include/linux/memory_hotplug.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   3 #define __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   4
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/spinlock.h>
   7 #include <linux/notifier.h>
   8 #include <linux/bug.h>
   9
  10 struct page;
  11 struct zone;
  12 struct pglist_data;
  13 struct mem_section;
  14 struct memory_group;
  15 struct resource;
  16 struct vmem_altmap;
  17 struct dev_pagemap;
  18
  19 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION
  20 /*
  21  * For supporting node-hotadd, we have to allocate a new pgdat.
  22  *
  23  * If an arch has generic style NODE_DATA(),
  24  * node_data[nid] = kzalloc() works well. But it depends on the architecture.
  25  *
  26  * In general, generic_alloc_nodedata() is used.
  27  *
  28  */
  29 extern pg_data_t *arch_alloc_nodedata(int nid);
  30 extern void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat);
  31
  32 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
  33
  34 #define arch_alloc_nodedata(nid)        generic_alloc_nodedata(nid)
  35
  36 #ifdef CONFIG_NUMA
  37 /*
  38  * XXX: node aware allocation can't work well to get new node's memory at this time.
  39  *      Because, pgdat for the new node is not allocated/initialized yet itself.
  40  *      To use new node's memory, more consideration will be necessary.
  41  */
  42 #define generic_alloc_nodedata(nid)                             \
  43 ({                                                              \
  44         memblock_alloc(sizeof(*pgdat), SMP_CACHE_BYTES);        \
  45 })
  46
  47 extern pg_data_t *node_data[];
  48 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
  49 {
  50         node_data[nid] = pgdat;
  51 }
  52
  53 #else /* !CONFIG_NUMA */
  54
  55 /* never called */
  56 static inline pg_data_t *generic_alloc_nodedata(int nid)
  57 {
  58         BUG();
  59         return NULL;
  60 }
  61 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
  62 {
  63 }
  64 #endif /* CONFIG_NUMA */
  65 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
  66
  67 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  68 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn);
  69
  70 /* Types for control the zone type of onlined and offlined memory */
  71 enum {
  72         /* Offline the memory. */
  73         MMOP_OFFLINE = 0,
  74         /* Online the memory. Zone depends, see default_zone_for_pfn(). */
  75         MMOP_ONLINE,
  76         /* Online the memory to ZONE_NORMAL. */
  77         MMOP_ONLINE_KERNEL,
  78         /* Online the memory to ZONE_MOVABLE. */
  79         MMOP_ONLINE_MOVABLE,
  80 };
  81
  82 /* Flags for add_memory() and friends to specify memory hotplug details. */
  83 typedef int __bitwise mhp_t;
  84
  85 /* No special request */
  86 #define MHP_NONE                ((__force mhp_t)0)
  87 /*
  88  * Allow merging of the added System RAM resource with adjacent,
  89  * mergeable resources. After a successful call to add_memory_resource()
  90  * with this flag set, the resource pointer must no longer be used as it
  91  * might be stale, or the resource might have changed.
  92  */
  93 #define MHP_MERGE_RESOURCE      ((__force mhp_t)BIT(0))
  94
  95 /*
  96  * We want memmap (struct page array) to be self contained.
  97  * To do so, we will use the beginning of the hot-added range to build
  98  * the page tables for the memmap array that describes the entire range.
  99  * Only selected architectures support it with SPARSE_VMEMMAP.
 100  */
 101 #define MHP_MEMMAP_ON_MEMORY   ((__force mhp_t)BIT(1))
 102 /*
 103  * The nid field specifies a memory group id (mgid) instead. The memory group
 104  * implies the node id (nid).
 105  */
 106 #define MHP_NID_IS_MGID         ((__force mhp_t)BIT(2))
 107
 108 /*
 109  * Extended parameters for memory hotplug:
 110  * altmap: alternative allocator for memmap array (optional)
 111  * pgprot: page protection flags to apply to newly created page tables
 112  *      (required)
 113  */
 114 struct mhp_params {
 115         struct vmem_altmap *altmap;
 116         pgprot_t pgprot;
 117         struct dev_pagemap *pgmap;
 118 };
 119
 120 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping);
 121 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping);
 122
 123 /*
 124  * Zone resizing functions
 125  *
 126  * Note: any attempt to resize a zone should has pgdat_resize_lock()
 127  * zone_span_writelock() both held. This ensure the size of a zone
 128  * can't be changed while pgdat_resize_lock() held.
 129  */
 130 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
 131 {
 132         return read_seqbegin(&zone->span_seqlock);
 133 }
 134 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
 135 {
 136         return read_seqretry(&zone->span_seqlock, iv);
 137 }
 138 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone)
 139 {
 140         write_seqlock(&zone->span_seqlock);
 141 }
 142 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone)
 143 {
 144         write_sequnlock(&zone->span_seqlock);
 145 }
 146 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone)
 147 {
 148         seqlock_init(&zone->span_seqlock);
 149 }
 150 extern void adjust_present_page_count(struct page *page,
 151                                       struct memory_group *group,
 152                                       long nr_pages);
 153 /* VM interface that may be used by firmware interface */
 154 extern int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 155                                      struct zone *zone);
 156 extern void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages);
 157 extern int online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 158                         struct zone *zone, struct memory_group *group);
 159 extern void __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn,
 160                                      unsigned long end_pfn);
 161
 162 typedef void (*online_page_callback_t)(struct page *page, unsigned int order);
 163
 164 extern void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order);
 165 extern int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 166 extern int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 167
 168 extern int try_online_node(int nid);
 169
 170 extern int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 171                            struct mhp_params *params);
 172 extern u64 max_mem_size;
 173
 174 extern int mhp_online_type_from_str(const char *str);
 175
 176 /* Default online_type (MMOP_*) when new memory blocks are added. */
 177 extern int mhp_default_online_type;
 178 /* If movable_node boot option specified */
 179 extern bool movable_node_enabled;
 180 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 181 {
 182         return movable_node_enabled;
 183 }
 184
 185 extern void arch_remove_memory(u64 start, u64 size, struct vmem_altmap *altmap);
 186 extern void __remove_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 187                            struct vmem_altmap *altmap);
 188
 189 /* reasonably generic interface to expand the physical pages */
 190 extern int __add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 191                        struct mhp_params *params);
 192
 193 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_ADD_PAGES
 194 static inline int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn,
 195                 unsigned long nr_pages, struct mhp_params *params)
 196 {
 197         return __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, params);
 198 }
 199 #else /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 200 int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 201               struct mhp_params *params);
 202 #endif /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 203
 204 void get_online_mems(void);
 205 void put_online_mems(void);
 206
 207 void mem_hotplug_begin(void);
 208 void mem_hotplug_done(void);
 209
 210 /* See kswapd_is_running() */
 211 static inline void pgdat_kswapd_lock(pg_data_t *pgdat)
 212 {
 213         mutex_lock(&pgdat->kswapd_lock);
 214 }
 215
 216 static inline void pgdat_kswapd_unlock(pg_data_t *pgdat)
 217 {
 218         mutex_unlock(&pgdat->kswapd_lock);
 219 }
 220
 221 static inline void pgdat_kswapd_lock_init(pg_data_t *pgdat)
 222 {
 223         mutex_init(&pgdat->kswapd_lock);
 224 }
 225
 226 #else /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 227 #define pfn_to_online_page(pfn)                 \
 228 ({                                              \
 229         struct page *___page = NULL;            \
 230         if (pfn_valid(pfn))                     \
 231                 ___page = pfn_to_page(pfn);     \
 232         ___page;                                \
 233  })
 234
 235 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
 236 {
 237         return 0;
 238 }
 239 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
 240 {
 241         return 0;
 242 }
 243 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone) {}
 244 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone) {}
 245 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone) {}
 246
 247 static inline int try_online_node(int nid)
 248 {
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static inline void get_online_mems(void) {}
 253 static inline void put_online_mems(void) {}
 254
 255 static inline void mem_hotplug_begin(void) {}
 256 static inline void mem_hotplug_done(void) {}
 257
 258 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 259 {
 260         return false;
 261 }
 262
 263 static inline void pgdat_kswapd_lock(pg_data_t *pgdat) {}
 264 static inline void pgdat_kswapd_unlock(pg_data_t *pgdat) {}
 265 static inline void pgdat_kswapd_lock_init(pg_data_t *pgdat) {}
 266 #endif /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 267
 268 /*
 269  * Keep this declaration outside CONFIG_MEMORY_HOTPLUG as some
 270  * platforms might override and use arch_get_mappable_range()
 271  * for internal non memory hotplug purposes.
 272  */
 273 struct range arch_get_mappable_range(void);
 274
 275 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) || defined(CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT)
 276 /*
 277  * pgdat resizing functions
 278  */
 279 static inline
 280 void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 281 {
 282         spin_lock_irqsave(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 283 }
 284 static inline
 285 void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 286 {
 287         spin_unlock_irqrestore(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 288 }
 289 static inline
 290 void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat)
 291 {
 292         spin_lock_init(&pgdat->node_size_lock);
 293 }
 294 #else /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 295 /*
 296  * Stub functions for when hotplug is off
 297  */
 298 static inline void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 299 static inline void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 300 static inline void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat) {}
 301 #endif /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 302
 303 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 304
 305 extern void try_offline_node(int nid);
 306 extern int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 307                          struct zone *zone, struct memory_group *group);
 308 extern int remove_memory(u64 start, u64 size);
 309 extern void __remove_memory(u64 start, u64 size);
 310 extern int offline_and_remove_memory(u64 start, u64 size);
 311
 312 #else
 313 static inline void try_offline_node(int nid) {}
 314
 315 static inline int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 316                                 struct zone *zone, struct memory_group *group)
 317 {
 318         return -EINVAL;
 319 }
 320
 321 static inline int remove_memory(u64 start, u64 size)
 322 {
 323         return -EBUSY;
 324 }
 325
 326 static inline void __remove_memory(u64 start, u64 size) {}
 327 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 328
 329 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 330 extern void __ref free_area_init_core_hotplug(struct pglist_data *pgdat);
 331 extern int __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags);
 332 extern int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags);
 333 extern int add_memory_resource(int nid, struct resource *resource,
 334                                mhp_t mhp_flags);
 335 extern int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
 336                                      const char *resource_name,
 337                                      mhp_t mhp_flags);
 338 extern void move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 339                                    unsigned long nr_pages,
 340                                    struct vmem_altmap *altmap, int migratetype);
 341 extern void remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 342                                        unsigned long start_pfn,
 343                                        unsigned long nr_pages);
 344 extern int sparse_add_section(int nid, unsigned long pfn,
 345                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap,
 346                 struct dev_pagemap *pgmap);
 347 extern void sparse_remove_section(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 348                                   struct vmem_altmap *altmap);
 349 extern struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map,
 350                                           unsigned long pnum);
 351 extern struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid,
 352                 struct memory_group *group, unsigned long start_pfn,
 353                 unsigned long nr_pages);
 354 extern int arch_create_linear_mapping(int nid, u64 start, u64 size,
 355                                       struct mhp_params *params);
 356 void arch_remove_linear_mapping(u64 start, u64 size);
 357 extern bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size);
 358 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 359
 360 #endif /* __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H */