243         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1244                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1245                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1246                                                     flags);
1247                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1248                         goto done;
1249         }
1250
1251         if (min_addr) {
1252                 min_addr = 0;
1253                 goto again;
1254         }
1255
1256         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1257                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1258                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1259                         &size);
1260                 goto again;
1261         }
1262
1263         return NULL;
1264 done:
1265         ptr = phys_to_virt(alloc);
1266         memset(ptr, 0, size);
1267
1268         /*
1269          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1270          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1271          * are only referred via the physical address which is not
1272          * looked up by kmemleak.
1273          */
1274         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1275
1276         return ptr;
1277 }
1278
1279 /**
1280  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1281  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1282  * @align: alignment of the region and block's size
1283  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1284  *        is preferred (phys address)
1285  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1286  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1287  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1288  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1289  *
1290  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1291  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1292  *
1293  * RETURNS:
1294  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1295  */
1296 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1297                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1298                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1299                                 int nid)
1300 {
1301         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1302                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1303                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1304         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1305                                              max_addr, nid);
1306 }
1307
1308 /**
1309  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1310  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1311  * @align: alignment of the region and block's size
1312  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1313  *        is preferred (phys address)
1314  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1315  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1316  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1317  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1318  *
1319  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1320  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1321  * and panics if the request can not be satisfied.
1322  *
1323  * RETURNS:
1324  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1325  */
1326 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1327                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1328                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1329                         int nid)
1330 {
1331         void *ptr;
1332
1333         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1334                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1335                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1336         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1337                                            min_addr, max_addr, nid);
1338         if (ptr)
1339                 return ptr;
1340
1341         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1342               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1343               (u64)max_addr);
1344         return NULL;
1345 }
1346
1347 /**
1348  * __memblock_free_early - free boot memory block
1349  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1350  * @size: size of the boot memory block in bytes
1351  *
1352  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1353  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1354  */
1355 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1356 {
1357         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1358                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1359                      (void *)_RET_IP_);
1360         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1361         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1362 }
1363
1364 /*
1365  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1366  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1367  * @size: size of the boot memory block in bytes
1368  *
1369  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1370  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1371  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1372  */
1373 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1374 {
1375         u64 cursor, end;
1376
1377         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1378                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1379                      (void *)_RET_IP_);
1380         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1381         cursor = PFN_UP(base);
1382         end = PFN_DOWN(base + size);
1383
1384         for (; cursor < end; cursor++) {
1385                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1386                 totalram_pages++;
1387         }
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Remaining API functions
1392  */
1393
1394 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1395 {
1396         return memblock.memory.total_size;
1397 }
1398
1399 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1400 {
1401         return memblock.reserved.total_size;
1402 }
1403
1404 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1405 {
1406         unsigned long pages = 0;
1407         struct memblock_region *r;
1408         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1409
1410         for_each_memblock(memory, r) {
1411                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1412                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1413                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1414                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1415                 pages += end_pfn - start_pfn;
1416         }
1417
1418         return PFN_PHYS(pages);
1419 }
1420
1421 /* lowest address */
1422 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1423 {
1424         return memblock.memory.regions[0].base;
1425 }
1426
1427 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1428 {
1429         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1430
1431         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1432 }
1433
1434 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1435 {
1436         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1437         struct memblock_region *r;
1438
1439         /*
1440          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1441          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1442          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1443          */
1444         for_each_memblock(memory, r) {
1445                 if (limit <= r->size) {
1446                         max_addr = r->base + limit;
1447                         break;
1448                 }
1449                 limit -= r->size;
1450         }
1451
1452         return max_addr;
1453 }
1454
1455 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1456 {
1457         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1458
1459         if (!limit)
1460                 return;
1461
1462         max_addr = __find_max_addr(limit);
1463
1464         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1465         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1466                 return;
1467
1468         /* truncate both memory and reserved regions */
1469         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1470                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1471         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1472                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1473 }
1474
1475 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1476 {
1477         int start_rgn, end_rgn;
1478         int i, ret;
1479
1480         if (!size)
1481                 return;
1482
1483         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1484                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1485         if (ret)
1486                 return;
1487
1488         /* remove all the MAP regions */
1489         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1490                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1491                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1492
1493         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1494                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1495                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1496
1497         /* truncate the reserved regions */
1498         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1499         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1500                         base + size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1501 }
1502
1503 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1504 {
1505         phys_addr_t max_addr;
1506
1507         if (!limit)
1508                 return;
1509
1510         max_addr = __find_max_addr(limit);
1511
1512         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1513         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1514                 return;
1515
1516         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1517 }
1518
1519 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1520 {
1521         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1522
1523         do {
1524                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1525
1526                 if (addr < type->regions[mid].base)
1527                         right = mid;
1528                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1529                                   type->regions[mid].size))
1530                         left = mid + 1;
1531                 else
1532                         return mid;
1533         } while (left < right);
1534         return -1;
1535 }
1536
1537 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1538 {
1539         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1540 }
1541
1542 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1543 {
1544         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1545 }
1546
1547 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1548 {
1549         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1550
1551         if (i == -1)
1552                 return false;
1553         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1554 }
1555
1556 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1557 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1558                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1559 {
1560         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1561         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1562
1563         if (mid == -1)
1564                 return -1;
1565
1566         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1567         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1568
1569         return type->regions[mid].nid;
1570 }
1571 #endif
1572
1573 /**
1574  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1575  * @base: base of region to check
1576  * @size: size of region to check
1577  *
1578  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1579  *
1580  * RETURNS:
1581  * 0 if false, non-zero if true
1582  */
1583 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1584 {
1585         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1586         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1587
1588         if (idx == -1)
1589                 return 0;
1590         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1591                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1592 }
1593
1594 /**
1595  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1596  * @base: base of region to check
1597  * @size: size of region to check
1598  *
1599  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1600  *
1601  * RETURNS:
1602  * True if they intersect, false if not.
1603  */
1604 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1605 {
1606         memblock_cap_size(base, &size);
1607         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1608 }
1609
1610 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1611 {
1612         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1613         struct memblock_region *r;
1614
1615         for_each_memblock(memory, r) {
1616                 orig_start = r->base;
1617                 orig_end = r->base + r->size;
1618                 start = round_up(orig_start, align);
1619                 end = round_down(orig_end, align);
1620
1621                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1622                         continue;
1623
1624                 if (start < end) {
1625                         r->base = start;
1626                         r->size = end - start;
1627                 } else {
1628                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1629                                                r - memblock.memory.regions);
1630                         r--;
1631                 }
1632         }
1633 }
1634
1635 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1636 {
1637         memblock.current_limit = limit;
1638 }
1639
1640 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1641 {
1642         return memblock.current_limit;
1643 }
1644
1645 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1646 {
1647         phys_addr_t base, end, size;
1648         unsigned long flags;
1649         int idx;
1650         struct memblock_region *rgn;
1651
1652         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1653
1654         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1655                 char nid_buf[32] = "";
1656
1657                 base = rgn->base;
1658                 size = rgn->size;
1659                 end = base + size - 1;
1660                 flags = rgn->flags;
1661 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1662                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1663                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1664                                  memblock_get_region_node(rgn));
1665 #endif
1666                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1667                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1668         }
1669 }
1670
1671 extern unsigned long __init_memblock
1672 memblock_reserved_memory_within(phys_addr_t start_addr, phys_addr_t end_addr)
1673 {
1674         struct memblock_region *rgn;
1675         unsigned long size = 0;
1676         int idx;
1677
1678         for_each_memblock_type((&memblock.reserved), rgn) {
1679                 phys_addr_t start, end;
1680
1681                 if (rgn->base + rgn->size < start_addr)
1682                         continue;
1683                 if (rgn->base > end_addr)
1684                         continue;
1685
1686                 start = rgn->base;
1687                 end = start + rgn->size;
1688                 size += end - start;
1689         }
1690
1691         return size;
1692 }
1693
1694 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1695 {
1696         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1697         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1698                 &memblock.memory.total_size,
1699                 &memblock.reserved.total_size);
1700
1701         memblock_dump(&memblock.memory);
1702         memblock_dump(&memblock.reserved);
1703 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1704         memblock_dump(&memblock.physmem);
1705 #endif
1706 }
1707
1708 void __init memblock_allow_resize(void)
1709 {
1710         memblock_can_resize = 1;
1711 }
1712
1713 static int __init early_memblock(char *p)
1714 {
1715         if (p && strstr(p, "debug"))
1716                 memblock_debug = 1;
1717         return 0;
1718 }
1719 early_param("memblock", early_memblock);
1720
1721 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1722
1723 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1724 {
1725         struct memblock_type *type = m->private;
1726         struct memblock_region *reg;
1727         int i;
1728         phys_addr_t end;
1729
1730         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1731                 reg = &type->regions[i];
1732                 end = reg->base + reg->size - 1;
1733
1734                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1735                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1736         }
1737         return 0;
1738 }
1739
1740 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1741 {
1742         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1743 }
1744
1745 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1746         .open = memblock_debug_open,
1747         .read = seq_read,
1748         .llseek = seq_lseek,
1749         .release = single_release,
1750 };
1751
1752 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1753 {
1754         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1755         if (!root)
1756                 return -ENXIO;
1757         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1758         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1759 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1760         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1761 #endif
1762
1763         return 0;
1764 }
1765 __initcall(memblock_init_debugfs);
1766
1767 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */