mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/kmemleak.h>
  21 #include <linux/seq_file.h>
  22 #include <linux/memblock.h>
  23
  24 #include <asm/sections.h>
  25 #include <linux/io.h>
  26
  27 #include "internal.h"
  28
  29 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  31 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  32 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  33 #endif
  34
  35 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  36         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  37         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  38         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  39         .memory.name            = "memory",
  40
  41         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  42         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  43         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  44         .reserved.name          = "reserved",
  45
  46 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  47         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  48         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  49         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  50         .physmem.name           = "physmem",
  51 #endif
  52
  53         .bottom_up              = false,
  54         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  55 };
  56
  57 int memblock_debug __initdata_memblock;
  58 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  59 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  60 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  62
  63 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  64 {
  65         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  66 }
  67
  68 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  69 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  70 {
  71         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
  72 }
  73
  74 /*
  75  * Address comparison utilities
  76  */
  77 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  78                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  79 {
  80         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  81 }
  82
  83 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  84                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  85 {
  86         unsigned long i;
  87
  88         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
  89                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
  90                                            type->regions[i].size))
  91                         break;
  92         return i < type->cnt;
  93 }
  94
  95 /*
  96  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
  97  * @start: start of candidate range
  98  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
  99  * @size: size of free area to find
 100  * @align: alignment of free area to find
 101  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 102  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 103  *
 104  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 105  *
 106  * RETURNS:
 107  * Found address on success, 0 on failure.
 108  */
 109 static phys_addr_t __init_memblock
 110 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 111                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 112                                 ulong flags)
 113 {
 114         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 115         u64 i;
 116
 117         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 118                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 119                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 120
 121                 cand = round_up(this_start, align);
 122                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 123                         return cand;
 124         }
 125
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 131  * @start: start of candidate range
 132  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 133  * @size: size of free area to find
 134  * @align: alignment of free area to find
 135  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 136  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 137  *
 138  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 139  *
 140  * RETURNS:
 141  * Found address on success, 0 on failure.
 142  */
 143 static phys_addr_t __init_memblock
 144 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 145                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 146                                ulong flags)
 147 {
 148         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 149         u64 i;
 150
 151         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 152                                         NULL) {
 153                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 154                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 155
 156                 if (this_end < size)
 157                         continue;
 158
 159                 cand = round_down(this_end - size, align);
 160                 if (cand >= this_start)
 161                         return cand;
 162         }
 163
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 /**
 168  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 169  * @size: size of free area to find
 170  * @align: alignment of free area to find
 171  * @start: start of candidate range
 172  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 173  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 174  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 175  *
 176  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 177  *
 178  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 179  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 180  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 181  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 182  * will reside in the same node.
 183  *
 184  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 185  *
 186  * RETURNS:
 187  * Found address on success, 0 on failure.
 188  */
 189 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 190                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 191                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 192 {
 193         phys_addr_t kernel_end, ret;
 194
 195         /* pump up @end */
 196         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 197                 end = memblock.current_limit;
 198
 199         /* avoid allocating the first page */
 200         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 201         end = max(start, end);
 202         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 203
 204         /*
 205          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 206          * is set and @end is above the kernel image.
 207          */
 208         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 209                 phys_addr_t bottom_up_start;
 210
 211                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 212                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 213
 214                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 215                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 216                                                       size, align, nid, flags);
 217                 if (ret)
 218                         return ret;
 219
 220                 /*
 221                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 222                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 223                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 224                  * allocation failed.
 225                  *
 226                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 227                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 228                  * fail happens.
 229                  */
 230                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
 231         }
 232
 233         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 234                                               flags);
 235 }
 236
 237 /**
 238  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 239  * @start: start of candidate range
 240  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 241  * @size: size of free area to find
 242  * @align: alignment of free area to find
 243  *
 244  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 245  *
 246  * RETURNS:
 247  * Found address on success, 0 on failure.
 248  */
 249 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 250                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 251                                         phys_addr_t align)
 252 {
 253         phys_addr_t ret;
 254         ulong flags = choose_memblock_flags();
 255
 256 again:
 257         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 258                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 259
 260         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 261                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 262                         &size);
 263                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 264                 goto again;
 265         }
 266
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 271 {
 272         type->total_size -= type->regions[r].size;
 273         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 274                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 275         type->cnt--;
 276
 277         /* Special case for empty arrays */
 278         if (type->cnt == 0) {
 279                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 280                 type->cnt = 1;
 281                 type->regions[0].base = 0;
 282                 type->regions[0].size = 0;
 283                 type->regions[0].flags = 0;
 284                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 285         }
 286 }
 287
 288 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 289 /**
 290  * Discard memory and reserved arrays if they were allocated
 291  */
 292 void __init memblock_discard(void)
 293 {
 294         phys_addr_t addr, size;
 295
 296         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
 297                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 298                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 299                                   memblock.reserved.max);
 300                 __memblock_free_late(addr, size);
 301         }
 302
 303         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
 304                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
 305                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 306                                   memblock.memory.max);
 307                 __memblock_free_late(addr, size);
 308         }
 309 }
 310 #endif
 311
 312 /**
 313  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 314  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 315  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 316  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 317  *
 318  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 319  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 320  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 321  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 322  * not overlap.
 323  *
 324  * RETURNS:
 325  * 0 on success, -1 on failure.
 326  */
 327 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 328                                                 phys_addr_t new_area_start,
 329                                                 phys_addr_t new_area_size)
 330 {
 331         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 332         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 333         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 334         int use_slab = slab_is_available();
 335         int *in_slab;
 336
 337         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 338          * of memory that aren't suitable for allocation
 339          */
 340         if (!memblock_can_resize)
 341                 return -1;
 342
 343         /* Calculate new doubled size */
 344         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 345         new_size = old_size << 1;
 346         /*
 347          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 348          *   so we can free them completely later.
 349          */
 350         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 351         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 352
 353         /* Retrieve the slab flag */
 354         if (type == &memblock.memory)
 355                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 356         else
 357                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 358
 359         /* Try to find some space for it.
 360          *
 361          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 362          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 363          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 364          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 365          *
 366          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 367          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 368          * is active for memory hotplug operations
 369          */
 370         if (use_slab) {
 371                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 372                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 373         } else {
 374                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 375                 if (type != &memblock.reserved)
 376                         new_area_start = new_area_size = 0;
 377
 378                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 379                                                 memblock.current_limit,
 380                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 381                 if (!addr && new_area_size)
 382                         addr = memblock_find_in_range(0,
 383                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 384                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 385
 386                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 387         }
 388         if (!addr) {
 389                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 390                        type->name, type->max, type->max * 2);
 391                 return -1;
 392         }
 393
 394         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 395                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
 396                         (u64)addr + new_size - 1);
 397
 398         /*
 399          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 400          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 401          * full.
 402          */
 403         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 404         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 405         old_array = type->regions;
 406         type->regions = new_array;
 407         type->max <<= 1;
 408
 409         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 410         if (*in_slab)
 411                 kfree(old_array);
 412         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 413                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 414                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 415
 416         /*
 417          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 418          * needn't do it
 419          */
 420         if (!use_slab)
 421                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 422
 423         /* Update slab flag */
 424         *in_slab = use_slab;
 425
 426         return 0;
 427 }
 428
 429 /**
 430  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 431  * @type: memblock type to scan
 432  *
 433  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 434  */
 435 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 436 {
 437         int i = 0;
 438
 439         /* cnt never goes below 1 */
 440         while (i < type->cnt - 1) {
 441                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 442                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 443
 444                 if (this->base + this->size != next->base ||
 445                     memblock_get_region_node(this) !=
 446                     memblock_get_region_node(next) ||
 447                     this->flags != next->flags) {
 448                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 449                         i++;
 450                         continue;
 451                 }
 452
 453                 this->size += next->size;
 454                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 455                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 456                 type->cnt--;
 457         }
 458 }
 459
 460 /**
 461  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 462  * @type:       memblock type to insert into
 463  * @idx:        index for the insertion point
 464  * @base:       base address of the new region
 465  * @size:       size of the new region
 466  * @nid:        node id of the new region
 467  * @flags:      flags of the new region
 468  *
 469  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 470  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 471  */
 472 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 473                                                    int idx, phys_addr_t base,
 474                                                    phys_addr_t size,
 475                                                    int nid, unsigned long flags)
 476 {
 477         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 478
 479         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 480         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 481         rgn->base = base;
 482         rgn->size = size;
 483         rgn->flags = flags;
 484         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 485         type->cnt++;
 486         type->total_size += size;
 487 }
 488
 489 /**
 490  * memblock_add_range - add new memblock region
 491  * @type: memblock type to add new region into
 492  * @base: base address of the new region
 493  * @size: size of the new region
 494  * @nid: nid of the new region
 495  * @flags: flags of the new region
 496  *
 497  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 498  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 499  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 500  * compatible regions are merged) after the addition.
 501  *
 502  * RETURNS:
 503  * 0 on success, -errno on failure.
 504  */
 505 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 506                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 507                                 int nid, unsigned long flags)
 508 {
 509         bool insert = false;
 510         phys_addr_t obase = base;
 511         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 512         int idx, nr_new;
 513         struct memblock_region *rgn;
 514
 515         if (!size)
 516                 return 0;
 517
 518         /* special case for empty array */
 519         if (type->regions[0].size == 0) {
 520                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 521                 type->regions[0].base = base;
 522                 type->regions[0].size = size;
 523                 type->regions[0].flags = flags;
 524                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 525                 type->total_size = size;
 526                 return 0;
 527         }
 528 repeat:
 529         /*
 530          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 531          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 532          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 533          */
 534         base = obase;
 535         nr_new = 0;
 536
 537         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
 538                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 539                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 540
 541                 if (rbase >= end)
 542                         break;
 543                 if (rend <= base)
 544                         continue;
 545                 /*
 546                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 547                  * area, insert that portion.
 548                  */
 549                 if (rbase > base) {
 550 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 551                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 552 #endif
 553                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 554                         nr_new++;
 555                         if (insert)
 556                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 557                                                        rbase - base, nid,
 558                                                        flags);
 559                 }
 560                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 561                 base = min(rend, end);
 562         }
 563
 564         /* insert the remaining portion */
 565         if (base < end) {
 566                 nr_new++;
 567                 if (insert)
 568                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 569                                                nid, flags);
 570         }
 571
 572         if (!nr_new)
 573                 return 0;
 574
 575         /*
 576          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 577          * insertions; otherwise, merge and return.
 578          */
 579         if (!insert) {
 580                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 581                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 582                                 return -ENOMEM;
 583                 insert = true;
 584                 goto repeat;
 585         } else {
 586                 memblock_merge_regions(type);
 587                 return 0;
 588         }
 589 }
 590
 591 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 592                                        int nid)
 593 {
 594         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 595 }
 596
 597 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 598 {
 599         phys_addr_t end = base + size - 1;
 600
 601         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
 602                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 603
 604         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 605 }
 606
 607 /**
 608  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 609  * @type: memblock type to isolate range for
 610  * @base: base of range to isolate
 611  * @size: size of range to isolate
 612  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 613  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 614  *
 615  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 616  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 617  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 618  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 619  *
 620  * RETURNS:
 621  * 0 on success, -errno on failure.
 622  */
 623 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 624                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 625                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 626 {
 627         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 628         int idx;
 629         struct memblock_region *rgn;
 630
 631         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 632
 633         if (!size)
 634                 return 0;
 635
 636         /* we'll create at most two more regions */
 637         while (type->cnt + 2 > type->max)
 638                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 639                         return -ENOMEM;
 640
 641         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
 642                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 643                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 644
 645                 if (rbase >= end)
 646                         break;
 647                 if (rend <= base)
 648                         continue;
 649
 650                 if (rbase < base) {
 651                         /*
 652                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 653                          * to process the next region - the new top half.
 654                          */
 655                         rgn->base = base;
 656                         rgn->size -= base - rbase;
 657                         type->total_size -= base - rbase;
 658                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 659                                                memblock_get_region_node(rgn),
 660                                                rgn->flags);
 661                 } else if (rend > end) {
 662                         /*
 663                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 664                          * current region - the new bottom half.
 665                          */
 666                         rgn->base = end;
 667                         rgn->size -= end - rbase;
 668                         type->total_size -= end - rbase;
 669                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 670                                                memblock_get_region_node(rgn),
 671                                                rgn->flags);
 672                 } else {
 673                         /* @rgn is fully contained, record it */
 674                         if (!*end_rgn)
 675                                 *start_rgn = idx;
 676                         *end_rgn = idx + 1;
 677                 }
 678         }
 679
 680         return 0;
 681 }
 682
 683 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 684                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 685 {
 686         int start_rgn, end_rgn;
 687         int i, ret;
 688
 689         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 690         if (ret)
 691                 return ret;
 692
 693         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 694                 memblock_remove_region(type, i);
 695         return 0;
 696 }
 697
 698 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 699 {
 700         phys_addr_t end = base + size - 1;
 701
 702         memblock_dbg("memblock_remove: [%pa-%pa] %pS\n",
 703                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 704
 705         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 706 }
 707
 708
 709 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 710 {
 711         phys_addr_t end = base + size - 1;
 712
 713         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
 714                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 715
 716         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 717         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 718 }
 719
 720 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 721 {
 722         phys_addr_t end = base + size - 1;
 723
 724         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
 725                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 726
 727         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 728 }
 729
 730 /**
 731  *
 732  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 733  *
 734  * Return 0 on success, -errno on failure.
 735  */
 736 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 737                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 738 {
 739         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 740         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 741
 742         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 743         if (ret)
 744                 return ret;
 745
 746         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 747                 if (set)
 748                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 749                 else
 750                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 751
 752         memblock_merge_regions(type);
 753         return 0;
 754 }
 755
 756 /**
 757  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 758  * @base: the base phys addr of the region
 759  * @size: the size of the region
 760  *
 761  * Return 0 on success, -errno on failure.
 762  */
 763 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 764 {
 765         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 766 }
 767
 768 /**
 769  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 770  * @base: the base phys addr of the region
 771  * @size: the size of the region
 772  *
 773  * Return 0 on success, -errno on failure.
 774  */
 775 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 776 {
 777         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 778 }
 779
 780 /**
 781  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 782  * @base: the base phys addr of the region
 783  * @size: the size of the region
 784  *
 785  * Return 0 on success, -errno on failure.
 786  */
 787 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 788 {
 789         system_has_some_mirror = true;
 790
 791         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 792 }
 793
 794 /**
 795  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 796  * @base: the base phys addr of the region
 797  * @size: the size of the region
 798  *
 799  * Return 0 on success, -errno on failure.
 800  */
 801 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 802 {
 803         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 804 }
 805
 806 /**
 807  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 808  * @base: the base phys addr of the region
 809  * @size: the size of the region
 810  *
 811  * Return 0 on success, -errno on failure.
 812  */
 813 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 814 {
 815         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 816 }
 817
 818 /**
 819  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 820  * @idx: pointer to u64 loop variable
 821  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 822  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 823  *
 824  * Iterate over all reserved memory regions.
 825  */
 826 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 827                                            phys_addr_t *out_start,
 828                                            phys_addr_t *out_end)
 829 {
 830         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 831
 832         if (*idx < type->cnt) {
 833                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 834                 phys_addr_t base = r->base;
 835                 phys_addr_t size = r->size;
 836
 837                 if (out_start)
 838                         *out_start = base;
 839                 if (out_end)
 840                         *out_end = base + size - 1;
 841
 842                 *idx += 1;
 843                 return;
 844         }
 845
 846         /* signal end of iteration */
 847         *idx = ULLONG_MAX;
 848 }
 849
 850 /**
 851  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 852  * @idx: pointer to u64 loop variable
 853  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 854  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 855  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 856  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 857  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 858  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 859  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 860  *
 861  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 862  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 863  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 864  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 865  * look like the following,
 866  *
 867  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 868  *
 869  * The upper 32bit indexes the following regions.
 870  *
 871  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 872  *
 873  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 874  * in lockstep and returns each intersection.
 875  */
 876 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 877                                       struct memblock_type *type_a,
 878                                       struct memblock_type *type_b,
 879                                       phys_addr_t *out_start,
 880                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 881 {
 882         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 883         int idx_b = *idx >> 32;
 884
 885         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 886         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 887                 nid = NUMA_NO_NODE;
 888
 889         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 890                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 891
 892                 phys_addr_t m_start = m->base;
 893                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 894                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 895
 896                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 897                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 898                         continue;
 899
 900                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 901                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 902                         continue;
 903
 904                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 905                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 906                         continue;
 907
 908                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 909                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 910                         continue;
 911
 912                 if (!type_b) {
 913                         if (out_start)
 914                                 *out_start = m_start;
 915                         if (out_end)
 916                                 *out_end = m_end;
 917                         if (out_nid)
 918                                 *out_nid = m_nid;
 919                         idx_a++;
 920                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 921                         return;
 922                 }
 923
 924                 /* scan areas before each reservation */
 925                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 926                         struct memblock_region *r;
 927                         phys_addr_t r_start;
 928                         phys_addr_t r_end;
 929
 930                         r = &type_b->regions[idx_b];
 931                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 932                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 933                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
 934
 935                         /*
 936                          * if idx_b advanced past idx_a,
 937                          * break out to advance idx_a
 938                          */
 939                         if (r_start >= m_end)
 940                                 break;
 941                         /* if the two regions intersect, we're done */
 942                         if (m_start < r_end) {
 943                                 if (out_start)
 944                                         *out_start =
 945                                                 max(m_start, r_start);
 946                                 if (out_end)
 947                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 948                                 if (out_nid)
 949                                         *out_nid = m_nid;
 950                                 /*
 951                                  * The region which ends first is
 952                                  * advanced for the next iteration.
 953                                  */
 954                                 if (m_end <= r_end)
 955                                         idx_a++;
 956                                 else
 957                                         idx_b++;
 958                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 959                                 return;
 960                         }
 961                 }
 962         }
 963
 964         /* signal end of iteration */
 965         *idx = ULLONG_MAX;
 966 }
 967
 968 /**
 969  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 970  *
 971  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 972  * in type_b.
 973  *
 974  * @idx: pointer to u64 loop variable
 975  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 976  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 977  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 978  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 979  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 980  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 981  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 982  *
 983  * Reverse of __next_mem_range().
 984  */
 985 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 986                                           struct memblock_type *type_a,
 987                                           struct memblock_type *type_b,
 988                                           phys_addr_t *out_start,
 989                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 990 {
 991         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 992         int idx_b = *idx >> 32;
 993
 994         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 995                 nid = NUMA_NO_NODE;
 996
 997         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 998                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 999                 if (type_b != NULL)
1000                         idx_b = type_b->cnt;
1001                 else
1002                         idx_b = 0;
1003         }
1004
1005         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1006                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1007
1008                 phys_addr_t m_start = m->base;
1009                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1010                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1011
1012                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1013                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1014                         continue;
1015
1016                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1017                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1018                         continue;
1019
1020                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1021                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1022                         continue;
1023
1024                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1025                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1026                         continue;
1027
1028                 if (!type_b) {
1029                         if (out_start)
1030                                 *out_start = m_start;
1031                         if (out_end)
1032                                 *out_end = m_end;
1033                         if (out_nid)
1034                                 *out_nid = m_nid;
1035                         idx_a--;
1036                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1037                         return;
1038                 }
1039
1040                 /* scan areas before each reservation */
1041                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1042                         struct memblock_region *r;
1043                         phys_addr_t r_start;
1044                         phys_addr_t r_end;
1045
1046                         r = &type_b->regions[idx_b];
1047                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1048                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1049                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1050                         /*
1051                          * if idx_b advanced past idx_a,
1052                          * break out to advance idx_a
1053                          */
1054
1055                         if (r_end <= m_start)
1056                                 break;
1057                         /* if the two regions intersect, we're done */
1058                         if (m_end > r_start) {
1059                                 if (out_start)
1060                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1061                                 if (out_end)
1062                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1063                                 if (out_nid)
1064                                         *out_nid = m_nid;
1065                                 if (m_start >= r_start)
1066                                         idx_a--;
1067                                 else
1068                                         idx_b--;
1069                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1070                                 return;
1071                         }
1072                 }
1073         }
1074         /* signal end of iteration */
1075         *idx = ULLONG_MAX;
1076 }
1077
1078 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1079 /*
1080  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1081  */
1082 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1083                                 unsigned long *out_start_pfn,
1084                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1085 {
1086         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1087         struct memblock_region *r;
1088
1089         while (++*idx < type->cnt) {
1090                 r = &type->regions[*idx];
1091
1092                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1093                         continue;
1094                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1095                         break;
1096         }
1097         if (*idx >= type->cnt) {
1098                 *idx = -1;
1099                 return;
1100         }
1101
1102         if (out_start_pfn)
1103                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1104         if (out_end_pfn)
1105                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1106         if (out_nid)
1107                 *out_nid = r->nid;
1108 }
1109
1110 /**
1111  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1112  * @base: base of area to set node ID for
1113  * @size: size of area to set node ID for
1114  * @type: memblock type to set node ID for
1115  * @nid: node ID to set
1116  *
1117  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1118  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1119  *
1120  * RETURNS:
1121  * 0 on success, -errno on failure.
1122  */
1123 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1124                                       struct memblock_type *type, int nid)
1125 {
1126         int start_rgn, end_rgn;
1127         int i, ret;
1128
1129         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1130         if (ret)
1131                 return ret;
1132
1133         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1134                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1135
1136         memblock_merge_regions(type);
1137         return 0;
1138 }
1139 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1140
1141 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1142                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1143                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1144 {
1145         phys_addr_t found;
1146
1147         if (!align)
1148                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1149
1150         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1151                                             flags);
1152         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1153                 /*
1154                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1155                  * never reported as leaks.
1156                  */
1157                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1158                 return found;
1159         }
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1164                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1165                                         ulong flags)
1166 {
1167         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1168                                         flags);
1169 }
1170
1171 phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1172                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1173                                         int nid, ulong flags)
1174 {
1175         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1176 }
1177
1178 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1179 {
1180         ulong flags = choose_memblock_flags();
1181         phys_addr_t ret;
1182
1183 again:
1184         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1185                                       nid, flags);
1186
1187         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1188                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1189                 goto again;
1190         }
1191         return ret;
1192 }
1193
1194 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1195 {
1196         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1197                                        MEMBLOCK_NONE);
1198 }
1199
1200 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1201 {
1202         phys_addr_t alloc;
1203
1204         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1205
1206         if (alloc == 0)
1207                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1208                       &size, &max_addr);
1209
1210         return alloc;
1211 }
1212
1213 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1214 {
1215         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1216 }
1217
1218 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1219 {
1220         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1221
1222         if (res)
1223                 return res;
1224         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1225 }
1226
1227 /**
1228  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1229  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1230  * @align: alignment of the region and block's size
1231  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1232  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1233  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1234  *
1235  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1236  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1237  * to any node in the system if the specified node can not
1238  * hold the requested memory.
1239  *
1240  * The allocation is performed from memory region limited by
1241  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1242  *
1243  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1244  *
1245  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1246  * allocated memory is reset to 0.
1247  *
1248  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1249  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1250  *
1251  * RETURNS:
1252  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1253  */
1254 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1255                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1256                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1257                                 int nid)
1258 {
1259         phys_addr_t alloc;
1260         void *ptr;
1261         ulong flags = choose_memblock_flags();
1262
1263         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1264                 nid = NUMA_NO_NODE;
1265
1266         /*
1267          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1268          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1269          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1270          */
1271         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1272                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1273
1274         if (!align)
1275                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1276
1277         if (max_addr > memblock.current_limit)
1278                 max_addr = memblock.current_limit;
1279 again:
1280         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1281                                             nid, flags);
1282         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1283                 goto done;
1284
1285         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1286                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1287                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1288                                                     flags);
1289                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1290                         goto done;
1291         }
1292
1293         if (min_addr) {
1294                 min_addr = 0;
1295                 goto again;
1296         }
1297
1298         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1299                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1300                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1301                         &size);
1302                 goto again;
1303         }
1304
1305         return NULL;
1306 done:
1307         ptr = phys_to_virt(alloc);
1308
1309         /*
1310          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1311          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1312          * are only referred via the physical address which is not
1313          * looked up by kmemleak.
1314          */
1315         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1316
1317         return ptr;
1318 }
1319
1320 /**
1321  * memblock_virt_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1322  * memory and without panicking
1323  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1324  * @align: alignment of the region and block's size
1325  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1326  *        is preferred (phys address)
1327  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1328  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1329  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1330  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1331  *
1332  * Public function, provides additional debug information (including caller
1333  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1334  * cannot be satisfied.
1335  *
1336  * RETURNS:
1337  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1338  */
1339 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_raw(
1340                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1341                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1342                         int nid)
1343 {
1344         void *ptr;
1345
1346         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1347                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1348                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1349
1350         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1351                                            min_addr, max_addr, nid);
1352 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1353         if (ptr && size > 0)
1354                 memset(ptr, PAGE_POISON_PATTERN, size);
1355 #endif
1356         return ptr;
1357 }
1358
1359 /**
1360  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1361  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1362  * @align: alignment of the region and block's size
1363  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1364  *        is preferred (phys address)
1365  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1366  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1367  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1368  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1369  *
1370  * Public function, provides additional debug information (including caller
1371  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1372  *
1373  * RETURNS:
1374  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1375  */
1376 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1377                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1378                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1379                                 int nid)
1380 {
1381         void *ptr;
1382
1383         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1384                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1385                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1386
1387         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1388                                            min_addr, max_addr, nid);
1389         if (ptr)
1390                 memset(ptr, 0, size);
1391         return ptr;
1392 }
1393
1394 /**
1395  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1396  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1397  * @align: alignment of the region and block's size
1398  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1399  *        is preferred (phys address)
1400  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1401  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1402  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1403  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1404  *
1405  * Public panicking version of memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1406  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1407  * and panics if the request can not be satisfied.
1408  *
1409  * RETURNS:
1410  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1411  */
1412 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1413                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1414                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1415                         int nid)
1416 {
1417         void *ptr;
1418
1419         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1420                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1421                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1422         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1423                                            min_addr, max_addr, nid);
1424         if (ptr) {
1425                 memset(ptr, 0, size);
1426                 return ptr;
1427         }
1428
1429         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1430               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1431               (u64)max_addr);
1432         return NULL;
1433 }
1434
1435 /**
1436  * __memblock_free_early - free boot memory block
1437  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1438  * @size: size of the boot memory block in bytes
1439  *
1440  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1441  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1442  */
1443 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1444 {
1445         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1446                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1447                      (void *)_RET_IP_);
1448         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1449         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1454  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1455  * @size: size of the boot memory block in bytes
1456  *
1457  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1458  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1459  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1460  */
1461 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1462 {
1463         u64 cursor, end;
1464
1465         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1466                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1467                      (void *)_RET_IP_);
1468         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1469         cursor = PFN_UP(base);
1470         end = PFN_DOWN(base + size);
1471
1472         for (; cursor < end; cursor++) {
1473                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1474                 totalram_pages++;
1475         }
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Remaining API functions
1480  */
1481
1482 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1483 {
1484         return memblock.memory.total_size;
1485 }
1486
1487 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1488 {
1489         return memblock.reserved.total_size;
1490 }
1491
1492 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1493 {
1494         unsigned long pages = 0;
1495         struct memblock_region *r;
1496         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1497
1498         for_each_memblock(memory, r) {
1499                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1500                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1501                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1502                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1503                 pages += end_pfn - start_pfn;
1504         }
1505
1506         return PFN_PHYS(pages);
1507 }
1508
1509 /* lowest address */
1510 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1511 {
1512         return memblock.memory.regions[0].base;
1513 }
1514
1515 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1516 {
1517         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1518
1519         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1520 }
1521
1522 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1523 {
1524         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1525         struct memblock_region *r;
1526
1527         /*
1528          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1529          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1530          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1531          */
1532         for_each_memblock(memory, r) {
1533                 if (limit <= r->size) {
1534                         max_addr = r->base + limit;
1535                         break;
1536                 }
1537                 limit -= r->size;
1538         }
1539
1540         return max_addr;
1541 }
1542
1543 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1544 {
1545         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1546
1547         if (!limit)
1548                 return;
1549
1550         max_addr = __find_max_addr(limit);
1551
1552         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1553         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1554                 return;
1555
1556         /* truncate both memory and reserved regions */
1557         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1558                               PHYS_ADDR_MAX);
1559         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1560                               PHYS_ADDR_MAX);
1561 }
1562
1563 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1564 {
1565         int start_rgn, end_rgn;
1566         int i, ret;
1567
1568         if (!size)
1569                 return;
1570
1571         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1572                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1573         if (ret)
1574                 return;
1575
1576         /* remove all the MAP regions */
1577         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1578                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1579                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1580
1581         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1582                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1583                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1584
1585         /* truncate the reserved regions */
1586         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1587         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1588                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1589 }
1590
1591 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1592 {
1593         phys_addr_t max_addr;
1594
1595         if (!limit)
1596                 return;
1597
1598         max_addr = __find_max_addr(limit);
1599
1600         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1601         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1602                 return;
1603
1604         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1605 }
1606
1607 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1608 {
1609         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1610
1611         do {
1612                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1613
1614                 if (addr < type->regions[mid].base)
1615                         right = mid;
1616                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1617                                   type->regions[mid].size))
1618                         left = mid + 1;
1619                 else
1620                         return mid;
1621         } while (left < right);
1622         return -1;
1623 }
1624
1625 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1626 {
1627         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1628 }
1629
1630 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1631 {
1632         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1633 }
1634
1635 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1636 {
1637         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1638
1639         if (i == -1)
1640                 return false;
1641         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1642 }
1643
1644 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1645 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1646                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1647 {
1648         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1649         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1650
1651         if (mid == -1)
1652                 return -1;
1653
1654         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1655         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1656
1657         return type->regions[mid].nid;
1658 }
1659 #endif
1660
1661 /**
1662  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1663  * @base: base of region to check
1664  * @size: size of region to check
1665  *
1666  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1667  *
1668  * RETURNS:
1669  * 0 if false, non-zero if true
1670  */
1671 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1672 {
1673         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1674         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1675
1676         if (idx == -1)
1677                 return false;
1678         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1679                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1680 }
1681
1682 /**
1683  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1684  * @base: base of region to check
1685  * @size: size of region to check
1686  *
1687  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1688  *
1689  * RETURNS:
1690  * True if they intersect, false if not.
1691  */
1692 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1693 {
1694         memblock_cap_size(base, &size);
1695         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1696 }
1697
1698 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1699 {
1700         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1701         struct memblock_region *r;
1702
1703         for_each_memblock(memory, r) {
1704                 orig_start = r->base;
1705                 orig_end = r->base + r->size;
1706                 start = round_up(orig_start, align);
1707                 end = round_down(orig_end, align);
1708
1709                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1710                         continue;
1711
1712                 if (start < end) {
1713                         r->base = start;
1714                         r->size = end - start;
1715                 } else {
1716                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1717                                                r - memblock.memory.regions);
1718                         r--;
1719                 }
1720         }
1721 }
1722
1723 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1724 {
1725         memblock.current_limit = limit;
1726 }
1727
1728 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1729 {
1730         return memblock.current_limit;
1731 }
1732
1733 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1734 {
1735         phys_addr_t base, end, size;
1736         unsigned long flags;
1737         int idx;
1738         struct memblock_region *rgn;
1739
1740         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1741
1742         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1743                 char nid_buf[32] = "";
1744
1745                 base = rgn->base;
1746                 size = rgn->size;
1747                 end = base + size - 1;
1748                 flags = rgn->flags;
1749 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1750                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1751                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1752                                  memblock_get_region_node(rgn));
1753 #endif
1754                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1755                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1756         }
1757 }
1758
1759 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1760 {
1761         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1762         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1763                 &memblock.memory.total_size,
1764                 &memblock.reserved.total_size);
1765
1766         memblock_dump(&memblock.memory);
1767         memblock_dump(&memblock.reserved);
1768 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1769         memblock_dump(&memblock.physmem);
1770 #endif
1771 }
1772
1773 void __init memblock_allow_resize(void)
1774 {
1775         memblock_can_resize = 1;
1776 }
1777
1778 static int __init early_memblock(char *p)
1779 {
1780         if (p && strstr(p, "debug"))
1781                 memblock_debug = 1;
1782         return 0;
1783 }
1784 early_param("memblock", early_memblock);
1785
1786 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1787
1788 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1789 {
1790         struct memblock_type *type = m->private;
1791         struct memblock_region *reg;
1792         int i;
1793         phys_addr_t end;
1794
1795         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1796                 reg = &type->regions[i];
1797                 end = reg->base + reg->size - 1;
1798
1799                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1800                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1801         }
1802         return 0;
1803 }
1804 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
1805
1806 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1807 {
1808         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1809         if (!root)
1810                 return -ENXIO;
1811         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
1812                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1813         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
1814                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1815 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1816         debugfs_create_file("physmem", 0444, root,
1817                             &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1818 #endif
1819
1820         return 0;
1821 }
1822 __initcall(memblock_init_debugfs);
1823
1824 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */