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-generic/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                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
 101                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
 102                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
 103                         break;
 104         }
 105
 106         return i < type->cnt;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 111  * @start: start of candidate range
 112  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 113  * @size: size of free area to find
 114  * @align: alignment of free area to find
 115  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 116  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 117  *
 118  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 119  *
 120  * RETURNS:
 121  * Found address on success, 0 on failure.
 122  */
 123 static phys_addr_t __init_memblock
 124 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 125                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 126                                 ulong flags)
 127 {
 128         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 129         u64 i;
 130
 131         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 132                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 133                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 134
 135                 cand = round_up(this_start, align);
 136                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 137                         return cand;
 138         }
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 /**
 144  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 145  * @start: start of candidate range
 146  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 147  * @size: size of free area to find
 148  * @align: alignment of free area to find
 149  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 150  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 151  *
 152  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 153  *
 154  * RETURNS:
 155  * Found address on success, 0 on failure.
 156  */
 157 static phys_addr_t __init_memblock
 158 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 159                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 160                                ulong flags)
 161 {
 162         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 163         u64 i;
 164
 165         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 166                                         NULL) {
 167                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 168                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 169
 170                 if (this_end < size)
 171                         continue;
 172
 173                 cand = round_down(this_end - size, align);
 174                 if (cand >= this_start)
 175                         return cand;
 176         }
 177
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 /**
 182  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 183  * @size: size of free area to find
 184  * @align: alignment of free area to find
 185  * @start: start of candidate range
 186  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 187  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 188  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 189  *
 190  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 191  *
 192  * RETURNS:
 193  * Found address on success, 0 on failure.
 194  */
 195 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 196                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 197                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 198 {
 199         /* pump up @end */
 200         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 201                 end = memblock.current_limit;
 202
 203         /* avoid allocating the first page */
 204         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 205         end = max(start, end);
 206
 207         if (memblock_bottom_up())
 208                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
 209                                                        nid, flags);
 210         else
 211                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
 212                                                       nid, flags);
 213 }
 214
 215 /**
 216  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 217  * @start: start of candidate range
 218  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 219  * @size: size of free area to find
 220  * @align: alignment of free area to find
 221  *
 222  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 223  *
 224  * RETURNS:
 225  * Found address on success, 0 on failure.
 226  */
 227 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 228                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 229                                         phys_addr_t align)
 230 {
 231         phys_addr_t ret;
 232         ulong flags = choose_memblock_flags();
 233
 234 again:
 235         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 236                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 237
 238         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 239                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 240                         &size);
 241                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 242                 goto again;
 243         }
 244
 245         return ret;
 246 }
 247
 248 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 249 {
 250         type->total_size -= type->regions[r].size;
 251         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 252                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 253         type->cnt--;
 254
 255         /* Special case for empty arrays */
 256         if (type->cnt == 0) {
 257                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 258                 type->cnt = 1;
 259                 type->regions[0].base = 0;
 260                 type->regions[0].size = 0;
 261                 type->regions[0].flags = 0;
 262                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 263         }
 264 }
 265
 266 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 267
 268 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 269                                         phys_addr_t *addr)
 270 {
 271         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 272                 return 0;
 273
 274         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 275
 276         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 277                           memblock.reserved.max);
 278 }
 279
 280 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 281                                         phys_addr_t *addr)
 282 {
 283         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 284                 return 0;
 285
 286         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 287
 288         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 289                           memblock.memory.max);
 290 }
 291
 292 #endif
 293
 294 /**
 295  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 296  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 297  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 298  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 299  *
 300  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 301  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 302  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 303  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 304  * not overlap.
 305  *
 306  * RETURNS:
 307  * 0 on success, -1 on failure.
 308  */
 309 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 310                                                 phys_addr_t new_area_start,
 311                                                 phys_addr_t new_area_size)
 312 {
 313         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 314         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 315         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 316         int use_slab = slab_is_available();
 317         int *in_slab;
 318
 319         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 320          * of memory that aren't suitable for allocation
 321          */
 322         if (!memblock_can_resize)
 323                 return -1;
 324
 325         /* Calculate new doubled size */
 326         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 327         new_size = old_size << 1;
 328         /*
 329          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 330          *   so we can free them completely later.
 331          */
 332         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 333         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 334
 335         /* Retrieve the slab flag */
 336         if (type == &memblock.memory)
 337                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 338         else
 339                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 340
 341         /* Try to find some space for it.
 342          *
 343          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 344          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 345          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 346          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 347          *
 348          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 349          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 350          * is active for memory hotplug operations
 351          */
 352         if (use_slab) {
 353                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 354                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 355         } else {
 356                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 357                 if (type != &memblock.reserved)
 358                         new_area_start = new_area_size = 0;
 359
 360                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 361                                                 memblock.current_limit,
 362                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 363                 if (!addr && new_area_size)
 364                         addr = memblock_find_in_range(0,
 365                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 366                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 367
 368                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 369         }
 370         if (!addr) {
 371                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 372                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 373                 return -1;
 374         }
 375
 376         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 377                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 378                         (u64)addr + new_size - 1);
 379
 380         /*
 381          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 382          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 383          * full.
 384          */
 385         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 386         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 387         old_array = type->regions;
 388         type->regions = new_array;
 389         type->max <<= 1;
 390
 391         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 392         if (*in_slab)
 393                 kfree(old_array);
 394         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 395                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 396                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 397
 398         /*
 399          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 400          * needn't do it
 401          */
 402         if (!use_slab)
 403                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 404
 405         /* Update slab flag */
 406         *in_slab = use_slab;
 407
 408         return 0;
 409 }
 410
 411 /**
 412  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 413  * @type: memblock type to scan
 414  *
 415  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 416  */
 417 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 418 {
 419         int i = 0;
 420
 421         /* cnt never goes below 1 */
 422         while (i < type->cnt - 1) {
 423                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 424                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 425
 426                 if (this->base + this->size != next->base ||
 427                     memblock_get_region_node(this) !=
 428                     memblock_get_region_node(next) ||
 429                     this->flags != next->flags) {
 430                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 431                         i++;
 432                         continue;
 433                 }
 434
 435                 this->size += next->size;
 436                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 437                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 438                 type->cnt--;
 439         }
 440 }
 441
 442 /**
 443  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 444  * @type:       memblock type to insert into
 445  * @idx:        index for the insertion point
 446  * @base:       base address of the new region
 447  * @size:       size of the new region
 448  * @nid:        node id of the new region
 449  * @flags:      flags of the new region
 450  *
 451  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 452  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 453  */
 454 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 455                                                    int idx, phys_addr_t base,
 456                                                    phys_addr_t size,
 457                                                    int nid, unsigned long flags)
 458 {
 459         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 460
 461         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 462         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 463         rgn->base = base;
 464         rgn->size = size;
 465         rgn->flags = flags;
 466         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 467         type->cnt++;
 468         type->total_size += size;
 469 }
 470
 471 /**
 472  * memblock_add_range - add new memblock region
 473  * @type: memblock type to add new region into
 474  * @base: base address of the new region
 475  * @size: size of the new region
 476  * @nid: nid of the new region
 477  * @flags: flags of the new region
 478  *
 479  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 480  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 481  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 482  * compatible regions are merged) after the addition.
 483  *
 484  * RETURNS:
 485  * 0 on success, -errno on failure.
 486  */
 487 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 488                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 489                                 int nid, unsigned long flags)
 490 {
 491         bool insert = false;
 492         phys_addr_t obase = base;
 493         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 494         int i, nr_new;
 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 accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 514          */
 515         base = obase;
 516         nr_new = 0;
 517
 518         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 519                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 520                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 521                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 522
 523                 if (rbase >= end)
 524                         break;
 525                 if (rend <= base)
 526                         continue;
 527                 /*
 528                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 529                  * area, insert that portion.
 530                  */
 531                 if (rbase > base) {
 532 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 533                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 534 #endif
 535                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 536                         nr_new++;
 537                         if (insert)
 538                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 539                                                        rbase - base, nid,
 540                                                        flags);
 541                 }
 542                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 543                 base = min(rend, end);
 544         }
 545
 546         /* insert the remaining portion */
 547         if (base < end) {
 548                 nr_new++;
 549                 if (insert)
 550                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base,
 551                                                nid, flags);
 552         }
 553
 554         /*
 555          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 556          * insertions; otherwise, merge and return.
 557          */
 558         if (!insert) {
 559                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 560                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 561                                 return -ENOMEM;
 562                 insert = true;
 563                 goto repeat;
 564         } else {
 565                 memblock_merge_regions(type);
 566                 return 0;
 567         }
 568 }
 569
 570 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 571                                        int nid)
 572 {
 573         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 574 }
 575
 576 static int __init_memblock memblock_add_region(phys_addr_t base,
 577                                                 phys_addr_t size,
 578                                                 int nid,
 579                                                 unsigned long flags)
 580 {
 581         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 582
 583         memblock_dbg("memblock_add: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 584                      (unsigned long long)base,
 585                      (unsigned long long)base + size - 1,
 586                      flags, (void *)_RET_IP_);
 587
 588         return memblock_add_range(type, base, size, nid, flags);
 589 }
 590
 591 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 592 {
 593         return memblock_add_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 594 }
 595
 596 /**
 597  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 598  * @type: memblock type to isolate range for
 599  * @base: base of range to isolate
 600  * @size: size of range to isolate
 601  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 602  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 603  *
 604  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 605  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 606  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 607  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 608  *
 609  * RETURNS:
 610  * 0 on success, -errno on failure.
 611  */
 612 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 613                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 614                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 615 {
 616         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 617         int i;
 618
 619         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 620
 621         if (!size)
 622                 return 0;
 623
 624         /* we'll create at most two more regions */
 625         while (type->cnt + 2 > type->max)
 626                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 627                         return -ENOMEM;
 628
 629         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 630                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 631                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 632                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 633
 634                 if (rbase >= end)
 635                         break;
 636                 if (rend <= base)
 637                         continue;
 638
 639                 if (rbase < base) {
 640                         /*
 641                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 642                          * to process the next region - the new top half.
 643                          */
 644                         rgn->base = base;
 645                         rgn->size -= base - rbase;
 646                         type->total_size -= base - rbase;
 647                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 648                                                memblock_get_region_node(rgn),
 649                                                rgn->flags);
 650                 } else if (rend > end) {
 651                         /*
 652                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 653                          * current region - the new bottom half.
 654                          */
 655                         rgn->base = end;
 656                         rgn->size -= end - rbase;
 657                         type->total_size -= end - rbase;
 658                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 659                                                memblock_get_region_node(rgn),
 660                                                rgn->flags);
 661                 } else {
 662                         /* @rgn is fully contained, record it */
 663                         if (!*end_rgn)
 664                                 *start_rgn = i;
 665                         *end_rgn = i + 1;
 666                 }
 667         }
 668
 669         return 0;
 670 }
 671
 672 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 673                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 674 {
 675         int start_rgn, end_rgn;
 676         int i, ret;
 677
 678         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 679         if (ret)
 680                 return ret;
 681
 682         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 683                 memblock_remove_region(type, i);
 684         return 0;
 685 }
 686
 687 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 688 {
 689         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 690 }
 691
 692
 693 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 694 {
 695         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 696                      (unsigned long long)base,
 697                      (unsigned long long)base + size - 1,
 698                      (void *)_RET_IP_);
 699
 700         kmemleak_free_part(__va(base), size);
 701         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 702 }
 703
 704 static int __init_memblock memblock_reserve_region(phys_addr_t base,
 705                                                    phys_addr_t size,
 706                                                    int nid,
 707                                                    unsigned long flags)
 708 {
 709         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 710
 711         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 712                      (unsigned long long)base,
 713                      (unsigned long long)base + size - 1,
 714                      flags, (void *)_RET_IP_);
 715
 716         return memblock_add_range(type, base, size, nid, flags);
 717 }
 718
 719 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 720 {
 721         return memblock_reserve_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 722 }
 723
 724 /**
 725  *
 726  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 727  *
 728  * Return 0 on success, -errno on failure.
 729  */
 730 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 731                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 732 {
 733         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 734         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 735
 736         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 737         if (ret)
 738                 return ret;
 739
 740         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 741                 if (set)
 742                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 743                 else
 744                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 745
 746         memblock_merge_regions(type);
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 /**
 751  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 752  * @base: the base phys addr of the region
 753  * @size: the size of the region
 754  *
 755  * Return 0 on success, -errno on failure.
 756  */
 757 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 758 {
 759         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 760 }
 761
 762 /**
 763  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 764  * @base: the base phys addr of the region
 765  * @size: the size of the region
 766  *
 767  * Return 0 on success, -errno on failure.
 768  */
 769 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 770 {
 771         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 772 }
 773
 774 /**
 775  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 776  * @base: the base phys addr of the region
 777  * @size: the size of the region
 778  *
 779  * Return 0 on success, -errno on failure.
 780  */
 781 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 782 {
 783         system_has_some_mirror = true;
 784
 785         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 786 }
 787
 788
 789 /**
 790  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 791  * @idx: pointer to u64 loop variable
 792  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 793  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 794  *
 795  * Iterate over all reserved memory regions.
 796  */
 797 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 798                                            phys_addr_t *out_start,
 799                                            phys_addr_t *out_end)
 800 {
 801         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 802
 803         if (*idx >= 0 && *idx < type->cnt) {
 804                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 805                 phys_addr_t base = r->base;
 806                 phys_addr_t size = r->size;
 807
 808                 if (out_start)
 809                         *out_start = base;
 810                 if (out_end)
 811                         *out_end = base + size - 1;
 812
 813                 *idx += 1;
 814                 return;
 815         }
 816
 817         /* signal end of iteration */
 818         *idx = ULLONG_MAX;
 819 }
 820
 821 /**
 822  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 823  * @idx: pointer to u64 loop variable
 824  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 825  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 826  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 827  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 828  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 829  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 830  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 831  *
 832  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 833  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 834  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 835  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 836  * look like the following,
 837  *
 838  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 839  *
 840  * The upper 32bit indexes the following regions.
 841  *
 842  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 843  *
 844  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 845  * in lockstep and returns each intersection.
 846  */
 847 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 848                                       struct memblock_type *type_a,
 849                                       struct memblock_type *type_b,
 850                                       phys_addr_t *out_start,
 851                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 852 {
 853         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 854         int idx_b = *idx >> 32;
 855
 856         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 857         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 858                 nid = NUMA_NO_NODE;
 859
 860         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 861                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 862
 863                 phys_addr_t m_start = m->base;
 864                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 865                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 866
 867                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 868                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 869                         continue;
 870
 871                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 872                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 873                         continue;
 874
 875                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 876                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 877                         continue;
 878
 879                 if (!type_b) {
 880                         if (out_start)
 881                                 *out_start = m_start;
 882                         if (out_end)
 883                                 *out_end = m_end;
 884                         if (out_nid)
 885                                 *out_nid = m_nid;
 886                         idx_a++;
 887                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 888                         return;
 889                 }
 890
 891                 /* scan areas before each reservation */
 892                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 893                         struct memblock_region *r;
 894                         phys_addr_t r_start;
 895                         phys_addr_t r_end;
 896
 897                         r = &type_b->regions[idx_b];
 898                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 899                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 900                                 r->base : ULLONG_MAX;
 901
 902                         /*
 903                          * if idx_b advanced past idx_a,
 904                          * break out to advance idx_a
 905                          */
 906                         if (r_start >= m_end)
 907                                 break;
 908                         /* if the two regions intersect, we're done */
 909                         if (m_start < r_end) {
 910                                 if (out_start)
 911                                         *out_start =
 912                                                 max(m_start, r_start);
 913                                 if (out_end)
 914                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 915                                 if (out_nid)
 916                                         *out_nid = m_nid;
 917                                 /*
 918                                  * The region which ends first is
 919                                  * advanced for the next iteration.
 920                                  */
 921                                 if (m_end <= r_end)
 922                                         idx_a++;
 923                                 else
 924                                         idx_b++;
 925                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 926                                 return;
 927                         }
 928                 }
 929         }
 930
 931         /* signal end of iteration */
 932         *idx = ULLONG_MAX;
 933 }
 934
 935 /**
 936  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 937  *
 938  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 939  * in type_b.
 940  *
 941  * @idx: pointer to u64 loop variable
 942  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 943  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 944  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 945  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 946  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 947  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 948  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 949  *
 950  * Reverse of __next_mem_range().
 951  */
 952 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 953                                           struct memblock_type *type_a,
 954                                           struct memblock_type *type_b,
 955                                           phys_addr_t *out_start,
 956                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 957 {
 958         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 959         int idx_b = *idx >> 32;
 960
 961         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 962                 nid = NUMA_NO_NODE;
 963
 964         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 965                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 966                 idx_b = type_b->cnt;
 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                 if (!type_b) {
 989                         if (out_start)
 990                                 *out_start = m_start;
 991                         if (out_end)
 992                                 *out_end = m_end;
 993                         if (out_nid)
 994                                 *out_nid = m_nid;
 995                         idx_a++;
 996                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 997                         return;
 998                 }
 999
1000                 /* scan areas before each reservation */
1001                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1002                         struct memblock_region *r;
1003                         phys_addr_t r_start;
1004                         phys_addr_t r_end;
1005
1006                         r = &type_b->regions[idx_b];
1007                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1008                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1009                                 r->base : ULLONG_MAX;
1010                         /*
1011                          * if idx_b advanced past idx_a,
1012                          * break out to advance idx_a
1013                          */
1014
1015                         if (r_end <= m_start)
1016                                 break;
1017                         /* if the two regions intersect, we're done */
1018                         if (m_end > r_start) {
1019                                 if (out_start)
1020                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1021                                 if (out_end)
1022                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1023                                 if (out_nid)
1024                                         *out_nid = m_nid;
1025                                 if (m_start >= r_start)
1026                                         idx_a--;
1027                                 else
1028                                         idx_b--;
1029                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1030                                 return;
1031                         }
1032                 }
1033         }
1034         /* signal end of iteration */
1035         *idx = ULLONG_MAX;
1036 }
1037
1038 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1039 /*
1040  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1041  */
1042 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1043                                 unsigned long *out_start_pfn,
1044                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1045 {
1046         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1047         struct memblock_region *r;
1048
1049         while (++*idx < type->cnt) {
1050                 r = &type->regions[*idx];
1051
1052                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1053                         continue;
1054                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1055                         break;
1056         }
1057         if (*idx >= type->cnt) {
1058                 *idx = -1;
1059                 return;
1060         }
1061
1062         if (out_start_pfn)
1063                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1064         if (out_end_pfn)
1065                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1066         if (out_nid)
1067                 *out_nid = r->nid;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1072  * @base: base of area to set node ID for
1073  * @size: size of area to set node ID for
1074  * @type: memblock type to set node ID for
1075  * @nid: node ID to set
1076  *
1077  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1078  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1079  *
1080  * RETURNS:
1081  * 0 on success, -errno on failure.
1082  */
1083 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1084                                       struct memblock_type *type, int nid)
1085 {
1086         int start_rgn, end_rgn;
1087         int i, ret;
1088
1089         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1090         if (ret)
1091                 return ret;
1092
1093         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1094                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1095
1096         memblock_merge_regions(type);
1097         return 0;
1098 }
1099 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1100
1101 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1102                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1103                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1104 {
1105         phys_addr_t found;
1106
1107         if (!align)
1108                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1109
1110         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1111                                             flags);
1112         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1113                 /*
1114                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1115                  * never reported as leaks.
1116                  */
1117                 kmemleak_alloc(__va(found), size, 0, 0);
1118                 return found;
1119         }
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1124                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1125                                         ulong flags)
1126 {
1127         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1128                                         flags);
1129 }
1130
1131 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1132                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1133                                         int nid, ulong flags)
1134 {
1135         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1136 }
1137
1138 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1139 {
1140         ulong flags = choose_memblock_flags();
1141         phys_addr_t ret;
1142
1143 again:
1144         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1145                                       nid, flags);
1146
1147         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1148                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1149                 goto again;
1150         }
1151         return ret;
1152 }
1153
1154 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1155 {
1156         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1157                                        MEMBLOCK_NONE);
1158 }
1159
1160 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1161 {
1162         phys_addr_t alloc;
1163
1164         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1165
1166         if (alloc == 0)
1167                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1168                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1169
1170         return alloc;
1171 }
1172
1173 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1174 {
1175         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1176 }
1177
1178 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1179 {
1180         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1181
1182         if (res)
1183                 return res;
1184         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1185 }
1186
1187 /**
1188  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1189  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1190  * @align: alignment of the region and block's size
1191  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1192  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1193  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1194  *
1195  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1196  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1197  * to any node in the system if the specified node can not
1198  * hold the requested memory.
1199  *
1200  * The allocation is performed from memory region limited by
1201  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1202  *
1203  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1204  *
1205  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1206  * allocated memory is reset to 0.
1207  *
1208  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1209  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1210  *
1211  * RETURNS:
1212  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1213  */
1214 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1215                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1216                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1217                                 int nid)
1218 {
1219         phys_addr_t alloc;
1220         void *ptr;
1221         ulong flags = choose_memblock_flags();
1222
1223         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1224                 nid = NUMA_NO_NODE;
1225
1226         /*
1227          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1228          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1229          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1230          */
1231         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1232                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1233
1234         if (!align)
1235                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1236
1237         if (max_addr > memblock.current_limit)
1238                 max_addr = memblock.current_limit;
1239
1240 again:
1241         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1242                                             nid, flags);
1243         if (alloc)
1244                 goto done;
1245
1246         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1247                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1248                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1249                                                     flags);
1250                 if (alloc)
1251                         goto done;
1252         }
1253
1254         if (min_addr) {
1255                 min_addr = 0;
1256                 goto again;
1257         }
1258
1259         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1260                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1261                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1262                         &size);
1263                 goto again;
1264         }
1265
1266         return NULL;
1267 done:
1268         memblock_reserve(alloc, size);
1269         ptr = phys_to_virt(alloc);
1270         memset(ptr, 0, size);
1271
1272         /*
1273          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1274          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1275          * are only referred via the physical address which is not
1276          * looked up by kmemleak.
1277          */
1278         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1279
1280         return ptr;
1281 }
1282
1283 /**
1284  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1285  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1286  * @align: alignment of the region and block's size
1287  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1288  *        is preferred (phys address)
1289  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1290  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1291  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1292  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1293  *
1294  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1295  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1296  *
1297  * RETURNS:
1298  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1299  */
1300 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1301                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1302                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1303                                 int nid)
1304 {
1305         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1306                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1307                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1308         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1309                                              max_addr, nid);
1310 }
1311
1312 /**
1313  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1314  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1315  * @align: alignment of the region and block's size
1316  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1317  *        is preferred (phys address)
1318  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1319  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1320  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1321  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1322  *
1323  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1324  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1325  * and panics if the request can not be satisfied.
1326  *
1327  * RETURNS:
1328  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1329  */
1330 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1331                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1332                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1333                         int nid)
1334 {
1335         void *ptr;
1336
1337         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1338                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1339                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1340         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1341                                            min_addr, max_addr, nid);
1342         if (ptr)
1343                 return ptr;
1344
1345         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1346               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1347               (u64)max_addr);
1348         return NULL;
1349 }
1350
1351 /**
1352  * __memblock_free_early - free boot memory block
1353  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1354  * @size: size of the boot memory block in bytes
1355  *
1356  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1357  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1358  */
1359 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1360 {
1361         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1362                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1363                      (void *)_RET_IP_);
1364         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1365         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1370  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1371  * @size: size of the boot memory block in bytes
1372  *
1373  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1374  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1375  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1376  */
1377 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1378 {
1379         u64 cursor, end;
1380
1381         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1382                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1383                      (void *)_RET_IP_);
1384         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1385         cursor = PFN_UP(base);
1386         end = PFN_DOWN(base + size);
1387
1388         for (; cursor < end; cursor++) {
1389                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1390                 totalram_pages++;
1391         }
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Remaining API functions
1396  */
1397
1398 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
1399 {
1400         return memblock.memory.total_size;
1401 }
1402
1403 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1404 {
1405         unsigned long pages = 0;
1406         struct memblock_region *r;
1407         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1408
1409         for_each_memblock(memory, r) {
1410                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1411                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1412                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1413                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1414                 pages += end_pfn - start_pfn;
1415         }
1416
1417         return PFN_PHYS(pages);
1418 }
1419
1420 /* lowest address */
1421 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1422 {
1423         return memblock.memory.regions[0].base;
1424 }
1425
1426 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1427 {
1428         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1429
1430         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1431 }
1432
1433 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1434 {
1435         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1436         struct memblock_region *r;
1437
1438         if (!limit)
1439                 return;
1440
1441         /* find out max address */
1442         for_each_memblock(memory, r) {
1443                 if (limit <= r->size) {
1444                         max_addr = r->base + limit;
1445                         break;
1446                 }
1447                 limit -= r->size;
1448         }
1449
1450         /* truncate both memory and reserved regions */
1451         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1452                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1453         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1454                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1455 }
1456
1457 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1458 {
1459         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1460
1461         do {
1462                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1463
1464                 if (addr < type->regions[mid].base)
1465                         right = mid;
1466                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1467                                   type->regions[mid].size))
1468                         left = mid + 1;
1469                 else
1470                         return mid;
1471         } while (left < right);
1472         return -1;
1473 }
1474
1475 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1476 {
1477         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1478 }
1479
1480 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1481 {
1482         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1483 }
1484
1485 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1486 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1487                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1488 {
1489         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1490         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1491
1492         if (mid == -1)
1493                 return -1;
1494
1495         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1496         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1497
1498         return type->regions[mid].nid;
1499 }
1500 #endif
1501
1502 /**
1503  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1504  * @base: base of region to check
1505  * @size: size of region to check
1506  *
1507  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1508  *
1509  * RETURNS:
1510  * 0 if false, non-zero if true
1511  */
1512 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1513 {
1514         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1515         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1516
1517         if (idx == -1)
1518                 return 0;
1519         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1520                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1521                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1522 }
1523
1524 /**
1525  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1526  * @base: base of region to check
1527  * @size: size of region to check
1528  *
1529  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1530  *
1531  * RETURNS:
1532  * True if they intersect, false if not.
1533  */
1534 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1535 {
1536         memblock_cap_size(base, &size);
1537         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1538 }
1539
1540 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1541 {
1542         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1543         struct memblock_region *r;
1544
1545         for_each_memblock(memory, r) {
1546                 orig_start = r->base;
1547                 orig_end = r->base + r->size;
1548                 start = round_up(orig_start, align);
1549                 end = round_down(orig_end, align);
1550
1551                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1552                         continue;
1553
1554                 if (start < end) {
1555                         r->base = start;
1556                         r->size = end - start;
1557                 } else {
1558                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1559                                                r - memblock.memory.regions);
1560                         r--;
1561                 }
1562         }
1563 }
1564
1565 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1566 {
1567         memblock.current_limit = limit;
1568 }
1569
1570 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1571 {
1572         return memblock.current_limit;
1573 }
1574
1575 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1576 {
1577         unsigned long long base, size;
1578         unsigned long flags;
1579         int i;
1580
1581         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1582
1583         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1584                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
1585                 char nid_buf[32] = "";
1586
1587                 base = rgn->base;
1588                 size = rgn->size;
1589                 flags = rgn->flags;
1590 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1591                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1592                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1593                                  memblock_get_region_node(rgn));
1594 #endif
1595                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1596                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1597         }
1598 }
1599
1600 extern unsigned long __init_memblock
1601 memblock_reserved_memory_within(phys_addr_t start_addr, phys_addr_t end_addr)
1602 {
1603         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
1604         unsigned long size = 0;
1605         int idx;
1606
1607         for (idx = 0; idx < type->cnt; idx++) {
1608                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
1609                 phys_addr_t start, end;
1610
1611                 if (rgn->base + rgn->size < start_addr)
1612                         continue;
1613                 if (rgn->base > end_addr)
1614                         continue;
1615
1616                 start = rgn->base;
1617                 end = start + rgn->size;
1618                 size += end - start;
1619         }
1620
1621         return size;
1622 }
1623
1624 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1625 {
1626         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1627         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1628                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1629                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1630
1631         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1632         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1633 }
1634
1635 void __init memblock_allow_resize(void)
1636 {
1637         memblock_can_resize = 1;
1638 }
1639
1640 static int __init early_memblock(char *p)
1641 {
1642         if (p && strstr(p, "debug"))
1643                 memblock_debug = 1;
1644         return 0;
1645 }
1646 early_param("memblock", early_memblock);
1647
1648 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1649
1650 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1651 {
1652         struct memblock_type *type = m->private;
1653         struct memblock_region *reg;
1654         int i;
1655
1656         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1657                 reg = &type->regions[i];
1658                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1659                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1660                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1661                                    (unsigned long)reg->base,
1662                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1663                 else
1664                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1665                                    (unsigned long long)reg->base,
1666                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1667
1668         }
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1673 {
1674         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1675 }
1676
1677 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1678         .open = memblock_debug_open,
1679         .read = seq_read,
1680         .llseek = seq_lseek,
1681         .release = single_release,
1682 };
1683
1684 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1685 {
1686         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1687         if (!root)
1688                 return -ENXIO;
1689         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1690         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1691 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1692         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1693 #endif
1694
1695         return 0;
1696 }
1697 __initcall(memblock_init_debugfs);
1698
1699 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */