kernel/resource.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *      linux/kernel/resource.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1999   Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1999   Martin Mares <mj@ucw.cz>
   7  *
   8  * Arbitrary resource management.
   9  */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  12
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/ioport.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/proc_fs.h>
  21 #include <linux/pseudo_fs.h>
  22 #include <linux/sched.h>
  23 #include <linux/seq_file.h>
  24 #include <linux/device.h>
  25 #include <linux/pfn.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mount.h>
  28 #include <linux/resource_ext.h>
  29 #include <uapi/linux/magic.h>
  30 #include <asm/io.h>
  31
  32
  33 struct resource ioport_resource = {
  34         .name   = "PCI IO",
  35         .start  = 0,
  36         .end    = IO_SPACE_LIMIT,
  37         .flags  = IORESOURCE_IO,
  38 };
  39 EXPORT_SYMBOL(ioport_resource);
  40
  41 struct resource iomem_resource = {
  42         .name   = "PCI mem",
  43         .start  = 0,
  44         .end    = -1,
  45         .flags  = IORESOURCE_MEM,
  46 };
  47 EXPORT_SYMBOL(iomem_resource);
  48
  49 /* constraints to be met while allocating resources */
  50 struct resource_constraint {
  51         resource_size_t min, max, align;
  52         resource_size_t (*alignf)(void *, const struct resource *,
  53                         resource_size_t, resource_size_t);
  54         void *alignf_data;
  55 };
  56
  57 static DEFINE_RWLOCK(resource_lock);
  58
  59 static struct resource *next_resource(struct resource *p)
  60 {
  61         if (p->child)
  62                 return p->child;
  63         while (!p->sibling && p->parent)
  64                 p = p->parent;
  65         return p->sibling;
  66 }
  67
  68 static struct resource *next_resource_skip_children(struct resource *p)
  69 {
  70         while (!p->sibling && p->parent)
  71                 p = p->parent;
  72         return p->sibling;
  73 }
  74
  75 #define for_each_resource(_root, _p, _skip_children) \
  76         for ((_p) = (_root)->child; (_p); \
  77              (_p) = (_skip_children) ? next_resource_skip_children(_p) : \
  78                                        next_resource(_p))
  79
  80 static void *r_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
  81 {
  82         struct resource *p = v;
  83         (*pos)++;
  84         return (void *)next_resource(p);
  85 }
  86
  87 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  88
  89 enum { MAX_IORES_LEVEL = 5 };
  90
  91 static void *r_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
  92         __acquires(resource_lock)
  93 {
  94         struct resource *p = pde_data(file_inode(m->file));
  95         loff_t l = 0;
  96         read_lock(&resource_lock);
  97         for (p = p->child; p && l < *pos; p = r_next(m, p, &l))
  98                 ;
  99         return p;
 100 }
 101
 102 static void r_stop(struct seq_file *m, void *v)
 103         __releases(resource_lock)
 104 {
 105         read_unlock(&resource_lock);
 106 }
 107
 108 static int r_show(struct seq_file *m, void *v)
 109 {
 110         struct resource *root = pde_data(file_inode(m->file));
 111         struct resource *r = v, *p;
 112         unsigned long long start, end;
 113         int width = root->end < 0x10000 ? 4 : 8;
 114         int depth;
 115
 116         for (depth = 0, p = r; depth < MAX_IORES_LEVEL; depth++, p = p->parent)
 117                 if (p->parent == root)
 118                         break;
 119
 120         if (file_ns_capable(m->file, &init_user_ns, CAP_SYS_ADMIN)) {
 121                 start = r->start;
 122                 end = r->end;
 123         } else {
 124                 start = end = 0;
 125         }
 126
 127         seq_printf(m, "%*s%0*llx-%0*llx : %s\n",
 128                         depth * 2, "",
 129                         width, start,
 130                         width, end,
 131                         r->name ? r->name : "<BAD>");
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static const struct seq_operations resource_op = {
 136         .start  = r_start,
 137         .next   = r_next,
 138         .stop   = r_stop,
 139         .show   = r_show,
 140 };
 141
 142 static int __init ioresources_init(void)
 143 {
 144         proc_create_seq_data("ioports", 0, NULL, &resource_op,
 145                         &ioport_resource);
 146         proc_create_seq_data("iomem", 0, NULL, &resource_op, &iomem_resource);
 147         return 0;
 148 }
 149 __initcall(ioresources_init);
 150
 151 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 152
 153 static void free_resource(struct resource *res)
 154 {
 155         /**
 156          * If the resource was allocated using memblock early during boot
 157          * we'll leak it here: we can only return full pages back to the
 158          * buddy and trying to be smart and reusing them eventually in
 159          * alloc_resource() overcomplicates resource handling.
 160          */
 161         if (res && PageSlab(virt_to_head_page(res)))
 162                 kfree(res);
 163 }
 164
 165 static struct resource *alloc_resource(gfp_t flags)
 166 {
 167         return kzalloc(sizeof(struct resource), flags);
 168 }
 169
 170 /* Return the conflict entry if you can't request it */
 171 static struct resource * __request_resource(struct resource *root, struct resource *new)
 172 {
 173         resource_size_t start = new->start;
 174         resource_size_t end = new->end;
 175         struct resource *tmp, **p;
 176
 177         if (end < start)
 178                 return root;
 179         if (start < root->start)
 180                 return root;
 181         if (end > root->end)
 182                 return root;
 183         p = &root->child;
 184         for (;;) {
 185                 tmp = *p;
 186                 if (!tmp || tmp->start > end) {
 187                         new->sibling = tmp;
 188                         *p = new;
 189                         new->parent = root;
 190                         return NULL;
 191                 }
 192                 p = &tmp->sibling;
 193                 if (tmp->end < start)
 194                         continue;
 195                 return tmp;
 196         }
 197 }
 198
 199 static int __release_resource(struct resource *old, bool release_child)
 200 {
 201         struct resource *tmp, **p, *chd;
 202
 203         p = &old->parent->child;
 204         for (;;) {
 205                 tmp = *p;
 206                 if (!tmp)
 207                         break;
 208                 if (tmp == old) {
 209                         if (release_child || !(tmp->child)) {
 210                                 *p = tmp->sibling;
 211                         } else {
 212                                 for (chd = tmp->child;; chd = chd->sibling) {
 213                                         chd->parent = tmp->parent;
 214                                         if (!(chd->sibling))
 215                                                 break;
 216                                 }
 217                                 *p = tmp->child;
 218                                 chd->sibling = tmp->sibling;
 219                         }
 220                         old->parent = NULL;
 221                         return 0;
 222                 }
 223                 p = &tmp->sibling;
 224         }
 225         return -EINVAL;
 226 }
 227
 228 static void __release_child_resources(struct resource *r)
 229 {
 230         struct resource *tmp, *p;
 231         resource_size_t size;
 232
 233         p = r->child;
 234         r->child = NULL;
 235         while (p) {
 236                 tmp = p;
 237                 p = p->sibling;
 238
 239                 tmp->parent = NULL;
 240                 tmp->sibling = NULL;
 241                 __release_child_resources(tmp);
 242
 243                 printk(KERN_DEBUG "release child resource %pR\n", tmp);
 244                 /* need to restore size, and keep flags */
 245                 size = resource_size(tmp);
 246                 tmp->start = 0;
 247                 tmp->end = size - 1;
 248         }
 249 }
 250
 251 void release_child_resources(struct resource *r)
 252 {
 253         write_lock(&resource_lock);
 254         __release_child_resources(r);
 255         write_unlock(&resource_lock);
 256 }
 257
 258 /**
 259  * request_resource_conflict - request and reserve an I/O or memory resource
 260  * @root: root resource descriptor
 261  * @new: resource descriptor desired by caller
 262  *
 263  * Returns 0 for success, conflict resource on error.
 264  */
 265 struct resource *request_resource_conflict(struct resource *root, struct resource *new)
 266 {
 267         struct resource *conflict;
 268
 269         write_lock(&resource_lock);
 270         conflict = __request_resource(root, new);
 271         write_unlock(&resource_lock);
 272         return conflict;
 273 }
 274
 275 /**
 276  * request_resource - request and reserve an I/O or memory resource
 277  * @root: root resource descriptor
 278  * @new: resource descriptor desired by caller
 279  *
 280  * Returns 0 for success, negative error code on error.
 281  */
 282 int request_resource(struct resource *root, struct resource *new)
 283 {
 284         struct resource *conflict;
 285
 286         conflict = request_resource_conflict(root, new);
 287         return conflict ? -EBUSY : 0;
 288 }
 289
 290 EXPORT_SYMBOL(request_resource);
 291
 292 /**
 293  * release_resource - release a previously reserved resource
 294  * @old: resource pointer
 295  */
 296 int release_resource(struct resource *old)
 297 {
 298         int retval;
 299
 300         write_lock(&resource_lock);
 301         retval = __release_resource(old, true);
 302         write_unlock(&resource_lock);
 303         return retval;
 304 }
 305
 306 EXPORT_SYMBOL(release_resource);
 307
 308 /**
 309  * find_next_iomem_res - Finds the lowest iomem resource that covers part of
 310  *                       [@start..@end].
 311  *
 312  * If a resource is found, returns 0 and @*res is overwritten with the part
 313  * of the resource that's within [@start..@end]; if none is found, returns
 314  * -ENODEV.  Returns -EINVAL for invalid parameters.
 315  *
 316  * @start:      start address of the resource searched for
 317  * @end:        end address of same resource
 318  * @flags:      flags which the resource must have
 319  * @desc:       descriptor the resource must have
 320  * @res:        return ptr, if resource found
 321  *
 322  * The caller must specify @start, @end, @flags, and @desc
 323  * (which may be IORES_DESC_NONE).
 324  */
 325 static int find_next_iomem_res(resource_size_t start, resource_size_t end,
 326                                unsigned long flags, unsigned long desc,
 327                                struct resource *res)
 328 {
 329         struct resource *p;
 330
 331         if (!res)
 332                 return -EINVAL;
 333
 334         if (start >= end)
 335                 return -EINVAL;
 336
 337         read_lock(&resource_lock);
 338
 339         for (p = iomem_resource.child; p; p = next_resource(p)) {
 340                 /* If we passed the resource we are looking for, stop */
 341                 if (p->start > end) {
 342                         p = NULL;
 343                         break;
 344                 }
 345
 346                 /* Skip until we find a range that matches what we look for */
 347                 if (p->end < start)
 348                         continue;
 349
 350                 if ((p->flags & flags) != flags)
 351                         continue;
 352                 if ((desc != IORES_DESC_NONE) && (desc != p->desc))
 353                         continue;
 354
 355                 /* Found a match, break */
 356                 break;
 357         }
 358
 359         if (p) {
 360                 /* copy data */
 361                 *res = (struct resource) {
 362                         .start = max(start, p->start),
 363                         .end = min(end, p->end),
 364                         .flags = p->flags,
 365                         .desc = p->desc,
 366                         .parent = p->parent,
 367                 };
 368         }
 369
 370         read_unlock(&resource_lock);
 371         return p ? 0 : -ENODEV;
 372 }
 373
 374 static int __walk_iomem_res_desc(resource_size_t start, resource_size_t end,
 375                                  unsigned long flags, unsigned long desc,
 376                                  void *arg,
 377                                  int (*func)(struct resource *, void *))
 378 {
 379         struct resource res;
 380         int ret = -EINVAL;
 381
 382         while (start < end &&
 383                !find_next_iomem_res(start, end, flags, desc, &res)) {
 384                 ret = (*func)(&res, arg);
 385                 if (ret)
 386                         break;
 387
 388                 start = res.end + 1;
 389         }
 390
 391         return ret;
 392 }
 393
 394 /**
 395  * walk_iomem_res_desc - Walks through iomem resources and calls func()
 396  *                       with matching resource ranges.
 397  * *
 398  * @desc: I/O resource descriptor. Use IORES_DESC_NONE to skip @desc check.
 399  * @flags: I/O resource flags
 400  * @start: start addr
 401  * @end: end addr
 402  * @arg: function argument for the callback @func
 403  * @func: callback function that is called for each qualifying resource area
 404  *
 405  * All the memory ranges which overlap start,end and also match flags and
 406  * desc are valid candidates.
 407  *
 408  * NOTE: For a new descriptor search, define a new IORES_DESC in
 409  * <linux/ioport.h> and set it in 'desc' of a target resource entry.
 410  */
 411 int walk_iomem_res_desc(unsigned long desc, unsigned long flags, u64 start,
 412                 u64 end, void *arg, int (*func)(struct resource *, void *))
 413 {
 414         return __walk_iomem_res_desc(start, end, flags, desc, arg, func);
 415 }
 416 EXPORT_SYMBOL_GPL(walk_iomem_res_desc);
 417
 418 /*
 419  * This function calls the @func callback against all memory ranges of type
 420  * System RAM which are marked as IORESOURCE_SYSTEM_RAM and IORESOUCE_BUSY.
 421  * Now, this function is only for System RAM, it deals with full ranges and
 422  * not PFNs. If resources are not PFN-aligned, dealing with PFNs can truncate
 423  * ranges.
 424  */
 425 int walk_system_ram_res(u64 start, u64 end, void *arg,
 426                         int (*func)(struct resource *, void *))
 427 {
 428         unsigned long flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 429
 430         return __walk_iomem_res_desc(start, end, flags, IORES_DESC_NONE, arg,
 431                                      func);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * This function calls the @func callback against all memory ranges, which
 436  * are ranges marked as IORESOURCE_MEM and IORESOUCE_BUSY.
 437  */
 438 int walk_mem_res(u64 start, u64 end, void *arg,
 439                  int (*func)(struct resource *, void *))
 440 {
 441         unsigned long flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 442
 443         return __walk_iomem_res_desc(start, end, flags, IORES_DESC_NONE, arg,
 444                                      func);
 445 }
 446
 447 /*
 448  * This function calls the @func callback against all memory ranges of type
 449  * System RAM which are marked as IORESOURCE_SYSTEM_RAM and IORESOUCE_BUSY.
 450  * It is to be used only for System RAM.
 451  */
 452 int walk_system_ram_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 453                           void *arg, int (*func)(unsigned long, unsigned long, void *))
 454 {
 455         resource_size_t start, end;
 456         unsigned long flags;
 457         struct resource res;
 458         unsigned long pfn, end_pfn;
 459         int ret = -EINVAL;
 460
 461         start = (u64) start_pfn << PAGE_SHIFT;
 462         end = ((u64)(start_pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1;
 463         flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 464         while (start < end &&
 465                !find_next_iomem_res(start, end, flags, IORES_DESC_NONE, &res)) {
 466                 pfn = PFN_UP(res.start);
 467                 end_pfn = PFN_DOWN(res.end + 1);
 468                 if (end_pfn > pfn)
 469                         ret = (*func)(pfn, end_pfn - pfn, arg);
 470                 if (ret)
 471                         break;
 472                 start = res.end + 1;
 473         }
 474         return ret;
 475 }
 476
 477 static int __is_ram(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, void *arg)
 478 {
 479         return 1;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * This generic page_is_ram() returns true if specified address is
 484  * registered as System RAM in iomem_resource list.
 485  */
 486 int __weak page_is_ram(unsigned long pfn)
 487 {
 488         return walk_system_ram_range(pfn, 1, NULL, __is_ram) == 1;
 489 }
 490 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_is_ram);
 491
 492 static int __region_intersects(struct resource *parent, resource_size_t start,
 493                                size_t size, unsigned long flags,
 494                                unsigned long desc)
 495 {
 496         struct resource res;
 497         int type = 0; int other = 0;
 498         struct resource *p;
 499
 500         res.start = start;
 501         res.end = start + size - 1;
 502
 503         for (p = parent->child; p ; p = p->sibling) {
 504                 bool is_type = (((p->flags & flags) == flags) &&
 505                                 ((desc == IORES_DESC_NONE) ||
 506                                  (desc == p->desc)));
 507
 508                 if (resource_overlaps(p, &res))
 509                         is_type ? type++ : other++;
 510         }
 511
 512         if (type == 0)
 513                 return REGION_DISJOINT;
 514
 515         if (other == 0)
 516                 return REGION_INTERSECTS;
 517
 518         return REGION_MIXED;
 519 }
 520
 521 /**
 522  * region_intersects() - determine intersection of region with known resources
 523  * @start: region start address
 524  * @size: size of region
 525  * @flags: flags of resource (in iomem_resource)
 526  * @desc: descriptor of resource (in iomem_resource) or IORES_DESC_NONE
 527  *
 528  * Check if the specified region partially overlaps or fully eclipses a
 529  * resource identified by @flags and @desc (optional with IORES_DESC_NONE).
 530  * Return REGION_DISJOINT if the region does not overlap @flags/@desc,
 531  * return REGION_MIXED if the region overlaps @flags/@desc and another
 532  * resource, and return REGION_INTERSECTS if the region overlaps @flags/@desc
 533  * and no other defined resource. Note that REGION_INTERSECTS is also
 534  * returned in the case when the specified region overlaps RAM and undefined
 535  * memory holes.
 536  *
 537  * region_intersect() is used by memory remapping functions to ensure
 538  * the user is not remapping RAM and is a vast speed up over walking
 539  * through the resource table page by page.
 540  */
 541 int region_intersects(resource_size_t start, size_t size, unsigned long flags,
 542                       unsigned long desc)
 543 {
 544         int ret;
 545
 546         read_lock(&resource_lock);
 547         ret = __region_intersects(&iomem_resource, start, size, flags, desc);
 548         read_unlock(&resource_lock);
 549
 550         return ret;
 551 }
 552 EXPORT_SYMBOL_GPL(region_intersects);
 553
 554 void __weak arch_remove_reservations(struct resource *avail)
 555 {
 556 }
 557
 558 static resource_size_t simple_align_resource(void *data,
 559                                              const struct resource *avail,
 560                                              resource_size_t size,
 561                                              resource_size_t align)
 562 {
 563         return avail->start;
 564 }
 565
 566 static void resource_clip(struct resource *res, resource_size_t min,
 567                           resource_size_t max)
 568 {
 569         if (res->start < min)
 570                 res->start = min;
 571         if (res->end > max)
 572                 res->end = max;
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Find empty slot in the resource tree with the given range and
 577  * alignment constraints
 578  */
 579 static int __find_resource(struct resource *root, struct resource *old,
 580                          struct resource *new,
 581                          resource_size_t  size,
 582                          struct resource_constraint *constraint)
 583 {
 584         struct resource *this = root->child;
 585         struct resource tmp = *new, avail, alloc;
 586
 587         tmp.start = root->start;
 588         /*
 589          * Skip past an allocated resource that starts at 0, since the assignment
 590          * of this->start - 1 to tmp->end below would cause an underflow.
 591          */
 592         if (this && this->start == root->start) {
 593                 tmp.start = (this == old) ? old->start : this->end + 1;
 594                 this = this->sibling;
 595         }
 596         for(;;) {
 597                 if (this)
 598                         tmp.end = (this == old) ?  this->end : this->start - 1;
 599                 else
 600                         tmp.end = root->end;
 601
 602                 if (tmp.end < tmp.start)
 603                         goto next;
 604
 605                 resource_clip(&tmp, constraint->min, constraint->max);
 606                 arch_remove_reservations(&tmp);
 607
 608                 /* Check for overflow after ALIGN() */
 609                 avail.start = ALIGN(tmp.start, constraint->align);
 610                 avail.end = tmp.end;
 611                 avail.flags = new->flags & ~IORESOURCE_UNSET;
 612                 if (avail.start >= tmp.start) {
 613                         alloc.flags = avail.flags;
 614                         alloc.start = constraint->alignf(constraint->alignf_data, &avail,
 615                                         size, constraint->align);
 616                         alloc.end = alloc.start + size - 1;
 617                         if (alloc.start <= alloc.end &&
 618                             resource_contains(&avail, &alloc)) {
 619                                 new->start = alloc.start;
 620                                 new->end = alloc.end;
 621                                 return 0;
 622                         }
 623                 }
 624
 625 next:           if (!this || this->end == root->end)
 626                         break;
 627
 628                 if (this != old)
 629                         tmp.start = this->end + 1;
 630                 this = this->sibling;
 631         }
 632         return -EBUSY;
 633 }
 634
 635 /*
 636  * Find empty slot in the resource tree given range and alignment.
 637  */
 638 static int find_resource(struct resource *root, struct resource *new,
 639                         resource_size_t size,
 640                         struct resource_constraint  *constraint)
 641 {
 642         return  __find_resource(root, NULL, new, size, constraint);
 643 }
 644
 645 /**
 646  * reallocate_resource - allocate a slot in the resource tree given range & alignment.
 647  *      The resource will be relocated if the new size cannot be reallocated in the
 648  *      current location.
 649  *
 650  * @root: root resource descriptor
 651  * @old:  resource descriptor desired by caller
 652  * @newsize: new size of the resource descriptor
 653  * @constraint: the size and alignment constraints to be met.
 654  */
 655 static int reallocate_resource(struct resource *root, struct resource *old,
 656                                resource_size_t newsize,
 657                                struct resource_constraint *constraint)
 658 {
 659         int err=0;
 660         struct resource new = *old;
 661         struct resource *conflict;
 662
 663         write_lock(&resource_lock);
 664
 665         if ((err = __find_resource(root, old, &new, newsize, constraint)))
 666                 goto out;
 667
 668         if (resource_contains(&new, old)) {
 669                 old->start = new.start;
 670                 old->end = new.end;
 671                 goto out;
 672         }
 673
 674         if (old->child) {
 675                 err = -EBUSY;
 676                 goto out;
 677         }
 678
 679         if (resource_contains(old, &new)) {
 680                 old->start = new.start;
 681                 old->end = new.end;
 682         } else {
 683                 __release_resource(old, true);
 684                 *old = new;
 685                 conflict = __request_resource(root, old);
 686                 BUG_ON(conflict);
 687         }
 688 out:
 689         write_unlock(&resource_lock);
 690         return err;
 691 }
 692
 693
 694 /**
 695  * allocate_resource - allocate empty slot in the resource tree given range & alignment.
 696  *      The resource will be reallocated with a new size if it was already allocated
 697  * @root: root resource descriptor
 698  * @new: resource descriptor desired by caller
 699  * @size: requested resource region size
 700  * @min: minimum boundary to allocate
 701  * @max: maximum boundary to allocate
 702  * @align: alignment requested, in bytes
 703  * @alignf: alignment function, optional, called if not NULL
 704  * @alignf_data: arbitrary data to pass to the @alignf function
 705  */
 706 int allocate_resource(struct resource *root, struct resource *new,
 707                       resource_size_t size, resource_size_t min,
 708                       resource_size_t max, resource_size_t align,
 709                       resource_size_t (*alignf)(void *,
 710                                                 const struct resource *,
 711                                                 resource_size_t,
 712                                                 resource_size_t),
 713                       void *alignf_data)
 714 {
 715         int err;
 716         struct resource_constraint constraint;
 717
 718         if (!alignf)
 719                 alignf = simple_align_resource;
 720
 721         constraint.min = min;
 722         constraint.max = max;
 723         constraint.align = align;
 724         constraint.alignf = alignf;
 725         constraint.alignf_data = alignf_data;
 726
 727         if ( new->parent ) {
 728                 /* resource is already allocated, try reallocating with
 729                    the new constraints */
 730                 return reallocate_resource(root, new, size, &constraint);
 731         }
 732
 733         write_lock(&resource_lock);
 734         err = find_resource(root, new, size, &constraint);
 735         if (err >= 0 && __request_resource(root, new))
 736                 err = -EBUSY;
 737         write_unlock(&resource_lock);
 738         return err;
 739 }
 740
 741 EXPORT_SYMBOL(allocate_resource);
 742
 743 /**
 744  * lookup_resource - find an existing resource by a resource start address
 745  * @root: root resource descriptor
 746  * @start: resource start address
 747  *
 748  * Returns a pointer to the resource if found, NULL otherwise
 749  */
 750 struct resource *lookup_resource(struct resource *root, resource_size_t start)
 751 {
 752         struct resource *res;
 753
 754         read_lock(&resource_lock);
 755         for (res = root->child; res; res = res->sibling) {
 756                 if (res->start == start)
 757                         break;
 758         }
 759         read_unlock(&resource_lock);
 760
 761         return res;
 762 }
 763
 764 /*
 765  * Insert a resource into the resource tree. If successful, return NULL,
 766  * otherwise return the conflicting resource (compare to __request_resource())
 767  */
 768 static struct resource * __insert_resource(struct resource *parent, struct resource *new)
 769 {
 770         struct resource *first, *next;
 771
 772         for (;; parent = first) {
 773                 first = __request_resource(parent, new);
 774                 if (!first)
 775                         return first;
 776
 777                 if (first == parent)
 778                         return first;
 779                 if (WARN_ON(first == new))      /* duplicated insertion */
 780                         return first;
 781
 782                 if ((first->start > new->start) || (first->end < new->end))
 783                         break;
 784                 if ((first->start == new->start) && (first->end == new->end))
 785                         break;
 786         }
 787
 788         for (next = first; ; next = next->sibling) {
 789                 /* Partial overlap? Bad, and unfixable */
 790                 if (next->start < new->start || next->end > new->end)
 791                         return next;
 792                 if (!next->sibling)
 793                         break;
 794                 if (next->sibling->start > new->end)
 795                         break;
 796         }
 797
 798         new->parent = parent;
 799         new->sibling = next->sibling;
 800         new->child = first;
 801
 802         next->sibling = NULL;
 803         for (next = first; next; next = next->sibling)
 804                 next->parent = new;
 805
 806         if (parent->child == first) {
 807                 parent->child = new;
 808         } else {
 809                 next = parent->child;
 810                 while (next->sibling != first)
 811                         next = next->sibling;
 812                 next->sibling = new;
 813         }
 814         return NULL;
 815 }
 816
 817 /**
 818  * insert_resource_conflict - Inserts resource in the resource tree
 819  * @parent: parent of the new resource
 820  * @new: new resource to insert
 821  *
 822  * Returns 0 on success, conflict resource if the resource can't be inserted.
 823  *
 824  * This function is equivalent to request_resource_conflict when no conflict
 825  * happens. If a conflict happens, and the conflicting resources
 826  * entirely fit within the range of the new resource, then the new
 827  * resource is inserted and the conflicting resources become children of
 828  * the new resource.
 829  *
 830  * This function is intended for producers of resources, such as FW modules
 831  * and bus drivers.
 832  */
 833 struct resource *insert_resource_conflict(struct resource *parent, struct resource *new)
 834 {
 835         struct resource *conflict;
 836
 837         write_lock(&resource_lock);
 838         conflict = __insert_resource(parent, new);
 839         write_unlock(&resource_lock);
 840         return conflict;
 841 }
 842
 843 /**
 844  * insert_resource - Inserts a resource in the resource tree
 845  * @parent: parent of the new resource
 846  * @new: new resource to insert
 847  *
 848  * Returns 0 on success, -EBUSY if the resource can't be inserted.
 849  *
 850  * This function is intended for producers of resources, such as FW modules
 851  * and bus drivers.
 852  */
 853 int insert_resource(struct resource *parent, struct resource *new)
 854 {
 855         struct resource *conflict;
 856
 857         conflict = insert_resource_conflict(parent, new);
 858         return conflict ? -EBUSY : 0;
 859 }
 860 EXPORT_SYMBOL_GPL(insert_resource);
 861
 862 /**
 863  * insert_resource_expand_to_fit - Insert a resource into the resource tree
 864  * @root: root resource descriptor
 865  * @new: new resource to insert
 866  *
 867  * Insert a resource into the resource tree, possibly expanding it in order
 868  * to make it encompass any conflicting resources.
 869  */
 870 void insert_resource_expand_to_fit(struct resource *root, struct resource *new)
 871 {
 872         if (new->parent)
 873                 return;
 874
 875         write_lock(&resource_lock);
 876         for (;;) {
 877                 struct resource *conflict;
 878
 879                 conflict = __insert_resource(root, new);
 880                 if (!conflict)
 881                         break;
 882                 if (conflict == root)
 883                         break;
 884
 885                 /* Ok, expand resource to cover the conflict, then try again .. */
 886                 if (conflict->start < new->start)
 887                         new->start = conflict->start;
 888                 if (conflict->end > new->end)
 889                         new->end = conflict->end;
 890
 891                 pr_info("Expanded resource %s due to conflict with %s\n", new->name, conflict->name);
 892         }
 893         write_unlock(&resource_lock);
 894 }
 895 /*
 896  * Not for general consumption, only early boot memory map parsing, PCI
 897  * resource discovery, and late discovery of CXL resources are expected
 898  * to use this interface. The former are built-in and only the latter,
 899  * CXL, is a module.
 900  */
 901 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(insert_resource_expand_to_fit, CXL);
 902
 903 /**
 904  * remove_resource - Remove a resource in the resource tree
 905  * @old: resource to remove
 906  *
 907  * Returns 0 on success, -EINVAL if the resource is not valid.
 908  *
 909  * This function removes a resource previously inserted by insert_resource()
 910  * or insert_resource_conflict(), and moves the children (if any) up to
 911  * where they were before.  insert_resource() and insert_resource_conflict()
 912  * insert a new resource, and move any conflicting resources down to the
 913  * children of the new resource.
 914  *
 915  * insert_resource(), insert_resource_conflict() and remove_resource() are
 916  * intended for producers of resources, such as FW modules and bus drivers.
 917  */
 918 int remove_resource(struct resource *old)
 919 {
 920         int retval;
 921
 922         write_lock(&resource_lock);
 923         retval = __release_resource(old, false);
 924         write_unlock(&resource_lock);
 925         return retval;
 926 }
 927 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_resource);
 928
 929 static int __adjust_resource(struct resource *res, resource_size_t start,
 930                                 resource_size_t size)
 931 {
 932         struct resource *tmp, *parent = res->parent;
 933         resource_size_t end = start + size - 1;
 934         int result = -EBUSY;
 935
 936         if (!parent)
 937                 goto skip;
 938
 939         if ((start < parent->start) || (end > parent->end))
 940                 goto out;
 941
 942         if (res->sibling && (res->sibling->start <= end))
 943                 goto out;
 944
 945         tmp = parent->child;
 946         if (tmp != res) {
 947                 while (tmp->sibling != res)
 948                         tmp = tmp->sibling;
 949                 if (start <= tmp->end)
 950                         goto out;
 951         }
 952
 953 skip:
 954         for (tmp = res->child; tmp; tmp = tmp->sibling)
 955                 if ((tmp->start < start) || (tmp->end > end))
 956                         goto out;
 957
 958         res->start = start;
 959         res->end = end;
 960         result = 0;
 961
 962  out:
 963         return result;
 964 }
 965
 966 /**
 967  * adjust_resource - modify a resource's start and size
 968  * @res: resource to modify
 969  * @start: new start value
 970  * @size: new size
 971  *
 972  * Given an existing resource, change its start and size to match the
 973  * arguments.  Returns 0 on success, -EBUSY if it can't fit.
 974  * Existing children of the resource are assumed to be immutable.
 975  */
 976 int adjust_resource(struct resource *res, resource_size_t start,
 977                     resource_size_t size)
 978 {
 979         int result;
 980
 981         write_lock(&resource_lock);
 982         result = __adjust_resource(res, start, size);
 983         write_unlock(&resource_lock);
 984         return result;
 985 }
 986 EXPORT_SYMBOL(adjust_resource);
 987
 988 static void __init
 989 __reserve_region_with_split(struct resource *root, resource_size_t start,
 990                             resource_size_t end, const char *name)
 991 {
 992         struct resource *parent = root;
 993         struct resource *conflict;
 994         struct resource *res = alloc_resource(GFP_ATOMIC);
 995         struct resource *next_res = NULL;
 996         int type = resource_type(root);
 997
 998         if (!res)
 999                 return;
1000
1001         res->name = name;
1002         res->start = start;
1003         res->end = end;
1004         res->flags = type | IORESOURCE_BUSY;
1005         res->desc = IORES_DESC_NONE;
1006
1007         while (1) {
1008
1009                 conflict = __request_resource(parent, res);
1010                 if (!conflict) {
1011                         if (!next_res)
1012                                 break;
1013                         res = next_res;
1014                         next_res = NULL;
1015                         continue;
1016                 }
1017
1018                 /* conflict covered whole area */
1019                 if (conflict->start <= res->start &&
1020                                 conflict->end >= res->end) {
1021                         free_resource(res);
1022                         WARN_ON(next_res);
1023                         break;
1024                 }
1025
1026                 /* failed, split and try again */
1027                 if (conflict->start > res->start) {
1028                         end = res->end;
1029                         res->end = conflict->start - 1;
1030                         if (conflict->end < end) {
1031                                 next_res = alloc_resource(GFP_ATOMIC);
1032                                 if (!next_res) {
1033                                         free_resource(res);
1034                                         break;
1035                                 }
1036                                 next_res->name = name;
1037                                 next_res->start = conflict->end + 1;
1038                                 next_res->end = end;
1039                                 next_res->flags = type | IORESOURCE_BUSY;
1040                                 next_res->desc = IORES_DESC_NONE;
1041                         }
1042                 } else {
1043                         res->start = conflict->end + 1;
1044                 }
1045         }
1046
1047 }
1048
1049 void __init
1050 reserve_region_with_split(struct resource *root, resource_size_t start,
1051                           resource_size_t end, const char *name)
1052 {
1053         int abort = 0;
1054
1055         write_lock(&resource_lock);
1056         if (root->start > start || root->end < end) {
1057                 pr_err("requested range [0x%llx-0x%llx] not in root %pr\n",
1058                        (unsigned long long)start, (unsigned long long)end,
1059                        root);
1060                 if (start > root->end || end < root->start)
1061                         abort = 1;
1062                 else {
1063                         if (end > root->end)
1064                                 end = root->end;
1065                         if (start < root->start)
1066                                 start = root->start;
1067                         pr_err("fixing request to [0x%llx-0x%llx]\n",
1068                                (unsigned long long)start,
1069                                (unsigned long long)end);
1070                 }
1071                 dump_stack();
1072         }
1073         if (!abort)
1074                 __reserve_region_with_split(root, start, end, name);
1075         write_unlock(&resource_lock);
1076 }
1077
1078 /**
1079  * resource_alignment - calculate resource's alignment
1080  * @res: resource pointer
1081  *
1082  * Returns alignment on success, 0 (invalid alignment) on failure.
1083  */
1084 resource_size_t resource_alignment(struct resource *res)
1085 {
1086         switch (res->flags & (IORESOURCE_SIZEALIGN | IORESOURCE_STARTALIGN)) {
1087         case IORESOURCE_SIZEALIGN:
1088                 return resource_size(res);
1089         case IORESOURCE_STARTALIGN:
1090                 return res->start;
1091         default:
1092                 return 0;
1093         }
1094 }
1095
1096 /*
1097  * This is compatibility stuff for IO resources.
1098  *
1099  * Note how this, unlike the above, knows about
1100  * the IO flag meanings (busy etc).
1101  *
1102  * request_region creates a new busy region.
1103  *
1104  * release_region releases a matching busy region.
1105  */
1106
1107 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(muxed_resource_wait);
1108
1109 static struct inode *iomem_inode;
1110
1111 #ifdef CONFIG_IO_STRICT_DEVMEM
1112 static void revoke_iomem(struct resource *res)
1113 {
1114         /* pairs with smp_store_release() in iomem_init_inode() */
1115         struct inode *inode = smp_load_acquire(&iomem_inode);
1116
1117         /*
1118          * Check that the initialization has completed. Losing the race
1119          * is ok because it means drivers are claiming resources before
1120          * the fs_initcall level of init and prevent iomem_get_mapping users
1121          * from establishing mappings.
1122          */
1123         if (!inode)
1124                 return;
1125
1126         /*
1127          * The expectation is that the driver has successfully marked
1128          * the resource busy by this point, so devmem_is_allowed()
1129          * should start returning false, however for performance this
1130          * does not iterate the entire resource range.
1131          */
1132         if (devmem_is_allowed(PHYS_PFN(res->start)) &&
1133             devmem_is_allowed(PHYS_PFN(res->end))) {
1134                 /*
1135                  * *cringe* iomem=relaxed says "go ahead, what's the
1136                  * worst that can happen?"
1137                  */
1138                 return;
1139         }
1140
1141         unmap_mapping_range(inode->i_mapping, res->start, resource_size(res), 1);
1142 }
1143 #else
1144 static void revoke_iomem(struct resource *res) {}
1145 #endif
1146
1147 struct address_space *iomem_get_mapping(void)
1148 {
1149         /*
1150          * This function is only called from file open paths, hence guaranteed
1151          * that fs_initcalls have completed and no need to check for NULL. But
1152          * since revoke_iomem can be called before the initcall we still need
1153          * the barrier to appease checkers.
1154          */
1155         return smp_load_acquire(&iomem_inode)->i_mapping;
1156 }
1157
1158 static int __request_region_locked(struct resource *res, struct resource *parent,
1159                                    resource_size_t start, resource_size_t n,
1160                                    const char *name, int flags)
1161 {
1162         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1163
1164         res->name = name;
1165         res->start = start;
1166         res->end = start + n - 1;
1167
1168         for (;;) {
1169                 struct resource *conflict;
1170
1171                 res->flags = resource_type(parent) | resource_ext_type(parent);
1172                 res->flags |= IORESOURCE_BUSY | flags;
1173                 res->desc = parent->desc;
1174
1175                 conflict = __request_resource(parent, res);
1176                 if (!conflict)
1177                         break;
1178                 /*
1179                  * mm/hmm.c reserves physical addresses which then
1180                  * become unavailable to other users.  Conflicts are
1181                  * not expected.  Warn to aid debugging if encountered.
1182                  */
1183                 if (conflict->desc == IORES_DESC_DEVICE_PRIVATE_MEMORY) {
1184                         pr_warn("Unaddressable device %s %pR conflicts with %pR",
1185                                 conflict->name, conflict, res);
1186                 }
1187                 if (conflict != parent) {
1188                         if (!(conflict->flags & IORESOURCE_BUSY)) {
1189                                 parent = conflict;
1190                                 continue;
1191                         }
1192                 }
1193                 if (conflict->flags & flags & IORESOURCE_MUXED) {
1194                         add_wait_queue(&muxed_resource_wait, &wait);
1195                         write_unlock(&resource_lock);
1196                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1197                         schedule();
1198                         remove_wait_queue(&muxed_resource_wait, &wait);
1199                         write_lock(&resource_lock);
1200                         continue;
1201                 }
1202                 /* Uhhuh, that didn't work out.. */
1203                 return -EBUSY;
1204         }
1205
1206         return 0;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * __request_region - create a new busy resource region
1211  * @parent: parent resource descriptor
1212  * @start: resource start address
1213  * @n: resource region size
1214  * @name: reserving caller's ID string
1215  * @flags: IO resource flags
1216  */
1217 struct resource *__request_region(struct resource *parent,
1218                                   resource_size_t start, resource_size_t n,
1219                                   const char *name, int flags)
1220 {
1221         struct resource *res = alloc_resource(GFP_KERNEL);
1222         int ret;
1223
1224         if (!res)
1225                 return NULL;
1226
1227         write_lock(&resource_lock);
1228         ret = __request_region_locked(res, parent, start, n, name, flags);
1229         write_unlock(&resource_lock);
1230
1231         if (ret) {
1232                 free_resource(res);
1233                 return NULL;
1234         }
1235
1236         if (parent == &iomem_resource)
1237                 revoke_iomem(res);
1238
1239         return res;
1240 }
1241 EXPORT_SYMBOL(__request_region);
1242
1243 /**
1244  * __release_region - release a previously reserved resource region
1245  * @parent: parent resource descriptor
1246  * @start: resource start address
1247  * @n: resource region size
1248  *
1249  * The described resource region must match a currently busy region.
1250  */
1251 void __release_region(struct resource *parent, resource_size_t start,
1252                       resource_size_t n)
1253 {
1254         struct resource **p;
1255         resource_size_t end;
1256
1257         p = &parent->child;
1258         end = start + n - 1;
1259
1260         write_lock(&resource_lock);
1261
1262         for (;;) {
1263                 struct resource *res = *p;
1264
1265                 if (!res)
1266                         break;
1267                 if (res->start <= start && res->end >= end) {
1268                         if (!(res->flags & IORESOURCE_BUSY)) {
1269                                 p = &res->child;
1270                                 continue;
1271                         }
1272                         if (res->start != start || res->end != end)
1273                                 break;
1274                         *p = res->sibling;
1275                         write_unlock(&resource_lock);
1276                         if (res->flags & IORESOURCE_MUXED)
1277                                 wake_up(&muxed_resource_wait);
1278                         free_resource(res);
1279                         return;
1280                 }
1281                 p = &res->sibling;
1282         }
1283
1284         write_unlock(&resource_lock);
1285
1286         pr_warn("Trying to free nonexistent resource <%pa-%pa>\n", &start, &end);
1287 }
1288 EXPORT_SYMBOL(__release_region);
1289
1290 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1291 /**
1292  * release_mem_region_adjustable - release a previously reserved memory region
1293  * @start: resource start address
1294  * @size: resource region size
1295  *
1296  * This interface is intended for memory hot-delete.  The requested region
1297  * is released from a currently busy memory resource.  The requested region
1298  * must either match exactly or fit into a single busy resource entry.  In
1299  * the latter case, the remaining resource is adjusted accordingly.
1300  * Existing children of the busy memory resource must be immutable in the
1301  * request.
1302  *
1303  * Note:
1304  * - Additional release conditions, such as overlapping region, can be
1305  *   supported after they are confirmed as valid cases.
1306  * - When a busy memory resource gets split into two entries, the code
1307  *   assumes that all children remain in the lower address entry for
1308  *   simplicity.  Enhance this logic when necessary.
1309  */
1310 void release_mem_region_adjustable(resource_size_t start, resource_size_t size)
1311 {
1312         struct resource *parent = &iomem_resource;
1313         struct resource *new_res = NULL;
1314         bool alloc_nofail = false;
1315         struct resource **p;
1316         struct resource *res;
1317         resource_size_t end;
1318
1319         end = start + size - 1;
1320         if (WARN_ON_ONCE((start < parent->start) || (end > parent->end)))
1321                 return;
1322
1323         /*
1324          * We free up quite a lot of memory on memory hotunplug (esp., memap),
1325          * just before releasing the region. This is highly unlikely to
1326          * fail - let's play save and make it never fail as the caller cannot
1327          * perform any error handling (e.g., trying to re-add memory will fail
1328          * similarly).
1329          */
1330 retry:
1331         new_res = alloc_resource(GFP_KERNEL | (alloc_nofail ? __GFP_NOFAIL : 0));
1332
1333         p = &parent->child;
1334         write_lock(&resource_lock);
1335
1336         while ((res = *p)) {
1337                 if (res->start >= end)
1338                         break;
1339
1340                 /* look for the next resource if it does not fit into */
1341                 if (res->start > start || res->end < end) {
1342                         p = &res->sibling;
1343                         continue;
1344                 }
1345
1346                 /*
1347                  * All memory regions added from memory-hotplug path have the
1348                  * flag IORESOURCE_SYSTEM_RAM. If the resource does not have
1349                  * this flag, we know that we are dealing with a resource coming
1350                  * from HMM/devm. HMM/devm use another mechanism to add/release
1351                  * a resource. This goes via devm_request_mem_region and
1352                  * devm_release_mem_region.
1353                  * HMM/devm take care to release their resources when they want,
1354                  * so if we are dealing with them, let us just back off here.
1355                  */
1356                 if (!(res->flags & IORESOURCE_SYSRAM)) {
1357                         break;
1358                 }
1359
1360                 if (!(res->flags & IORESOURCE_MEM))
1361                         break;
1362
1363                 if (!(res->flags & IORESOURCE_BUSY)) {
1364                         p = &res->child;
1365                         continue;
1366                 }
1367
1368                 /* found the target resource; let's adjust accordingly */
1369                 if (res->start == start && res->end == end) {
1370                         /* free the whole entry */
1371                         *p = res->sibling;
1372                         free_resource(res);
1373                 } else if (res->start == start && res->end != end) {
1374                         /* adjust the start */
1375                         WARN_ON_ONCE(__adjust_resource(res, end + 1,
1376                                                        res->end - end));
1377                 } else if (res->start != start && res->end == end) {
1378                         /* adjust the end */
1379                         WARN_ON_ONCE(__adjust_resource(res, res->start,
1380                                                        start - res->start));
1381                 } else {
1382                         /* split into two entries - we need a new resource */
1383                         if (!new_res) {
1384                                 new_res = alloc_resource(GFP_ATOMIC);
1385                                 if (!new_res) {
1386                                         alloc_nofail = true;
1387                                         write_unlock(&resource_lock);
1388                                         goto retry;
1389                                 }
1390                         }
1391                         new_res->name = res->name;
1392                         new_res->start = end + 1;
1393                         new_res->end = res->end;
1394                         new_res->flags = res->flags;
1395                         new_res->desc = res->desc;
1396                         new_res->parent = res->parent;
1397                         new_res->sibling = res->sibling;
1398                         new_res->child = NULL;
1399
1400                         if (WARN_ON_ONCE(__adjust_resource(res, res->start,
1401                                                            start - res->start)))
1402                                 break;
1403                         res->sibling = new_res;
1404                         new_res = NULL;
1405                 }
1406
1407                 break;
1408         }
1409
1410         write_unlock(&resource_lock);
1411         free_resource(new_res);
1412 }
1413 #endif  /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1414
1415 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1416 static bool system_ram_resources_mergeable(struct resource *r1,
1417                                            struct resource *r2)
1418 {
1419         /* We assume either r1 or r2 is IORESOURCE_SYSRAM_MERGEABLE. */
1420         return r1->flags == r2->flags && r1->end + 1 == r2->start &&
1421                r1->name == r2->name && r1->desc == r2->desc &&
1422                !r1->child && !r2->child;
1423 }
1424
1425 /**
1426  * merge_system_ram_resource - mark the System RAM resource mergeable and try to
1427  *      merge it with adjacent, mergeable resources
1428  * @res: resource descriptor
1429  *
1430  * This interface is intended for memory hotplug, whereby lots of contiguous
1431  * system ram resources are added (e.g., via add_memory*()) by a driver, and
1432  * the actual resource boundaries are not of interest (e.g., it might be
1433  * relevant for DIMMs). Only resources that are marked mergeable, that have the
1434  * same parent, and that don't have any children are considered. All mergeable
1435  * resources must be immutable during the request.
1436  *
1437  * Note:
1438  * - The caller has to make sure that no pointers to resources that are
1439  *   marked mergeable are used anymore after this call - the resource might
1440  *   be freed and the pointer might be stale!
1441  * - release_mem_region_adjustable() will split on demand on memory hotunplug
1442  */
1443 void merge_system_ram_resource(struct resource *res)
1444 {
1445         const unsigned long flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
1446         struct resource *cur;
1447
1448         if (WARN_ON_ONCE((res->flags & flags) != flags))
1449                 return;
1450
1451         write_lock(&resource_lock);
1452         res->flags |= IORESOURCE_SYSRAM_MERGEABLE;
1453
1454         /* Try to merge with next item in the list. */
1455         cur = res->sibling;
1456         if (cur && system_ram_resources_mergeable(res, cur)) {
1457                 res->end = cur->end;
1458                 res->sibling = cur->sibling;
1459                 free_resource(cur);
1460         }
1461
1462         /* Try to merge with previous item in the list. */
1463         cur = res->parent->child;
1464         while (cur && cur->sibling != res)
1465                 cur = cur->sibling;
1466         if (cur && system_ram_resources_mergeable(cur, res)) {
1467                 cur->end = res->end;
1468                 cur->sibling = res->sibling;
1469                 free_resource(res);
1470         }
1471         write_unlock(&resource_lock);
1472 }
1473 #endif  /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1474
1475 /*
1476  * Managed region resource
1477  */
1478 static void devm_resource_release(struct device *dev, void *ptr)
1479 {
1480         struct resource **r = ptr;
1481
1482         release_resource(*r);
1483 }
1484
1485 /**
1486  * devm_request_resource() - request and reserve an I/O or memory resource
1487  * @dev: device for which to request the resource
1488  * @root: root of the resource tree from which to request the resource
1489  * @new: descriptor of the resource to request
1490  *
1491  * This is a device-managed version of request_resource(). There is usually
1492  * no need to release resources requested by this function explicitly since
1493  * that will be taken care of when the device is unbound from its driver.
1494  * If for some reason the resource needs to be released explicitly, because
1495  * of ordering issues for example, drivers must call devm_release_resource()
1496  * rather than the regular release_resource().
1497  *
1498  * When a conflict is detected between any existing resources and the newly
1499  * requested resource, an error message will be printed.
1500  *
1501  * Returns 0 on success or a negative error code on failure.
1502  */
1503 int devm_request_resource(struct device *dev, struct resource *root,
1504                           struct resource *new)
1505 {
1506         struct resource *conflict, **ptr;
1507
1508         ptr = devres_alloc(devm_resource_release, sizeof(*ptr), GFP_KERNEL);
1509         if (!ptr)
1510                 return -ENOMEM;
1511
1512         *ptr = new;
1513
1514         conflict = request_resource_conflict(root, new);
1515         if (conflict) {
1516                 dev_err(dev, "resource collision: %pR conflicts with %s %pR\n",
1517                         new, conflict->name, conflict);
1518                 devres_free(ptr);
1519                 return -EBUSY;
1520         }
1521
1522         devres_add(dev, ptr);
1523         return 0;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL(devm_request_resource);
1526
1527 static int devm_resource_match(struct device *dev, void *res, void *data)
1528 {
1529         struct resource **ptr = res;
1530
1531         return *ptr == data;
1532 }
1533
1534 /**
1535  * devm_release_resource() - release a previously requested resource
1536  * @dev: device for which to release the resource
1537  * @new: descriptor of the resource to release
1538  *
1539  * Releases a resource previously requested using devm_request_resource().
1540  */
1541 void devm_release_resource(struct device *dev, struct resource *new)
1542 {
1543         WARN_ON(devres_release(dev, devm_resource_release, devm_resource_match,
1544                                new));
1545 }
1546 EXPORT_SYMBOL(devm_release_resource);
1547
1548 struct region_devres {
1549         struct resource *parent;
1550         resource_size_t start;
1551         resource_size_t n;
1552 };
1553
1554 static void devm_region_release(struct device *dev, void *res)
1555 {
1556         struct region_devres *this = res;
1557
1558         __release_region(this->parent, this->start, this->n);
1559 }
1560
1561 static int devm_region_match(struct device *dev, void *res, void *match_data)
1562 {
1563         struct region_devres *this = res, *match = match_data;
1564
1565         return this->parent == match->parent &&
1566                 this->start == match->start && this->n == match->n;
1567 }
1568
1569 struct resource *
1570 __devm_request_region(struct device *dev, struct resource *parent,
1571                       resource_size_t start, resource_size_t n, const char *name)
1572 {
1573         struct region_devres *dr = NULL;
1574         struct resource *res;
1575
1576         dr = devres_alloc(devm_region_release, sizeof(struct region_devres),
1577                           GFP_KERNEL);
1578         if (!dr)
1579                 return NULL;
1580
1581         dr->parent = parent;
1582         dr->start = start;
1583         dr->n = n;
1584
1585         res = __request_region(parent, start, n, name, 0);
1586         if (res)
1587                 devres_add(dev, dr);
1588         else
1589                 devres_free(dr);
1590
1591         return res;
1592 }
1593 EXPORT_SYMBOL(__devm_request_region);
1594
1595 void __devm_release_region(struct device *dev, struct resource *parent,
1596                            resource_size_t start, resource_size_t n)
1597 {
1598         struct region_devres match_data = { parent, start, n };
1599
1600         __release_region(parent, start, n);
1601         WARN_ON(devres_destroy(dev, devm_region_release, devm_region_match,
1602                                &match_data));
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL(__devm_release_region);
1605
1606 /*
1607  * Reserve I/O ports or memory based on "reserve=" kernel parameter.
1608  */
1609 #define MAXRESERVE 4
1610 static int __init reserve_setup(char *str)
1611 {
1612         static int reserved;
1613         static struct resource reserve[MAXRESERVE];
1614
1615         for (;;) {
1616                 unsigned int io_start, io_num;
1617                 int x = reserved;
1618                 struct resource *parent;
1619
1620                 if (get_option(&str, &io_start) != 2)
1621                         break;
1622                 if (get_option(&str, &io_num) == 0)
1623                         break;
1624                 if (x < MAXRESERVE) {
1625                         struct resource *res = reserve + x;
1626
1627                         /*
1628                          * If the region starts below 0x10000, we assume it's
1629                          * I/O port space; otherwise assume it's memory.
1630                          */
1631                         if (io_start < 0x10000) {
1632                                 res->flags = IORESOURCE_IO;
1633                                 parent = &ioport_resource;
1634                         } else {
1635                                 res->flags = IORESOURCE_MEM;
1636                                 parent = &iomem_resource;
1637                         }
1638                         res->name = "reserved";
1639                         res->start = io_start;
1640                         res->end = io_start + io_num - 1;
1641                         res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
1642                         res->desc = IORES_DESC_NONE;
1643                         res->child = NULL;
1644                         if (request_resource(parent, res) == 0)
1645                                 reserved = x+1;
1646                 }
1647         }
1648         return 1;
1649 }
1650 __setup("reserve=", reserve_setup);
1651
1652 /*
1653  * Check if the requested addr and size spans more than any slot in the
1654  * iomem resource tree.
1655  */
1656 int iomem_map_sanity_check(resource_size_t addr, unsigned long size)
1657 {
1658         struct resource *p = &iomem_resource;
1659         resource_size_t end = addr + size - 1;
1660         int err = 0;
1661         loff_t l;
1662
1663         read_lock(&resource_lock);
1664         for (p = p->child; p ; p = r_next(NULL, p, &l)) {
1665                 /*
1666                  * We can probably skip the resources without
1667                  * IORESOURCE_IO attribute?
1668                  */
1669                 if (p->start > end)
1670                         continue;
1671                 if (p->end < addr)
1672                         continue;
1673                 if (PFN_DOWN(p->start) <= PFN_DOWN(addr) &&
1674                     PFN_DOWN(p->end) >= PFN_DOWN(end))
1675                         continue;
1676                 /*
1677                  * if a resource is "BUSY", it's not a hardware resource
1678                  * but a driver mapping of such a resource; we don't want
1679                  * to warn for those; some drivers legitimately map only
1680                  * partial hardware resources. (example: vesafb)
1681                  */
1682                 if (p->flags & IORESOURCE_BUSY)
1683                         continue;
1684
1685                 pr_warn("resource sanity check: requesting [mem %pa-%pa], which spans more than %s %pR\n",
1686                         &addr, &end, p->name, p);
1687                 err = -1;
1688                 break;
1689         }
1690         read_unlock(&resource_lock);
1691
1692         return err;
1693 }
1694
1695 #ifdef CONFIG_STRICT_DEVMEM
1696 static int strict_iomem_checks = 1;
1697 #else
1698 static int strict_iomem_checks;
1699 #endif
1700
1701 /*
1702  * Check if an address is exclusive to the kernel and must not be mapped to
1703  * user space, for example, via /dev/mem.
1704  *
1705  * Returns true if exclusive to the kernel, otherwise returns false.
1706  */
1707 bool resource_is_exclusive(struct resource *root, u64 addr, resource_size_t size)
1708 {
1709         const unsigned int exclusive_system_ram = IORESOURCE_SYSTEM_RAM |
1710                                                   IORESOURCE_EXCLUSIVE;
1711         bool skip_children = false, err = false;
1712         struct resource *p;
1713
1714         read_lock(&resource_lock);
1715         for_each_resource(root, p, skip_children) {
1716                 if (p->start >= addr + size)
1717                         break;
1718                 if (p->end < addr) {
1719                         skip_children = true;
1720                         continue;
1721                 }
1722                 skip_children = false;
1723
1724                 /*
1725                  * IORESOURCE_SYSTEM_RAM resources are exclusive if
1726                  * IORESOURCE_EXCLUSIVE is set, even if they
1727                  * are not busy and even if "iomem=relaxed" is set. The
1728                  * responsible driver dynamically adds/removes system RAM within
1729                  * such an area and uncontrolled access is dangerous.
1730                  */
1731                 if ((p->flags & exclusive_system_ram) == exclusive_system_ram) {
1732                         err = true;
1733                         break;
1734                 }
1735
1736                 /*
1737                  * A resource is exclusive if IORESOURCE_EXCLUSIVE is set
1738                  * or CONFIG_IO_STRICT_DEVMEM is enabled and the
1739                  * resource is busy.
1740                  */
1741                 if (!strict_iomem_checks || !(p->flags & IORESOURCE_BUSY))
1742                         continue;
1743                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IO_STRICT_DEVMEM)
1744                                 || p->flags & IORESOURCE_EXCLUSIVE) {
1745                         err = true;
1746                         break;
1747                 }
1748         }
1749         read_unlock(&resource_lock);
1750
1751         return err;
1752 }
1753
1754 bool iomem_is_exclusive(u64 addr)
1755 {
1756         return resource_is_exclusive(&iomem_resource, addr & PAGE_MASK,
1757                                      PAGE_SIZE);
1758 }
1759
1760 struct resource_entry *resource_list_create_entry(struct resource *res,
1761                                                   size_t extra_size)
1762 {
1763         struct resource_entry *entry;
1764
1765         entry = kzalloc(sizeof(*entry) + extra_size, GFP_KERNEL);
1766         if (entry) {
1767                 INIT_LIST_HEAD(&entry->node);
1768                 entry->res = res ? res : &entry->__res;
1769         }
1770
1771         return entry;
1772 }
1773 EXPORT_SYMBOL(resource_list_create_entry);
1774
1775 void resource_list_free(struct list_head *head)
1776 {
1777         struct resource_entry *entry, *tmp;
1778
1779         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, head, node)
1780                 resource_list_destroy_entry(entry);
1781 }
1782 EXPORT_SYMBOL(resource_list_free);
1783
1784 #ifdef CONFIG_GET_FREE_REGION
1785 #define GFR_DESCENDING          (1UL << 0)
1786 #define GFR_REQUEST_REGION      (1UL << 1)
1787 #define GFR_DEFAULT_ALIGN (1UL << PA_SECTION_SHIFT)
1788
1789 static resource_size_t gfr_start(struct resource *base, resource_size_t size,
1790                                  resource_size_t align, unsigned long flags)
1791 {
1792         if (flags & GFR_DESCENDING) {
1793                 resource_size_t end;
1794
1795                 end = min_t(resource_size_t, base->end,
1796                             (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1);
1797                 return end - size + 1;
1798         }
1799
1800         return ALIGN(base->start, align);
1801 }
1802
1803 static bool gfr_continue(struct resource *base, resource_size_t addr,
1804                          resource_size_t size, unsigned long flags)
1805 {
1806         if (flags & GFR_DESCENDING)
1807                 return addr > size && addr >= base->start;
1808         /*
1809          * In the ascend case be careful that the last increment by
1810          * @size did not wrap 0.
1811          */
1812         return addr > addr - size &&
1813                addr <= min_t(resource_size_t, base->end,
1814                              (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1);
1815 }
1816
1817 static resource_size_t gfr_next(resource_size_t addr, resource_size_t size,
1818                                 unsigned long flags)
1819 {
1820         if (flags & GFR_DESCENDING)
1821                 return addr - size;
1822         return addr + size;
1823 }
1824
1825 static void remove_free_mem_region(void *_res)
1826 {
1827         struct resource *res = _res;
1828
1829         if (res->parent)
1830                 remove_resource(res);
1831         free_resource(res);
1832 }
1833
1834 static struct resource *
1835 get_free_mem_region(struct device *dev, struct resource *base,
1836                     resource_size_t size, const unsigned long align,
1837                     const char *name, const unsigned long desc,
1838                     const unsigned long flags)
1839 {
1840         resource_size_t addr;
1841         struct resource *res;
1842         struct region_devres *dr = NULL;
1843
1844         size = ALIGN(size, align);
1845
1846         res = alloc_resource(GFP_KERNEL);
1847         if (!res)
1848                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1849
1850         if (dev && (flags & GFR_REQUEST_REGION)) {
1851                 dr = devres_alloc(devm_region_release,
1852                                 sizeof(struct region_devres), GFP_KERNEL);
1853                 if (!dr) {
1854                         free_resource(res);
1855                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1856                 }
1857         } else if (dev) {
1858                 if (devm_add_action_or_reset(dev, remove_free_mem_region, res))
1859                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1860         }
1861
1862         write_lock(&resource_lock);
1863         for (addr = gfr_start(base, size, align, flags);
1864              gfr_continue(base, addr, size, flags);
1865              addr = gfr_next(addr, size, flags)) {
1866                 if (__region_intersects(base, addr, size, 0, IORES_DESC_NONE) !=
1867                     REGION_DISJOINT)
1868                         continue;
1869
1870                 if (flags & GFR_REQUEST_REGION) {
1871                         if (__request_region_locked(res, &iomem_resource, addr,
1872                                                     size, name, 0))
1873                                 break;
1874
1875                         if (dev) {
1876                                 dr->parent = &iomem_resource;
1877                                 dr->start = addr;
1878                                 dr->n = size;
1879                                 devres_add(dev, dr);
1880                         }
1881
1882                         res->desc = desc;
1883                         write_unlock(&resource_lock);
1884
1885
1886                         /*
1887                          * A driver is claiming this region so revoke any
1888                          * mappings.
1889                          */
1890                         revoke_iomem(res);
1891                 } else {
1892                         res->start = addr;
1893                         res->end = addr + size - 1;
1894                         res->name = name;
1895                         res->desc = desc;
1896                         res->flags = IORESOURCE_MEM;
1897
1898                         /*
1899                          * Only succeed if the resource hosts an exclusive
1900                          * range after the insert
1901                          */
1902                         if (__insert_resource(base, res) || res->child)
1903                                 break;
1904
1905                         write_unlock(&resource_lock);
1906                 }
1907
1908                 return res;
1909         }
1910         write_unlock(&resource_lock);
1911
1912         if (flags & GFR_REQUEST_REGION) {
1913                 free_resource(res);
1914                 devres_free(dr);
1915         } else if (dev)
1916                 devm_release_action(dev, remove_free_mem_region, res);
1917
1918         return ERR_PTR(-ERANGE);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * devm_request_free_mem_region - find free region for device private memory
1923  *
1924  * @dev: device struct to bind the resource to
1925  * @size: size in bytes of the device memory to add
1926  * @base: resource tree to look in
1927  *
1928  * This function tries to find an empty range of physical address big enough to
1929  * contain the new resource, so that it can later be hotplugged as ZONE_DEVICE
1930  * memory, which in turn allocates struct pages.
1931  */
1932 struct resource *devm_request_free_mem_region(struct device *dev,
1933                 struct resource *base, unsigned long size)
1934 {
1935         unsigned long flags = GFR_DESCENDING | GFR_REQUEST_REGION;
1936
1937         return get_free_mem_region(dev, base, size, GFR_DEFAULT_ALIGN,
1938                                    dev_name(dev),
1939                                    IORES_DESC_DEVICE_PRIVATE_MEMORY, flags);
1940 }
1941 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_request_free_mem_region);
1942
1943 struct resource *request_free_mem_region(struct resource *base,
1944                 unsigned long size, const char *name)
1945 {
1946         unsigned long flags = GFR_DESCENDING | GFR_REQUEST_REGION;
1947
1948         return get_free_mem_region(NULL, base, size, GFR_DEFAULT_ALIGN, name,
1949                                    IORES_DESC_DEVICE_PRIVATE_MEMORY, flags);
1950 }
1951 EXPORT_SYMBOL_GPL(request_free_mem_region);
1952
1953 /**
1954  * alloc_free_mem_region - find a free region relative to @base
1955  * @base: resource that will parent the new resource
1956  * @size: size in bytes of memory to allocate from @base
1957  * @align: alignment requirements for the allocation
1958  * @name: resource name
1959  *
1960  * Buses like CXL, that can dynamically instantiate new memory regions,
1961  * need a method to allocate physical address space for those regions.
1962  * Allocate and insert a new resource to cover a free, unclaimed by a
1963  * descendant of @base, range in the span of @base.
1964  */
1965 struct resource *alloc_free_mem_region(struct resource *base,
1966                                        unsigned long size, unsigned long align,
1967                                        const char *name)
1968 {
1969         /* Default of ascending direction and insert resource */
1970         unsigned long flags = 0;
1971
1972         return get_free_mem_region(NULL, base, size, align, name,
1973                                    IORES_DESC_NONE, flags);
1974 }
1975 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(alloc_free_mem_region, CXL);
1976 #endif /* CONFIG_GET_FREE_REGION */
1977
1978 static int __init strict_iomem(char *str)
1979 {
1980         if (strstr(str, "relaxed"))
1981                 strict_iomem_checks = 0;
1982         if (strstr(str, "strict"))
1983                 strict_iomem_checks = 1;
1984         return 1;
1985 }
1986
1987 static int iomem_fs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
1988 {
1989         return init_pseudo(fc, DEVMEM_MAGIC) ? 0 : -ENOMEM;
1990 }
1991
1992 static struct file_system_type iomem_fs_type = {
1993         .name           = "iomem",
1994         .owner          = THIS_MODULE,
1995         .init_fs_context = iomem_fs_init_fs_context,
1996         .kill_sb        = kill_anon_super,
1997 };
1998
1999 static int __init iomem_init_inode(void)
2000 {
2001         static struct vfsmount *iomem_vfs_mount;
2002         static int iomem_fs_cnt;
2003         struct inode *inode;
2004         int rc;
2005
2006         rc = simple_pin_fs(&iomem_fs_type, &iomem_vfs_mount, &iomem_fs_cnt);
2007         if (rc < 0) {
2008                 pr_err("Cannot mount iomem pseudo filesystem: %d\n", rc);
2009                 return rc;
2010         }
2011
2012         inode = alloc_anon_inode(iomem_vfs_mount->mnt_sb);
2013         if (IS_ERR(inode)) {
2014                 rc = PTR_ERR(inode);
2015                 pr_err("Cannot allocate inode for iomem: %d\n", rc);
2016                 simple_release_fs(&iomem_vfs_mount, &iomem_fs_cnt);
2017                 return rc;
2018         }
2019
2020         /*
2021          * Publish iomem revocation inode initialized.
2022          * Pairs with smp_load_acquire() in revoke_iomem().
2023          */
2024         smp_store_release(&iomem_inode, inode);
2025
2026         return 0;
2027 }
2028
2029 fs_initcall(iomem_init_inode);
2030
2031 __setup("iomem=", strict_iomem);