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
  39         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  40         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  41         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  42
  43 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  44         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  45         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  46         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  47 #endif
  48
  49         .bottom_up              = false,
  50         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  51 };
  52
  53 int memblock_debug __initdata_memblock;
  54 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
  55 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
  56 #endif
  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 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  68 static __init_memblock const char *
  69 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  70 {
  71         if (type == &memblock.memory)
  72                 return "memory";
  73         else if (type == &memblock.reserved)
  74                 return "reserved";
  75         else
  76                 return "unknown";
  77 }
  78
  79 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  80 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  81 {
  82         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Address comparison utilities
  87  */
  88 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  89                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  90 {
  91         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  92 }
  93
  94 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  95                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  96 {
  97         unsigned long i;
  98
  99         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
 100                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
 101                                            type->regions[i].size))
 102                         break;
 103         return i < type->cnt;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 108  * @start: start of candidate range
 109  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 110  * @size: size of free area to find
 111  * @align: alignment of free area to find
 112  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 113  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 114  *
 115  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 116  *
 117  * RETURNS:
 118  * Found address on success, 0 on failure.
 119  */
 120 static phys_addr_t __init_memblock
 121 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 122                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 123                                 ulong flags)
 124 {
 125         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 126         u64 i;
 127
 128         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 129                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 130                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 131
 132                 cand = round_up(this_start, align);
 133                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 134                         return cand;
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 142  * @start: start of candidate range
 143  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 144  * @size: size of free area to find
 145  * @align: alignment of free area to find
 146  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 147  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 148  *
 149  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 150  *
 151  * RETURNS:
 152  * Found address on success, 0 on failure.
 153  */
 154 static phys_addr_t __init_memblock
 155 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 156                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 157                                ulong flags)
 158 {
 159         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 160         u64 i;
 161
 162         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 163                                         NULL) {
 164                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 165                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 166
 167                 if (this_end < size)
 168                         continue;
 169
 170                 cand = round_down(this_end - size, align);
 171                 if (cand >= this_start)
 172                         return cand;
 173         }
 174
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 180  * @size: size of free area to find
 181  * @align: alignment of free area to find
 182  * @start: start of candidate range
 183  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 184  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 185  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 186  *
 187  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 188  *
 189  * RETURNS:
 190  * Found address on success, 0 on failure.
 191  */
 192 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 193                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 194                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 195 {
 196         /* pump up @end */
 197         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 198                 end = memblock.current_limit;
 199
 200         /* avoid allocating the first page */
 201         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 202         end = max(start, end);
 203
 204         if (memblock_bottom_up())
 205                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
 206                                                        nid, flags);
 207         else
 208                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
 209                                                       nid, flags);
 210 }
 211
 212 /**
 213  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 214  * @start: start of candidate range
 215  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 216  * @size: size of free area to find
 217  * @align: alignment of free area to find
 218  *
 219  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 220  *
 221  * RETURNS:
 222  * Found address on success, 0 on failure.
 223  */
 224 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 225                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 226                                         phys_addr_t align)
 227 {
 228         phys_addr_t ret;
 229         ulong flags = choose_memblock_flags();
 230
 231 again:
 232         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 233                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 234
 235         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 236                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 237                         &size);
 238                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 239                 goto again;
 240         }
 241
 242         return ret;
 243 }
 244
 245 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 246 {
 247         type->total_size -= type->regions[r].size;
 248         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 249                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 250         type->cnt--;
 251
 252         /* Special case for empty arrays */
 253         if (type->cnt == 0) {
 254                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 255                 type->cnt = 1;
 256                 type->regions[0].base = 0;
 257                 type->regions[0].size = 0;
 258                 type->regions[0].flags = 0;
 259                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 260         }
 261 }
 262
 263 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 264 /**
 265  * Discard memory and reserved arrays if they were allocated
 266  */
 267 void __init memblock_discard(void)
 268 {
 269         phys_addr_t addr, size;
 270
 271         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
 272                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 273                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 274                                   memblock.reserved.max);
 275                 if (memblock_reserved_in_slab)
 276                         kfree(memblock.reserved.regions);
 277                 else
 278                         __memblock_free_late(addr, size);
 279         }
 280
 281         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
 282                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
 283                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 284                                   memblock.memory.max);
 285                 if (memblock_memory_in_slab)
 286                         kfree(memblock.memory.regions);
 287                 else
 288                         __memblock_free_late(addr, size);
 289         }
 290 }
 291 #endif
 292
 293 /**
 294  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 295  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 296  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 297  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 298  *
 299  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 300  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 301  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 302  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 303  * not overlap.
 304  *
 305  * RETURNS:
 306  * 0 on success, -1 on failure.
 307  */
 308 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 309                                                 phys_addr_t new_area_start,
 310                                                 phys_addr_t new_area_size)
 311 {
 312         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 313         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 314         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 315         int use_slab = slab_is_available();
 316         int *in_slab;
 317
 318         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 319          * of memory that aren't suitable for allocation
 320          */
 321         if (!memblock_can_resize)
 322                 return -1;
 323
 324         /* Calculate new doubled size */
 325         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 326         new_size = old_size << 1;
 327         /*
 328          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 329          *   so we can free them completely later.
 330          */
 331         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 332         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 333
 334         /* Retrieve the slab flag */
 335         if (type == &memblock.memory)
 336                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 337         else
 338                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 339
 340         /* Try to find some space for it.
 341          *
 342          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 343          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 344          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 345          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 346          *
 347          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 348          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 349          * is active for memory hotplug operations
 350          */
 351         if (use_slab) {
 352                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 353                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 354         } else {
 355                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 356                 if (type != &memblock.reserved)
 357                         new_area_start = new_area_size = 0;
 358
 359                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 360                                                 memblock.current_limit,
 361                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 362                 if (!addr && new_area_size)
 363                         addr = memblock_find_in_range(0,
 364                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 365                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 366
 367                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 368         }
 369         if (!addr) {
 370                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 371                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 372                 return -1;
 373         }
 374
 375         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 376                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 377                         (u64)addr + new_size - 1);
 378
 379         /*
 380          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 381          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 382          * full.
 383          */
 384         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 385         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 386         old_array = type->regions;
 387         type->regions = new_array;
 388         type->max <<= 1;
 389
 390         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 391         if (*in_slab)
 392                 kfree(old_array);
 393         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 394                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 395                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 396
 397         /*
 398          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 399          * needn't do it
 400          */
 401         if (!use_slab)
 402                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 403
 404         /* Update slab flag */
 405         *in_slab = use_slab;
 406
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 /**
 411  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 412  * @type: memblock type to scan
 413  *
 414  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 415  */
 416 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 417 {
 418         int i = 0;
 419
 420         /* cnt never goes below 1 */
 421         while (i < type->cnt - 1) {
 422                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 423                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 424
 425                 if (this->base + this->size != next->base ||
 426                     memblock_get_region_node(this) !=
 427                     memblock_get_region_node(next) ||
 428                     this->flags != next->flags) {
 429                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 430                         i++;
 431                         continue;
 432                 }
 433
 434                 this->size += next->size;
 435                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 436                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 437                 type->cnt--;
 438         }
 439 }
 440
 441 /**
 442  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 443  * @type:       memblock type to insert into
 444  * @idx:        index for the insertion point
 445  * @base:       base address of the new region
 446  * @size:       size of the new region
 447  * @nid:        node id of the new region
 448  * @flags:      flags of the new region
 449  *
 450  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 451  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 452  */
 453 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 454                                                    int idx, phys_addr_t base,
 455                                                    phys_addr_t size,
 456                                                    int nid, unsigned long flags)
 457 {
 458         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 459
 460         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 461         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 462         rgn->base = base;
 463         rgn->size = size;
 464         rgn->flags = flags;
 465         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 466         type->cnt++;
 467         type->total_size += size;
 468 }
 469
 470 /**
 471  * memblock_add_range - add new memblock region
 472  * @type: memblock type to add new region into
 473  * @base: base address of the new region
 474  * @size: size of the new region
 475  * @nid: nid of the new region
 476  * @flags: flags of the new region
 477  *
 478  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 479  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 480  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 481  * compatible regions are merged) after the addition.
 482  *
 483  * RETURNS:
 484  * 0 on success, -errno on failure.
 485  */
 486 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 487                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 488                                 int nid, unsigned long flags)
 489 {
 490         bool insert = false;
 491         phys_addr_t obase = base;
 492         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 493         int idx, nr_new;
 494         struct memblock_region *rgn;
 495
 496         if (!size)
 497                 return 0;
 498
 499         /* special case for empty array */
 500         if (type->regions[0].size == 0) {
 501                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 502                 type->regions[0].base = base;
 503                 type->regions[0].size = size;
 504                 type->regions[0].flags = flags;
 505                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 506                 type->total_size = size;
 507                 return 0;
 508         }
 509 repeat:
 510         /*
 511          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 512          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 513          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 514          */
 515         base = obase;
 516         nr_new = 0;
 517
 518         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 519                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 520                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 521
 522                 if (rbase >= end)
 523                         break;
 524                 if (rend <= base)
 525                         continue;
 526                 /*
 527                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 528                  * area, insert that portion.
 529                  */
 530                 if (rbase > base) {
 531 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 532                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 533 #endif
 534                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 535                         nr_new++;
 536                         if (insert)
 537                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 538                                                        rbase - base, nid,
 539                                                        flags);
 540                 }
 541                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 542                 base = min(rend, end);
 543         }
 544
 545         /* insert the remaining portion */
 546         if (base < end) {
 547                 nr_new++;
 548                 if (insert)
 549                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 550                                                nid, flags);
 551         }
 552
 553         if (!nr_new)
 554                 return 0;
 555
 556         /*
 557          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 558          * insertions; otherwise, merge and return.
 559          */
 560         if (!insert) {
 561                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 562                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 563                                 return -ENOMEM;
 564                 insert = true;
 565                 goto repeat;
 566         } else {
 567                 memblock_merge_regions(type);
 568                 return 0;
 569         }
 570 }
 571
 572 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 573                                        int nid)
 574 {
 575         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 576 }
 577
 578 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 579 {
 580         memblock_dbg("memblock_add: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 581                      (unsigned long long)base,
 582                      (unsigned long long)base + size - 1,
 583                      0UL, (void *)_RET_IP_);
 584
 585         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 586 }
 587
 588 /**
 589  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 590  * @type: memblock type to isolate range for
 591  * @base: base of range to isolate
 592  * @size: size of range to isolate
 593  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 594  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 595  *
 596  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 597  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 598  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 599  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 600  *
 601  * RETURNS:
 602  * 0 on success, -errno on failure.
 603  */
 604 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 605                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 606                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 607 {
 608         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 609         int idx;
 610         struct memblock_region *rgn;
 611
 612         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 613
 614         if (!size)
 615                 return 0;
 616
 617         /* we'll create at most two more regions */
 618         while (type->cnt + 2 > type->max)
 619                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 620                         return -ENOMEM;
 621
 622         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 623                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 624                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 625
 626                 if (rbase >= end)
 627                         break;
 628                 if (rend <= base)
 629                         continue;
 630
 631                 if (rbase < base) {
 632                         /*
 633                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 634                          * to process the next region - the new top half.
 635                          */
 636                         rgn->base = base;
 637                         rgn->size -= base - rbase;
 638                         type->total_size -= base - rbase;
 639                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 640                                                memblock_get_region_node(rgn),
 641                                                rgn->flags);
 642                 } else if (rend > end) {
 643                         /*
 644                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 645                          * current region - the new bottom half.
 646                          */
 647                         rgn->base = end;
 648                         rgn->size -= end - rbase;
 649                         type->total_size -= end - rbase;
 650                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 651                                                memblock_get_region_node(rgn),
 652                                                rgn->flags);
 653                 } else {
 654                         /* @rgn is fully contained, record it */
 655                         if (!*end_rgn)
 656                                 *start_rgn = idx;
 657                         *end_rgn = idx + 1;
 658                 }
 659         }
 660
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 665                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 666 {
 667         int start_rgn, end_rgn;
 668         int i, ret;
 669
 670         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 671         if (ret)
 672                 return ret;
 673
 674         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 675                 memblock_remove_region(type, i);
 676         return 0;
 677 }
 678
 679 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 680 {
 681         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 682 }
 683
 684
 685 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 686 {
 687         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 688                      (unsigned long long)base,
 689                      (unsigned long long)base + size - 1,
 690                      (void *)_RET_IP_);
 691
 692         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 693         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 694 }
 695
 696 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 697 {
 698         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 699                      (unsigned long long)base,
 700                      (unsigned long long)base + size - 1,
 701                      0UL, (void *)_RET_IP_);
 702
 703         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 704 }
 705
 706 /**
 707  *
 708  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 709  *
 710  * Return 0 on success, -errno on failure.
 711  */
 712 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 713                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 714 {
 715         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 716         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 717
 718         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 719         if (ret)
 720                 return ret;
 721
 722         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 723                 if (set)
 724                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 725                 else
 726                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 727
 728         memblock_merge_regions(type);
 729         return 0;
 730 }
 731
 732 /**
 733  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 734  * @base: the base phys addr of the region
 735  * @size: the size of the region
 736  *
 737  * Return 0 on success, -errno on failure.
 738  */
 739 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 740 {
 741         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 742 }
 743
 744 /**
 745  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 746  * @base: the base phys addr of the region
 747  * @size: the size of the region
 748  *
 749  * Return 0 on success, -errno on failure.
 750  */
 751 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 752 {
 753         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 754 }
 755
 756 /**
 757  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 758  * @base: the base phys addr of the region
 759  * @size: the size of the region
 760  *
 761  * Return 0 on success, -errno on failure.
 762  */
 763 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 764 {
 765         system_has_some_mirror = true;
 766
 767         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 768 }
 769
 770 /**
 771  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 772  * @base: the base phys addr of the region
 773  * @size: the size of the region
 774  *
 775  * Return 0 on success, -errno on failure.
 776  */
 777 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 778 {
 779         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 780 }
 781
 782 /**
 783  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 784  * @idx: pointer to u64 loop variable
 785  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 786  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 787  *
 788  * Iterate over all reserved memory regions.
 789  */
 790 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 791                                            phys_addr_t *out_start,
 792                                            phys_addr_t *out_end)
 793 {
 794         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 795
 796         if (*idx < type->cnt) {
 797                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 798                 phys_addr_t base = r->base;
 799                 phys_addr_t size = r->size;
 800
 801                 if (out_start)
 802                         *out_start = base;
 803                 if (out_end)
 804                         *out_end = base + size - 1;
 805
 806                 *idx += 1;
 807                 return;
 808         }
 809
 810         /* signal end of iteration */
 811         *idx = ULLONG_MAX;
 812 }
 813
 814 /**
 815  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 816  * @idx: pointer to u64 loop variable
 817  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 818  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 819  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 820  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 821  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 822  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 823  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 824  *
 825  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 826  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 827  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 828  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 829  * look like the following,
 830  *
 831  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 832  *
 833  * The upper 32bit indexes the following regions.
 834  *
 835  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 836  *
 837  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 838  * in lockstep and returns each intersection.
 839  */
 840 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 841                                       struct memblock_type *type_a,
 842                                       struct memblock_type *type_b,
 843                                       phys_addr_t *out_start,
 844                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 845 {
 846         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 847         int idx_b = *idx >> 32;
 848
 849         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 850         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 851                 nid = NUMA_NO_NODE;
 852
 853         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 854                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 855
 856                 phys_addr_t m_start = m->base;
 857                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 858                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 859
 860                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 861                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 862                         continue;
 863
 864                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 865                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 866                         continue;
 867
 868                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 869                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 870                         continue;
 871
 872                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 873                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 874                         continue;
 875
 876                 if (!type_b) {
 877                         if (out_start)
 878                                 *out_start = m_start;
 879                         if (out_end)
 880                                 *out_end = m_end;
 881                         if (out_nid)
 882                                 *out_nid = m_nid;
 883                         idx_a++;
 884                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 885                         return;
 886                 }
 887
 888                 /* scan areas before each reservation */
 889                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 890                         struct memblock_region *r;
 891                         phys_addr_t r_start;
 892                         phys_addr_t r_end;
 893
 894                         r = &type_b->regions[idx_b];
 895                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 896                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 897                                 r->base : ULLONG_MAX;
 898
 899                         /*
 900                          * if idx_b advanced past idx_a,
 901                          * break out to advance idx_a
 902                          */
 903                         if (r_start >= m_end)
 904                                 break;
 905                         /* if the two regions intersect, we're done */
 906                         if (m_start < r_end) {
 907                                 if (out_start)
 908                                         *out_start =
 909                                                 max(m_start, r_start);
 910                                 if (out_end)
 911                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 912                                 if (out_nid)
 913                                         *out_nid = m_nid;
 914                                 /*
 915                                  * The region which ends first is
 916                                  * advanced for the next iteration.
 917                                  */
 918                                 if (m_end <= r_end)
 919                                         idx_a++;
 920                                 else
 921                                         idx_b++;
 922                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 923                                 return;
 924                         }
 925                 }
 926         }
 927
 928         /* signal end of iteration */
 929         *idx = ULLONG_MAX;
 930 }
 931
 932 /**
 933  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 934  *
 935  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 936  * in type_b.
 937  *
 938  * @idx: pointer to u64 loop variable
 939  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 940  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 941  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 942  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 943  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 944  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 945  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 946  *
 947  * Reverse of __next_mem_range().
 948  */
 949 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 950                                           struct memblock_type *type_a,
 951                                           struct memblock_type *type_b,
 952                                           phys_addr_t *out_start,
 953                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 954 {
 955         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 956         int idx_b = *idx >> 32;
 957
 958         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 959                 nid = NUMA_NO_NODE;
 960
 961         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 962                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 963                 if (type_b != NULL)
 964                         idx_b = type_b->cnt;
 965                 else
 966                         idx_b = 0;
 967         }
 968
 969         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
 970                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 971
 972                 phys_addr_t m_start = m->base;
 973                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 974                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 975
 976                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 977                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 978                         continue;
 979
 980                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 981                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 982                         continue;
 983
 984                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 985                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 986                         continue;
 987
 988                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 989                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 990                         continue;
 991
 992                 if (!type_b) {
 993                         if (out_start)
 994                                 *out_start = m_start;
 995                         if (out_end)
 996                                 *out_end = m_end;
 997                         if (out_nid)
 998                                 *out_nid = m_nid;
 999                         idx_a--;
1000                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1001                         return;
1002                 }
1003
1004                 /* scan areas before each reservation */
1005                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1006                         struct memblock_region *r;
1007                         phys_addr_t r_start;
1008                         phys_addr_t r_end;
1009
1010                         r = &type_b->regions[idx_b];
1011                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1012                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1013                                 r->base : ULLONG_MAX;
1014                         /*
1015                          * if idx_b advanced past idx_a,
1016                          * break out to advance idx_a
1017                          */
1018
1019                         if (r_end <= m_start)
1020                                 break;
1021                         /* if the two regions intersect, we're done */
1022                         if (m_end > r_start) {
1023                                 if (out_start)
1024                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1025                                 if (out_end)
1026                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1027                                 if (out_nid)
1028                                         *out_nid = m_nid;
1029                                 if (m_start >= r_start)
1030                                         idx_a--;
1031                                 else
1032                                         idx_b--;
1033                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1034                                 return;
1035                         }
1036                 }
1037         }
1038         /* signal end of iteration */
1039         *idx = ULLONG_MAX;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1043 /*
1044  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1045  */
1046 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1047                                 unsigned long *out_start_pfn,
1048                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1049 {
1050         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1051         struct memblock_region *r;
1052
1053         while (++*idx < type->cnt) {
1054                 r = &type->regions[*idx];
1055
1056                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1057                         continue;
1058                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1059                         break;
1060         }
1061         if (*idx >= type->cnt) {
1062                 *idx = -1;
1063                 return;
1064         }
1065
1066         if (out_start_pfn)
1067                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1068         if (out_end_pfn)
1069                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1070         if (out_nid)
1071                 *out_nid = r->nid;
1072 }
1073
1074 /**
1075  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1076  * @base: base of area to set node ID for
1077  * @size: size of area to set node ID for
1078  * @type: memblock type to set node ID for
1079  * @nid: node ID to set
1080  *
1081  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1082  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1083  *
1084  * RETURNS:
1085  * 0 on success, -errno on failure.
1086  */
1087 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1088                                       struct memblock_type *type, int nid)
1089 {
1090         int start_rgn, end_rgn;
1091         int i, ret;
1092
1093         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1094         if (ret)
1095                 return ret;
1096
1097         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1098                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1099
1100         memblock_merge_regions(type);
1101         return 0;
1102 }
1103 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1104
1105 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1106                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1107                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1108 {
1109         phys_addr_t found;
1110
1111         if (!align)
1112                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1113
1114         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1115                                             flags);
1116         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1117                 /*
1118                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1119                  * never reported as leaks.
1120                  */
1121                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1122                 return found;
1123         }
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1128                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1129                                         ulong flags)
1130 {
1131         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1132                                         flags);
1133 }
1134
1135 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1136                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1137                                         int nid, ulong flags)
1138 {
1139         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1140 }
1141
1142 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1143 {
1144         ulong flags = choose_memblock_flags();
1145         phys_addr_t ret;
1146
1147 again:
1148         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1149                                       nid, flags);
1150
1151         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1152                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1153                 goto again;
1154         }
1155         return ret;
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         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1161                                        MEMBLOCK_NONE);
1162 }
1163
1164 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1165 {
1166         phys_addr_t alloc;
1167
1168         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1169
1170         if (alloc == 0)
1171                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1172                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1173
1174         return alloc;
1175 }
1176
1177 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1178 {
1179         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1180 }
1181
1182 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1183 {
1184         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1185
1186         if (res)
1187                 return res;
1188         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1189 }
1190
1191 /**
1192  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1193  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1194  * @align: alignment of the region and block's size
1195  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1196  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1197  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1198  *
1199  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1200  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1201  * to any node in the system if the specified node can not
1202  * hold the requested memory.
1203  *
1204  * The allocation is performed from memory region limited by
1205  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1206  *
1207  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1208  *
1209  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1210  * allocated memory is reset to 0.
1211  *
1212  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1213  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1214  *
1215  * RETURNS:
1216  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1217  */
1218 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1219                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1220                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1221                                 int nid)
1222 {
1223         phys_addr_t alloc;
1224         void *ptr;
1225         ulong flags = choose_memblock_flags();
1226
1227         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1228                 nid = NUMA_NO_NODE;
1229
1230         /*
1231          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1232          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1233          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1234          */
1235         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1236                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1237
1238         if (!align)
1239                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1240
1241         if (max_addr > memblock.current_limit)
1242                 max_addr = memblock.current_limit;
1243
1244 again:
1245         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1246                                             nid, flags);
1247         if (alloc)
1248                 goto done;
1249
1250         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1251                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1252                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1253                                                     flags);
1254                 if (alloc)
1255                         goto done;
1256         }
1257
1258         if (min_addr) {
1259                 min_addr = 0;
1260                 goto again;
1261         }
1262
1263         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1264                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1265                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1266                         &size);
1267                 goto again;
1268         }
1269
1270         return NULL;
1271 done:
1272         memblock_reserve(alloc, size);
1273         ptr = phys_to_virt(alloc);
1274         memset(ptr, 0, size);
1275
1276         /*
1277          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1278          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1279          * are only referred via the physical address which is not
1280          * looked up by kmemleak.
1281          */
1282         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1283
1284         return ptr;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1289  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1290  * @align: alignment of the region and block's size
1291  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1292  *        is preferred (phys address)
1293  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1294  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1295  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1296  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1297  *
1298  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1299  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1300  *
1301  * RETURNS:
1302  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1303  */
1304 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1305                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1306                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1307                                 int nid)
1308 {
1309         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1310                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1311                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1312         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1313                                              max_addr, nid);
1314 }
1315
1316 /**
1317  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1318  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1319  * @align: alignment of the region and block's size
1320  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1321  *        is preferred (phys address)
1322  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1323  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1324  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1325  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1326  *
1327  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1328  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1329  * and panics if the request can not be satisfied.
1330  *
1331  * RETURNS:
1332  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1333  */
1334 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1335                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1336                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1337                         int nid)
1338 {
1339         void *ptr;
1340
1341         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1342                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1343                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1344         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1345                                            min_addr, max_addr, nid);
1346         if (ptr)
1347                 return ptr;
1348
1349         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1350               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1351               (u64)max_addr);
1352         return NULL;
1353 }
1354
1355 /**
1356  * __memblock_free_early - free boot memory block
1357  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1358  * @size: size of the boot memory block in bytes
1359  *
1360  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1361  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1362  */
1363 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1364 {
1365         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1366                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1367                      (void *)_RET_IP_);
1368         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1369         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1370 }
1371
1372 /*
1373  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1374  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1375  * @size: size of the boot memory block in bytes
1376  *
1377  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1378  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1379  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1380  */
1381 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1382 {
1383         u64 cursor, end;
1384
1385         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1386                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1387                      (void *)_RET_IP_);
1388         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1389         cursor = PFN_UP(base);
1390         end = PFN_DOWN(base + size);
1391
1392         for (; cursor < end; cursor++) {
1393                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1394                 totalram_pages++;
1395         }
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Remaining API functions
1400  */
1401
1402 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1403 {
1404         return memblock.memory.total_size;
1405 }
1406
1407 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1408 {
1409         return memblock.reserved.total_size;
1410 }
1411
1412 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1413 {
1414         unsigned long pages = 0;
1415         struct memblock_region *r;
1416         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1417
1418         for_each_memblock(memory, r) {
1419                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1420                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1421                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1422                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1423                 pages += end_pfn - start_pfn;
1424         }
1425
1426         return PFN_PHYS(pages);
1427 }
1428
1429 /* lowest address */
1430 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1431 {
1432         return memblock.memory.regions[0].base;
1433 }
1434
1435 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1436 {
1437         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1438
1439         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1440 }
1441
1442 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1443 {
1444         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1445         struct memblock_region *r;
1446
1447         /*
1448          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1449          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1450          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1451          */
1452         for_each_memblock(memory, r) {
1453                 if (limit <= r->size) {
1454                         max_addr = r->base + limit;
1455                         break;
1456                 }
1457                 limit -= r->size;
1458         }
1459
1460         return max_addr;
1461 }
1462
1463 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1464 {
1465         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1466
1467         if (!limit)
1468                 return;
1469
1470         max_addr = __find_max_addr(limit);
1471
1472         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1473         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1474                 return;
1475
1476         /* truncate both memory and reserved regions */
1477         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1478                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1479         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1480                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1481 }
1482
1483 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1484 {
1485         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1486         phys_addr_t max_addr;
1487         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
1488
1489         if (!limit)
1490                 return;
1491
1492         max_addr = __find_max_addr(limit);
1493
1494         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1495         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1496                 return;
1497
1498         ret = memblock_isolate_range(type, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX,
1499                                 &start_rgn, &end_rgn);
1500         if (ret)
1501                 return;
1502
1503         /* remove all the MAP regions above the limit */
1504         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--) {
1505                 if (!memblock_is_nomap(&type->regions[i]))
1506                         memblock_remove_region(type, i);
1507         }
1508         /* truncate the reserved regions */
1509         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1510                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1511 }
1512
1513 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1514 {
1515         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1516
1517         do {
1518                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1519
1520                 if (addr < type->regions[mid].base)
1521                         right = mid;
1522                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1523                                   type->regions[mid].size))
1524                         left = mid + 1;
1525                 else
1526                         return mid;
1527         } while (left < right);
1528         return -1;
1529 }
1530
1531 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1532 {
1533         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1534 }
1535
1536 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1537 {
1538         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1539 }
1540
1541 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1542 {
1543         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1544
1545         if (i == -1)
1546                 return false;
1547         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1548 }
1549
1550 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1551 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1552                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1553 {
1554         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1555         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1556
1557         if (mid == -1)
1558                 return -1;
1559
1560         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1561         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1562
1563         return type->regions[mid].nid;
1564 }
1565 #endif
1566
1567 /**
1568  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1569  * @base: base of region to check
1570  * @size: size of region to check
1571  *
1572  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1573  *
1574  * RETURNS:
1575  * 0 if false, non-zero if true
1576  */
1577 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1578 {
1579         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1580         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1581
1582         if (idx == -1)
1583                 return 0;
1584         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1585                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1586                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1587 }
1588
1589 /**
1590  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1591  * @base: base of region to check
1592  * @size: size of region to check
1593  *
1594  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1595  *
1596  * RETURNS:
1597  * True if they intersect, false if not.
1598  */
1599 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1600 {
1601         memblock_cap_size(base, &size);
1602         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1603 }
1604
1605 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1606 {
1607         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1608         struct memblock_region *r;
1609
1610         for_each_memblock(memory, r) {
1611                 orig_start = r->base;
1612                 orig_end = r->base + r->size;
1613                 start = round_up(orig_start, align);
1614                 end = round_down(orig_end, align);
1615
1616                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1617                         continue;
1618
1619                 if (start < end) {
1620                         r->base = start;
1621                         r->size = end - start;
1622                 } else {
1623                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1624                                                r - memblock.memory.regions);
1625                         r--;
1626                 }
1627         }
1628 }
1629
1630 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1631 {
1632         memblock.current_limit = limit;
1633 }
1634
1635 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1636 {
1637         return memblock.current_limit;
1638 }
1639
1640 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1641 {
1642         unsigned long long base, size;
1643         unsigned long flags;
1644         int idx;
1645         struct memblock_region *rgn;
1646
1647         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1648
1649         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1650                 char nid_buf[32] = "";
1651
1652                 base = rgn->base;
1653                 size = rgn->size;
1654                 flags = rgn->flags;
1655 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1656                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1657                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1658                                  memblock_get_region_node(rgn));
1659 #endif
1660                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1661                         name, idx, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1662         }
1663 }
1664
1665 extern unsigned long __init_memblock
1666 memblock_reserved_memory_within(phys_addr_t start_addr, phys_addr_t end_addr)
1667 {
1668         struct memblock_region *rgn;
1669         unsigned long size = 0;
1670         int idx;
1671
1672         for_each_memblock_type((&memblock.reserved), rgn) {
1673                 phys_addr_t start, end;
1674
1675                 if (rgn->base + rgn->size < start_addr)
1676                         continue;
1677                 if (rgn->base > end_addr)
1678                         continue;
1679
1680                 start = rgn->base;
1681                 end = start + rgn->size;
1682                 size += end - start;
1683         }
1684
1685         return size;
1686 }
1687
1688 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1689 {
1690         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1691         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1692                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1693                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1694
1695         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1696         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1697 }
1698
1699 void __init memblock_allow_resize(void)
1700 {
1701         memblock_can_resize = 1;
1702 }
1703
1704 static int __init early_memblock(char *p)
1705 {
1706         if (p && strstr(p, "debug"))
1707                 memblock_debug = 1;
1708         return 0;
1709 }
1710 early_param("memblock", early_memblock);
1711
1712 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1713
1714 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1715 {
1716         struct memblock_type *type = m->private;
1717         struct memblock_region *reg;
1718         int i;
1719
1720         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1721                 reg = &type->regions[i];
1722                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1723                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1724                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1725                                    (unsigned long)reg->base,
1726                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1727                 else
1728                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1729                                    (unsigned long long)reg->base,
1730                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1731
1732         }
1733         return 0;
1734 }
1735
1736 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1737 {
1738         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1739 }
1740
1741 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1742         .open = memblock_debug_open,
1743         .read = seq_read,
1744         .llseek = seq_lseek,
1745         .release = single_release,
1746 };
1747
1748 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1749 {
1750         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1751         if (!root)
1752                 return -ENXIO;
1753         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1754         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1755 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1756         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1757 #endif
1758
1759         return 0;
1760 }
1761 __initcall(memblock_init_debugfs);
1762
1763 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */