mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.h>
  36 #include <linux/compaction.h>
  37 #include <linux/rmap.h>
  38
  39 #include <asm/tlbflush.h>
  40
  41 #include "internal.h"
  42
  43 /*
  44  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  45  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  46  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  47  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  48  */
  49
  50 static void generic_online_page(struct page *page);
  51
  52 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  53 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  54
  55 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  56 static struct {
  57         struct task_struct *active_writer;
  58         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  59         /*
  60          * Also blocks the new readers during
  61          * an ongoing mem hotplug operation.
  62          */
  63         int refcount;
  64
  65 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  66         struct lockdep_map dep_map;
  67 #endif
  68 } mem_hotplug = {
  69         .active_writer = NULL,
  70         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  71         .refcount = 0,
  72 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  73         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  74 #endif
  75 };
  76
  77 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  78 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  80 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  81
  82 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  83 bool memhp_auto_online;
  84 #else
  85 bool memhp_auto_online = true;
  86 #endif
  87 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  88
  89 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  90 {
  91         if (!strcmp(str, "online"))
  92                 memhp_auto_online = true;
  93         else if (!strcmp(str, "offline"))
  94                 memhp_auto_online = false;
  95
  96         return 1;
  97 }
  98 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  99
 100 void get_online_mems(void)
 101 {
 102         might_sleep();
 103         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 104                 return;
 105         memhp_lock_acquire_read();
 106         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 107         mem_hotplug.refcount++;
 108         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 109
 110 }
 111
 112 void put_online_mems(void)
 113 {
 114         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 115                 return;
 116         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 117
 118         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 119                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 120
 121         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 122                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 123         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 124         memhp_lock_release();
 125
 126 }
 127
 128 void mem_hotplug_begin(void)
 129 {
 130         mem_hotplug.active_writer = current;
 131
 132         memhp_lock_acquire();
 133         for (;;) {
 134                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 135                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 136                         break;
 137                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 138                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 139                 schedule();
 140         }
 141 }
 142
 143 void mem_hotplug_done(void)
 144 {
 145         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 146         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 147         memhp_lock_release();
 148 }
 149
 150 /* add this memory to iomem resource */
 151 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 152 {
 153         struct resource *res;
 154         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 155         if (!res)
 156                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 157
 158         res->name = "System RAM";
 159         res->start = start;
 160         res->end = start + size - 1;
 161         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 162         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 163                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 164                 kfree(res);
 165                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 166         }
 167         return res;
 168 }
 169
 170 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 171 {
 172         if (!res)
 173                 return;
 174         release_resource(res);
 175         kfree(res);
 176         return;
 177 }
 178
 179 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 180 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 181                       unsigned long type)
 182 {
 183         page->freelist = (void *)type;
 184         SetPagePrivate(page);
 185         set_page_private(page, info);
 186         page_ref_inc(page);
 187 }
 188
 189 void put_page_bootmem(struct page *page)
 190 {
 191         unsigned long type;
 192
 193         type = (unsigned long) page->freelist;
 194         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 195                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 196
 197         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 198                 page->freelist = NULL;
 199                 ClearPagePrivate(page);
 200                 set_page_private(page, 0);
 201                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 202                 free_reserved_page(page);
 203         }
 204 }
 205
 206 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 207 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 208 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 209 {
 210         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 211         struct mem_section *ms;
 212         struct page *page, *memmap;
 213
 214         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 215         ms = __nr_to_section(section_nr);
 216
 217         /* Get section's memmap address */
 218         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 219
 220         /*
 221          * Get page for the memmap's phys address
 222          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 223          */
 224         page = virt_to_page(memmap);
 225         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 226         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 227
 228         /* remember memmap's page */
 229         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 230                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 231
 232         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 233         page = virt_to_page(usemap);
 234
 235         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 236
 237         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 238                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 239
 240 }
 241 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 242 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 243 {
 244         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 245         struct mem_section *ms;
 246         struct page *page, *memmap;
 247
 248         if (!pfn_valid(start_pfn))
 249                 return;
 250
 251         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 252         ms = __nr_to_section(section_nr);
 253
 254         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 255
 256         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 257
 258         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 259         page = virt_to_page(usemap);
 260
 261         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 262
 263         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 264                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 265 }
 266 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 267
 268 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 269 {
 270         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 271         int node = pgdat->node_id;
 272         struct page *page;
 273
 274         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 275         page = virt_to_page(pgdat);
 276
 277         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 278                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 279
 280         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 281         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 282
 283         /* register section info */
 284         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 285                 /*
 286                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 287                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 288                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 289                  * reside in some other nodes.
 290                  */
 291                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 292                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 293         }
 294 }
 295 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 296
 297 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 298                                      unsigned long end_pfn)
 299 {
 300         unsigned long old_zone_end_pfn;
 301
 302         zone_span_writelock(zone);
 303
 304         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 305         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 306                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 307
 308         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 309                                 zone->zone_start_pfn;
 310
 311         zone_span_writeunlock(zone);
 312 }
 313
 314 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 315                 unsigned long end_pfn)
 316 {
 317         zone_span_writelock(zone);
 318
 319         if (end_pfn - start_pfn) {
 320                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 321                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 322         } else {
 323                 /*
 324                  * make it consist as free_area_init_core(),
 325                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 326                  */
 327                 zone->zone_start_pfn = 0;
 328                 zone->spanned_pages = 0;
 329         }
 330
 331         zone_span_writeunlock(zone);
 332 }
 333
 334 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 335                 unsigned long end_pfn)
 336 {
 337         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 338         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 339         unsigned long pfn;
 340
 341         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 342                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 343 }
 344
 345 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 346  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 347 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 348                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 349 {
 350         if (!zone_is_initialized(zone))
 351                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 352
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 357                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 358 {
 359         int ret;
 360         unsigned long flags;
 361         unsigned long z1_start_pfn;
 362
 363         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 364         if (ret)
 365                 return ret;
 366
 367         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 368
 369         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 370         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 371                 goto out_fail;
 372         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 373         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 374                 goto out_fail;
 375         /* must included/overlap */
 376         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 377                 goto out_fail;
 378
 379         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 380         if (!zone_is_empty(z1))
 381                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 382         else
 383                 z1_start_pfn = start_pfn;
 384
 385         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 386         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 387
 388         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 389
 390         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 391
 392         return 0;
 393 out_fail:
 394         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 395         return -1;
 396 }
 397
 398 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 399                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 400 {
 401         int ret;
 402         unsigned long flags;
 403         unsigned long z2_end_pfn;
 404
 405         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 406         if (ret)
 407                 return ret;
 408
 409         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 410
 411         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 412         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 413                 goto out_fail;
 414         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 415         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 416                 goto out_fail;
 417         /* must included/overlap */
 418         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 419                 goto out_fail;
 420
 421         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 422         if (!zone_is_empty(z2))
 423                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 424         else
 425                 z2_end_pfn = end_pfn;
 426
 427         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 428         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 429
 430         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 431
 432         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 433
 434         return 0;
 435 out_fail:
 436         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 437         return -1;
 438 }
 439
 440 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 441                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 442 {
 443         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 444         int ret = 0;
 445
 446         if (zone_shift < 0)
 447                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 448                                           start_pfn, end_pfn);
 449         else if (zone_shift)
 450                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 451                                            start_pfn, end_pfn);
 452
 453         if (ret)
 454                 return NULL;
 455
 456         return zone + zone_shift;
 457 }
 458
 459 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 460                                       unsigned long end_pfn)
 461 {
 462         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 463
 464         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 465                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 466
 467         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 468                                         pgdat->node_start_pfn;
 469 }
 470
 471 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 472 {
 473         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 474         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 475         int nid = pgdat->node_id;
 476         int zone_type;
 477         unsigned long flags, pfn;
 478         int ret;
 479
 480         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 481         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 482         if (ret)
 483                 return ret;
 484
 485         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 486         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 487         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 488                         phys_start_pfn + nr_pages);
 489         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 490         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 491                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 492
 493         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 494         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 495                 if (!pfn_valid(pfn))
 496                         continue;
 497
 498                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 499         }
 500         return 0;
 501 }
 502
 503 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 504                                         unsigned long phys_start_pfn)
 505 {
 506         int ret;
 507
 508         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 509                 return -EEXIST;
 510
 511         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 512
 513         if (ret < 0)
 514                 return ret;
 515
 516         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 517
 518         if (ret < 0)
 519                 return ret;
 520
 521         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 522 }
 523
 524 /*
 525  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 526  * expected that archs that support memory hotplug will
 527  * call this function after deciding the zone to which to
 528  * add the new pages.
 529  */
 530 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 531                         unsigned long nr_pages)
 532 {
 533         unsigned long i;
 534         int err = 0;
 535         int start_sec, end_sec;
 536         struct vmem_altmap *altmap;
 537
 538         clear_zone_contiguous(zone);
 539
 540         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 541         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 542         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 543
 544         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 545         if (altmap) {
 546                 /*
 547                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 548                  */
 549                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 550                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 551                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 552                         err = -EINVAL;
 553                         goto out;
 554                 }
 555                 altmap->alloc = 0;
 556         }
 557
 558         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 559                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 560
 561                 /*
 562                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 563                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 564                  * Warning will be printed if there is collision.
 565                  */
 566                 if (err && (err != -EEXIST))
 567                         break;
 568                 err = 0;
 569         }
 570         vmemmap_populate_print_last();
 571 out:
 572         set_zone_contiguous(zone);
 573         return err;
 574 }
 575 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 576
 577 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 578 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 579 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 580                                      unsigned long start_pfn,
 581                                      unsigned long end_pfn)
 582 {
 583         struct mem_section *ms;
 584
 585         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 586                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 587
 588                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 589                         continue;
 590
 591                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 592                         continue;
 593
 594                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 595                         continue;
 596
 597                 return start_pfn;
 598         }
 599
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 604 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 605                                     unsigned long start_pfn,
 606                                     unsigned long end_pfn)
 607 {
 608         struct mem_section *ms;
 609         unsigned long pfn;
 610
 611         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 612         pfn = end_pfn - 1;
 613         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 614                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 615
 616                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 617                         continue;
 618
 619                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 620                         continue;
 621
 622                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 623                         continue;
 624
 625                 return pfn;
 626         }
 627
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 632                              unsigned long end_pfn)
 633 {
 634         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 635         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 636         unsigned long zone_end_pfn = z;
 637         unsigned long pfn;
 638         struct mem_section *ms;
 639         int nid = zone_to_nid(zone);
 640
 641         zone_span_writelock(zone);
 642         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 643                 /*
 644                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 645                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 646                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 647                  * for shrinking zone.
 648                  */
 649                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 650                                                 zone_end_pfn);
 651                 if (pfn) {
 652                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 653                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 654                 }
 655         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 656                 /*
 657                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 658                  * shrink zone->spanned_pages.
 659                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 660                  * shrinking zone.
 661                  */
 662                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 663                                                start_pfn);
 664                 if (pfn)
 665                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 666         }
 667
 668         /*
 669          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 670          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 671          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 672          * it check the zone has only hole or not.
 673          */
 674         pfn = zone_start_pfn;
 675         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 676                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 677
 678                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 679                         continue;
 680
 681                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 682                         continue;
 683
 684                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 685                 if (start_pfn == pfn)
 686                         continue;
 687
 688                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 689                 zone_span_writeunlock(zone);
 690                 return;
 691         }
 692
 693         /* The zone has no valid section */
 694         zone->zone_start_pfn = 0;
 695         zone->spanned_pages = 0;
 696         zone_span_writeunlock(zone);
 697 }
 698
 699 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 700                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 701 {
 702         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 703         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 704         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 705         unsigned long pfn;
 706         struct mem_section *ms;
 707         int nid = pgdat->node_id;
 708
 709         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 710                 /*
 711                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 712                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 713                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 714                  * for shrinking zone.
 715                  */
 716                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 717                                                 pgdat_end_pfn);
 718                 if (pfn) {
 719                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 720                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 721                 }
 722         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 723                 /*
 724                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 725                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 726                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 727                  * shrinking zone.
 728                  */
 729                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 730                                                start_pfn);
 731                 if (pfn)
 732                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 733         }
 734
 735         /*
 736          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 737          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 738          * change the pgdat.
 739          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 740          * has only hole or not.
 741          */
 742         pfn = pgdat_start_pfn;
 743         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 744                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 745
 746                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 747                         continue;
 748
 749                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 750                         continue;
 751
 752                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 753                 if (start_pfn == pfn)
 754                         continue;
 755
 756                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 757                 return;
 758         }
 759
 760         /* The pgdat has no valid section */
 761         pgdat->node_start_pfn = 0;
 762         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 763 }
 764
 765 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 766 {
 767         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 768         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 769         int zone_type;
 770         unsigned long flags;
 771
 772         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 773
 774         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 775         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 776         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 777         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 778 }
 779
 780 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 781                 unsigned long map_offset)
 782 {
 783         unsigned long start_pfn;
 784         int scn_nr;
 785         int ret = -EINVAL;
 786
 787         if (!valid_section(ms))
 788                 return ret;
 789
 790         ret = unregister_memory_section(ms);
 791         if (ret)
 792                 return ret;
 793
 794         scn_nr = __section_nr(ms);
 795         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 796         __remove_zone(zone, start_pfn);
 797
 798         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 799         return 0;
 800 }
 801
 802 /**
 803  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 804  * @zone: zone from which pages need to be removed
 805  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 806  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 807  *
 808  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 809  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 810  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 811  * calling offline_pages().
 812  */
 813 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 814                  unsigned long nr_pages)
 815 {
 816         unsigned long i;
 817         unsigned long map_offset = 0;
 818         int sections_to_remove, ret = 0;
 819
 820         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 821         if (is_dev_zone(zone)) {
 822                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 823                 struct vmem_altmap *altmap;
 824
 825                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 826                 if (altmap)
 827                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 828         } else {
 829                 resource_size_t start, size;
 830
 831                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 832                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 833
 834                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 835                                         size);
 836                 if (ret) {
 837                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 838
 839                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 840                                         &start, &endres, ret);
 841                 }
 842         }
 843
 844         clear_zone_contiguous(zone);
 845
 846         /*
 847          * We can only remove entire sections
 848          */
 849         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 850         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 851
 852         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 853         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 854                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 855
 856                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 857                 map_offset = 0;
 858                 if (ret)
 859                         break;
 860         }
 861
 862         set_zone_contiguous(zone);
 863
 864         return ret;
 865 }
 866 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 867 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 868
 869 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 870 {
 871         int rc = -EINVAL;
 872
 873         get_online_mems();
 874         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 875
 876         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 877                 online_page_callback = callback;
 878                 rc = 0;
 879         }
 880
 881         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 882         put_online_mems();
 883
 884         return rc;
 885 }
 886 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 887
 888 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 889 {
 890         int rc = -EINVAL;
 891
 892         get_online_mems();
 893         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 894
 895         if (online_page_callback == callback) {
 896                 online_page_callback = generic_online_page;
 897                 rc = 0;
 898         }
 899
 900         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 901         put_online_mems();
 902
 903         return rc;
 904 }
 905 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 906
 907 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 908 {
 909 }
 910 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 911
 912 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 913 {
 914         adjust_managed_page_count(page, 1);
 915 }
 916 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 917
 918 void __online_page_free(struct page *page)
 919 {
 920         __free_reserved_page(page);
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 923
 924 static void generic_online_page(struct page *page)
 925 {
 926         __online_page_set_limits(page);
 927         __online_page_increment_counters(page);
 928         __online_page_free(page);
 929 }
 930
 931 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 932                         void *arg)
 933 {
 934         unsigned long i;
 935         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 936         struct page *page;
 937         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 938                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 939                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 940                         (*online_page_callback)(page);
 941                         onlined_pages++;
 942                 }
 943         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 944         return 0;
 945 }
 946
 947 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 948 /*
 949  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 950  * normal memory.
 951  */
 952 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 953 {
 954         return true;
 955 }
 956 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 957 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 958 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 959 {
 960         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 961 }
 962 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 963
 964 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 965 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 966         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 967 {
 968         int nid = zone_to_nid(zone);
 969         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 970
 971         /*
 972          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 973          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 974          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 975          *
 976          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 977          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 978          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 979          */
 980         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 981                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 982
 983         /*
 984          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 985          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 986          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 987          * the memory is online.
 988          */
 989         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 990                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 991         else
 992                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 993
 994 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 995         /*
 996          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 997          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 998          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 999          *
1000          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1001          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1002          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1003          */
1004         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1005         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1006                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1007
1008         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1009                 arg->status_change_nid_high = nid;
1010         else
1011                 arg->status_change_nid_high = -1;
1012 #else
1013         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1014 #endif
1015
1016         /*
1017          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1018          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1019          * is online.
1020          */
1021         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1022                 arg->status_change_nid = nid;
1023         else
1024                 arg->status_change_nid = -1;
1025 }
1026
1027 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1028 {
1029         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1030                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1031
1032         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1033                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1034
1035         node_set_state(node, N_MEMORY);
1036 }
1037
1038 bool zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1039                    enum zone_type target, int *zone_shift)
1040 {
1041         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1042         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1043         int i;
1044
1045         *zone_shift = 0;
1046
1047         if (idx < target) {
1048                 /* pages must be at end of current zone */
1049                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1050                         return false;
1051
1052                 /* no zones in use between current zone and target */
1053                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1054                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1055                                 return false;
1056         }
1057
1058         if (target < idx) {
1059                 /* pages must be at beginning of current zone */
1060                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1061                         return false;
1062
1063                 /* no zones in use between current zone and target */
1064                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1065                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1066                                 return false;
1067         }
1068
1069         *zone_shift = target - idx;
1070         return true;
1071 }
1072
1073 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1074 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1075 {
1076         unsigned long flags;
1077         unsigned long onlined_pages = 0;
1078         struct zone *zone;
1079         int need_zonelists_rebuild = 0;
1080         int nid;
1081         int ret;
1082         struct memory_notify arg;
1083         int zone_shift = 0;
1084
1085         /*
1086          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1087          * The section can't be removed here because of the
1088          * memory_block->state_mutex.
1089          */
1090         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1091
1092         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1093             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1094             !can_online_high_movable(zone))
1095                 return -EINVAL;
1096
1097         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL) {
1098                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL, &zone_shift))
1099                         return -EINVAL;
1100         } else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) {
1101                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE, &zone_shift))
1102                         return -EINVAL;
1103         }
1104
1105         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1106         if (!zone)
1107                 return -EINVAL;
1108
1109         arg.start_pfn = pfn;
1110         arg.nr_pages = nr_pages;
1111         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1112
1113         nid = zone_to_nid(zone);
1114
1115         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1116         ret = notifier_to_errno(ret);
1117         if (ret)
1118                 goto failed_addition;
1119
1120         /*
1121          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1122          * This means the page allocator ignores this zone.
1123          * So, zonelist must be updated after online.
1124          */
1125         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1126         if (!populated_zone(zone)) {
1127                 need_zonelists_rebuild = 1;
1128                 build_all_zonelists(NULL, zone, true);
1129         }
1130
1131         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1132                 online_pages_range);
1133         if (ret) {
1134                 if (need_zonelists_rebuild)
1135                         zone_pcp_reset(zone);
1136                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1137                 goto failed_addition;
1138         }
1139
1140         zone->present_pages += onlined_pages;
1141
1142         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1143         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1144         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1145
1146         if (onlined_pages) {
1147                 node_states_set_node(nid, &arg);
1148                 if (need_zonelists_rebuild)
1149                         build_all_zonelists(NULL, NULL, true);
1150                 else
1151                         zone_pcp_update(zone);
1152         }
1153
1154         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1155
1156         init_per_zone_wmark_min();
1157
1158         if (onlined_pages) {
1159                 kswapd_run(nid);
1160                 kcompactd_run(nid);
1161         }
1162
1163         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1164
1165         writeback_set_ratelimit();
1166
1167         if (onlined_pages)
1168                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1169         return 0;
1170
1171 failed_addition:
1172         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1173                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1174                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1175         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1176         return ret;
1177 }
1178 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1179
1180 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1181 {
1182         struct zone *z;
1183
1184         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1185                 z->present_pages = 0;
1186
1187         pgdat->node_present_pages = 0;
1188 }
1189
1190 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1191 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1192 {
1193         struct pglist_data *pgdat;
1194         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1195         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1196         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1197
1198         pgdat = NODE_DATA(nid);
1199         if (!pgdat) {
1200                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1201                 if (!pgdat)
1202                         return NULL;
1203
1204                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1205         } else {
1206                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1207                 pgdat->nr_zones = 0;
1208                 pgdat->kswapd_order = 0;
1209                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1210         }
1211
1212         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1213
1214         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1215         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1216         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1217
1218         /*
1219          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1220          * to access not-initialized zonelist, build here.
1221          */
1222         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1223         build_all_zonelists(pgdat, NULL, true);
1224         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1225
1226         /*
1227          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1228          * free_area_init_core(), which will cause
1229          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1230          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1231          */
1232         reset_node_managed_pages(pgdat);
1233
1234         /*
1235          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1236          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1237          * online_pages() and offline_pages().
1238          */
1239         reset_node_present_pages(pgdat);
1240
1241         return pgdat;
1242 }
1243
1244 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1245 {
1246         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1247         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1248         arch_free_nodedata(pgdat);
1249         return;
1250 }
1251
1252
1253 /**
1254  * try_online_node - online a node if offlined
1255  *
1256  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1257  */
1258 int try_online_node(int nid)
1259 {
1260         pg_data_t       *pgdat;
1261         int     ret;
1262
1263         if (node_online(nid))
1264                 return 0;
1265
1266         mem_hotplug_begin();
1267         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1268         if (!pgdat) {
1269                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1270                 ret = -ENOMEM;
1271                 goto out;
1272         }
1273         node_set_online(nid);
1274         ret = register_one_node(nid);
1275         BUG_ON(ret);
1276
1277         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1278                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1279                 build_all_zonelists(NULL, NULL, true);
1280                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1281         }
1282
1283 out:
1284         mem_hotplug_done();
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1289 {
1290         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1291         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1292
1293         /* Memory range must be aligned with section */
1294         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1295             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1296                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1297                                 (unsigned long long)start,
1298                                 (unsigned long long)size);
1299                 return -EINVAL;
1300         }
1301
1302         return 0;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1307  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1308  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1309  */
1310 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1311 {
1312         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1313         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1314         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1315
1316         if (zone_is_empty(movable_zone))
1317                 return 0;
1318
1319         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1320                 return 1;
1321
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1326                 bool for_device)
1327 {
1328 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1329         if (for_device)
1330                 return ZONE_DEVICE;
1331 #endif
1332         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1333                 return ZONE_MOVABLE;
1334
1335         return zone_default;
1336 }
1337
1338 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1339 {
1340         return memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1345  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1346  *
1347  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1348  */
1349 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1350 {
1351         u64 start, size;
1352         pg_data_t *pgdat = NULL;
1353         bool new_pgdat;
1354         bool new_node;
1355         int ret;
1356
1357         start = res->start;
1358         size = resource_size(res);
1359
1360         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1361         if (ret)
1362                 return ret;
1363
1364         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1365                 void *p = NODE_DATA(nid);
1366                 new_pgdat = !p;
1367         }
1368
1369         mem_hotplug_begin();
1370
1371         /*
1372          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1373          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1374          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1375          * be removed at hot-remove time.
1376          */
1377         memblock_add_node(start, size, nid);
1378
1379         new_node = !node_online(nid);
1380         if (new_node) {
1381                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1382                 ret = -ENOMEM;
1383                 if (!pgdat)
1384                         goto error;
1385         }
1386
1387         /* call arch's memory hotadd */
1388         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1389
1390         if (ret < 0)
1391                 goto error;
1392
1393         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1394         node_set_online(nid);
1395
1396         if (new_node) {
1397                 ret = register_one_node(nid);
1398                 /*
1399                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1400                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1401                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1402                  */
1403                 BUG_ON(ret);
1404         }
1405
1406         /* create new memmap entry */
1407         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1408
1409         /* online pages if requested */
1410         if (online)
1411                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1412                                   NULL, online_memory_block);
1413
1414         goto out;
1415
1416 error:
1417         /* rollback pgdat allocation and others */
1418         if (new_pgdat)
1419                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1420         memblock_remove(start, size);
1421
1422 out:
1423         mem_hotplug_done();
1424         return ret;
1425 }
1426
1427 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1428 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1429 {
1430         struct resource *res;
1431         int ret;
1432
1433         res = register_memory_resource(start, size);
1434         if (IS_ERR(res))
1435                 return PTR_ERR(res);
1436
1437         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1438         if (ret < 0)
1439                 release_memory_resource(res);
1440         return ret;
1441 }
1442
1443 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1444 {
1445         int rc;
1446
1447         lock_device_hotplug();
1448         rc = __add_memory(nid, start, size);
1449         unlock_device_hotplug();
1450
1451         return rc;
1452 }
1453 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1454
1455 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1456 /*
1457  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1458  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1459  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1460  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1461  * be located at the start of the pageblock
1462  */
1463 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1464 {
1465         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1466 }
1467
1468 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1469 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1470 {
1471         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1472         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1473
1474         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1475         if (pageblock_free(page)) {
1476                 int order;
1477                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1478                 order = page_order(page);
1479                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1480                         return page + (1 << order);
1481         }
1482
1483         return page + pageblock_nr_pages;
1484 }
1485
1486 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1487 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1488 {
1489         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1490         unsigned long end_pfn = min(start_pfn + nr_pages, zone_end_pfn(page_zone(page)));
1491         struct page *end_page = pfn_to_page(end_pfn);
1492
1493         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1494         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1495                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1496                         return false;
1497                 cond_resched();
1498         }
1499
1500         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1501         return true;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone.
1506  * When true, return its valid [start, end).
1507  */
1508 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1509                          unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end)
1510 {
1511         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1512         unsigned long start, end;
1513         struct zone *zone = NULL;
1514         struct page *page;
1515         int i;
1516         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1517              pfn < end_pfn;
1518              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1519                 /* Make sure the memory section is present first */
1520                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1521                         continue;
1522                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1523                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1524                         i = 0;
1525                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1526                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1527                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1528                                 i++;
1529                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1530                                 continue;
1531                         /* Check if we got outside of the zone */
1532                         if (zone && !zone_spans_pfn(zone, pfn + i))
1533                                 return 0;
1534                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1535                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1536                                 return 0;
1537                         if (!zone)
1538                                 start = pfn + i;
1539                         zone = page_zone(page);
1540                         end = pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES;
1541                 }
1542         }
1543
1544         if (zone) {
1545                 *valid_start = start;
1546                 *valid_end = min(end, end_pfn);
1547                 return 1;
1548         } else {
1549                 return 0;
1550         }
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1555  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1556  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1557  * page if it's found, otherwise 0.
1558  */
1559 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1560 {
1561         unsigned long pfn;
1562         struct page *page;
1563         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1564                 if (pfn_valid(pfn)) {
1565                         page = pfn_to_page(pfn);
1566                         if (PageLRU(page))
1567                                 return pfn;
1568                         if (PageHuge(page)) {
1569                                 if (page_huge_active(page))
1570                                         return pfn;
1571                                 else
1572                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1573                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1574                         }
1575                 }
1576         }
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1581                 int **result)
1582 {
1583         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1584         int nid = page_to_nid(page);
1585         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1586         struct page *new_page = NULL;
1587
1588         /*
1589          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1590          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1591          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1592          */
1593         if (PageHuge(page))
1594                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1595                                         next_node_in(nid, nmask));
1596
1597         node_clear(nid, nmask);
1598
1599         if (PageHighMem(page)
1600             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1601                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1602
1603         if (!nodes_empty(nmask))
1604                 new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1605                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1606         if (!new_page)
1607                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1608                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1609
1610         return new_page;
1611 }
1612
1613 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1614 static int
1615 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1616 {
1617         unsigned long pfn;
1618         struct page *page;
1619         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1620         int not_managed = 0;
1621         int ret = 0;
1622         LIST_HEAD(source);
1623
1624         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1625                 if (!pfn_valid(pfn))
1626                         continue;
1627                 page = pfn_to_page(pfn);
1628
1629                 if (PageHuge(page)) {
1630                         struct page *head = compound_head(page);
1631                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1632                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1633                                 ret = -EBUSY;
1634                                 break;
1635                         }
1636                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1637                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1638                         continue;
1639                 }
1640
1641                 /*
1642                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1643                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1644                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1645                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1646                  * the unmap as the catch all safety net).
1647                  */
1648                 if (PageHWPoison(page)) {
1649                         if (WARN_ON(PageLRU(page)))
1650                                 isolate_lru_page(page);
1651                         if (page_mapped(page))
1652                                 try_to_unmap(page, TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS);
1653                         continue;
1654                 }
1655
1656                 if (!get_page_unless_zero(page))
1657                         continue;
1658                 /*
1659                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1660                  * LRU.
1661                  */
1662                 ret = isolate_lru_page(page);
1663                 if (!ret) { /* Success */
1664                         put_page(page);
1665                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1666                         move_pages--;
1667                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1668                                             page_is_file_cache(page));
1669
1670                 } else {
1671 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1672                         pr_alert("removing pfn %lx from LRU failed\n", pfn);
1673                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1674 #endif
1675                         put_page(page);
1676                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1677                            check this again here. */
1678                         if (page_count(page)) {
1679                                 not_managed++;
1680                                 ret = -EBUSY;
1681                                 break;
1682                         }
1683                 }
1684         }
1685         if (!list_empty(&source)) {
1686                 if (not_managed) {
1687                         putback_movable_pages(&source);
1688                         goto out;
1689                 }
1690
1691                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1692                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1693                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1694                 if (ret)
1695                         putback_movable_pages(&source);
1696         }
1697 out:
1698         return ret;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1703  */
1704 static int
1705 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1706                         void *data)
1707 {
1708         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1709         return 0;
1710 }
1711
1712 static void
1713 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1714 {
1715         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1716                                 offline_isolated_pages_cb);
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1721  */
1722 static int
1723 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1724                         void *data)
1725 {
1726         int ret;
1727         long offlined = *(long *)data;
1728         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1729         offlined = nr_pages;
1730         if (!ret)
1731                 *(long *)data += offlined;
1732         return ret;
1733 }
1734
1735 static long
1736 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1737 {
1738         long offlined = 0;
1739         int ret;
1740
1741         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1742                         check_pages_isolated_cb);
1743         if (ret < 0)
1744                 offlined = (long)ret;
1745         return offlined;
1746 }
1747
1748 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1749 /*
1750  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1751  * normal memory.
1752  */
1753 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1754 {
1755         return true;
1756 }
1757 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1758 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1759 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1760 {
1761         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1762         unsigned long present_pages = 0;
1763         enum zone_type zt;
1764
1765         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1766                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1767
1768         if (present_pages > nr_pages)
1769                 return true;
1770
1771         present_pages = 0;
1772         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1773                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1774
1775         /*
1776          * we can't offline the last normal memory until all
1777          * higher memory is offlined.
1778          */
1779         return present_pages == 0;
1780 }
1781 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1782
1783 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1784 {
1785 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1786         /*
1787          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
1788          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
1789          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
1790          * for the kernel.
1791          *
1792          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
1793          * SRAT is parsed, we don't know about it.
1794          *
1795          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1796          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1797          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1798          *
1799          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1800          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1801          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1802          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1803          * the kernel away from hotpluggable memory.
1804          */
1805         memblock_set_bottom_up(true);
1806         movable_node_enabled = true;
1807 #else
1808         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1809 #endif
1810         return 0;
1811 }
1812 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1813
1814 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1815 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1816                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1817 {
1818         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1819         unsigned long present_pages = 0;
1820         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1821
1822         /*
1823          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1824          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1825          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1826          *
1827          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1828          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1829          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1830          */
1831         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1832                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1833
1834         /*
1835          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1836          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1837          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1838          * become empty after offline , thus we can determind we will
1839          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1840          */
1841         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1842                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1843         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1844                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1845         else
1846                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1847
1848 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1849         /*
1850          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1851          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1852          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1853          *
1854          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1855          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1856          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1857          */
1858         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1859         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1860                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1861
1862         for (; zt <= zone_last; zt++)
1863                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1864         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1865                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1866         else
1867                 arg->status_change_nid_high = -1;
1868 #else
1869         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1870 #endif
1871
1872         /*
1873          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1874          */
1875         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1876
1877         /*
1878          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1879          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1880          * we can determind we will need to clear the node from
1881          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1882          */
1883         for (; zt <= zone_last; zt++)
1884                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1885         if (nr_pages >= present_pages)
1886                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1887         else
1888                 arg->status_change_nid = -1;
1889 }
1890
1891 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1892 {
1893         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1894                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1895
1896         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1897             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1898                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1899
1900         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1901             (arg->status_change_nid >= 0))
1902                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1903 }
1904
1905 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1906                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1907 {
1908         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1909         long offlined_pages;
1910         int ret, drain, retry_max, node;
1911         unsigned long flags;
1912         unsigned long valid_start, valid_end;
1913         struct zone *zone;
1914         struct memory_notify arg;
1915
1916         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1917         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1918                 return -EINVAL;
1919         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1920                 return -EINVAL;
1921         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1922            we assume this for now. .*/
1923         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn, &valid_start, &valid_end))
1924                 return -EINVAL;
1925
1926         zone = page_zone(pfn_to_page(valid_start));
1927         node = zone_to_nid(zone);
1928         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1929
1930         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1931                 return -EINVAL;
1932
1933         /* set above range as isolated */
1934         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1935                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1936         if (ret)
1937                 return ret;
1938
1939         arg.start_pfn = start_pfn;
1940         arg.nr_pages = nr_pages;
1941         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1942
1943         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1944         ret = notifier_to_errno(ret);
1945         if (ret)
1946                 goto failed_removal;
1947
1948         pfn = start_pfn;
1949         expire = jiffies + timeout;
1950         drain = 0;
1951         retry_max = 5;
1952 repeat:
1953         /* start memory hot removal */
1954         ret = -EAGAIN;
1955         if (time_after(jiffies, expire))
1956                 goto failed_removal;
1957         ret = -EINTR;
1958         if (signal_pending(current))
1959                 goto failed_removal;
1960         ret = 0;
1961         if (drain) {
1962                 lru_add_drain_all();
1963                 cond_resched();
1964                 drain_all_pages(zone);
1965         }
1966
1967         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1968         if (pfn) { /* We have movable pages */
1969                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1970                 if (!ret) {
1971                         drain = 1;
1972                         goto repeat;
1973                 } else {
1974                         if (ret < 0)
1975                                 if (--retry_max == 0)
1976                                         goto failed_removal;
1977                         yield();
1978                         drain = 1;
1979                         goto repeat;
1980                 }
1981         }
1982         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1983         lru_add_drain_all();
1984         yield();
1985         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1986         drain_all_pages(zone);
1987         /*
1988          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1989          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1990          */
1991         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1992         if (ret)
1993                 goto failed_removal;
1994         /* check again */
1995         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1996         if (offlined_pages < 0) {
1997                 ret = -EBUSY;
1998                 goto failed_removal;
1999         }
2000         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
2001         /* Ok, all of our target is isolated.
2002            We cannot do rollback at this point. */
2003         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
2004         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
2005         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
2006         /* removal success */
2007         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
2008         zone->present_pages -= offlined_pages;
2009
2010         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
2011         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
2012         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
2013
2014         init_per_zone_wmark_min();
2015
2016         if (!populated_zone(zone)) {
2017                 zone_pcp_reset(zone);
2018                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
2019                 build_all_zonelists(NULL, NULL, true);
2020                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
2021         } else
2022                 zone_pcp_update(zone);
2023
2024         node_states_clear_node(node, &arg);
2025         if (arg.status_change_nid >= 0) {
2026                 kswapd_stop(node);
2027                 kcompactd_stop(node);
2028         }
2029
2030         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2031         writeback_set_ratelimit();
2032
2033         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
2034         return 0;
2035
2036 failed_removal:
2037         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
2038                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
2039                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
2040         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
2041         /* pushback to free area */
2042         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
2043         return ret;
2044 }
2045
2046 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
2047 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
2048 {
2049         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
2050 }
2051 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
2052
2053 /**
2054  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
2055  * @start_pfn: start pfn of the memory range
2056  * @end_pfn: end pfn of the memory range
2057  * @arg: argument passed to func
2058  * @func: callback for each memory section walked
2059  *
2060  * This function walks through all present mem sections in range
2061  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
2062  *
2063  * Returns the return value of func.
2064  */
2065 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
2066                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
2067 {
2068         struct memory_block *mem = NULL;
2069         struct mem_section *section;
2070         unsigned long pfn, section_nr;
2071         int ret;
2072
2073         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2074                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2075                 if (!present_section_nr(section_nr))
2076                         continue;
2077
2078                 section = __nr_to_section(section_nr);
2079                 /* same memblock? */
2080                 if (mem)
2081                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2082                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2083                                 continue;
2084
2085                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2086                 if (!mem)
2087                         continue;
2088
2089                 ret = func(mem, arg);
2090                 if (ret) {
2091                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2092                         return ret;
2093                 }
2094         }
2095
2096         if (mem)
2097                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2098
2099         return 0;
2100 }
2101
2102 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2103 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2104 {
2105         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2106
2107         if (unlikely(ret)) {
2108                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2109
2110                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2111                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2112                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2113                         &beginpa, &endpa);
2114         }
2115
2116         return ret;
2117 }
2118
2119 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2120 {
2121         int cpu;
2122
2123         for_each_present_cpu(cpu) {
2124                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2125                         /*
2126                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2127                          * offline this node.
2128                          */
2129                         return -EBUSY;
2130         }
2131
2132         return 0;
2133 }
2134
2135 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2136 {
2137 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2138         int cpu;
2139
2140         for_each_possible_cpu(cpu)
2141                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2142                         numa_clear_node(cpu);
2143 #endif
2144 }
2145
2146 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2147 {
2148         int ret;
2149
2150         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2151         if (ret)
2152                 return ret;
2153
2154         /*
2155          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2156          * the cpu_to_node() now.
2157          */
2158
2159         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2160         return 0;
2161 }
2162
2163 /**
2164  * try_offline_node
2165  *
2166  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2167  *
2168  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2169  * and online/offline operations before this call.
2170  */
2171 void try_offline_node(int nid)
2172 {
2173         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2174         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2175         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2176         unsigned long pfn;
2177
2178         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2179                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2180
2181                 if (!present_section_nr(section_nr))
2182                         continue;
2183
2184                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2185                         continue;
2186
2187                 /*
2188                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2189                  * can't offline node now.
2190                  */
2191                 return;
2192         }
2193
2194         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2195                 return;
2196
2197         /*
2198          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2199          * node now.
2200          */
2201         node_set_offline(nid);
2202         unregister_one_node(nid);
2203 }
2204 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2205
2206 /**
2207  * remove_memory
2208  *
2209  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2210  * and online/offline operations before this call, as required by
2211  * try_offline_node().
2212  */
2213 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2214 {
2215         int ret;
2216
2217         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2218
2219         mem_hotplug_begin();
2220
2221         /*
2222          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2223          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2224          * if this is not the case.
2225          */
2226         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2227                                 check_memblock_offlined_cb);
2228         if (ret)
2229                 BUG();
2230
2231         /* remove memmap entry */
2232         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2233         memblock_free(start, size);
2234         memblock_remove(start, size);
2235
2236         arch_remove_memory(start, size);
2237
2238         try_offline_node(nid);
2239
2240         mem_hotplug_done();
2241 }
2242 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2243 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */