mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm-generic/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38
  39         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  40         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  41         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  42
  43 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  44         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  45         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  46         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  47 #endif
  48
  49         .bottom_up              = false,
  50         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  51 };
  52
  53 int memblock_debug __initdata_memblock;
  54 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
  55 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
  56 #endif
  57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61
  62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  63 {
  64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  65 }
  66
  67 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  68 static __init_memblock const char *
  69 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  70 {
  71         if (type == &memblock.memory)
  72                 return "memory";
  73         else if (type == &memblock.reserved)
  74                 return "reserved";
  75         else
  76                 return "unknown";
  77 }
  78
  79 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  80 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  81 {
  82         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Address comparison utilities
  87  */
  88 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  89                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  90 {
  91         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  92 }
  93
  94 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  95                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  96 {
  97         unsigned long i;
  98
  99         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 100                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
 101                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
 102                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
 103                         break;
 104         }
 105
 106         return (i < type->cnt) ? i : -1;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 111  * @start: start of candidate range
 112  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 113  * @size: size of free area to find
 114  * @align: alignment of free area to find
 115  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 116  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 117  *
 118  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 119  *
 120  * RETURNS:
 121  * Found address on success, 0 on failure.
 122  */
 123 static phys_addr_t __init_memblock
 124 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 125                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 126                                 ulong flags)
 127 {
 128         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 129         u64 i;
 130
 131         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 132                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 133                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 134
 135                 cand = round_up(this_start, align);
 136                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 137                         return cand;
 138         }
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 /**
 144  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 145  * @start: start of candidate range
 146  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 147  * @size: size of free area to find
 148  * @align: alignment of free area to find
 149  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 150  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 151  *
 152  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 153  *
 154  * RETURNS:
 155  * Found address on success, 0 on failure.
 156  */
 157 static phys_addr_t __init_memblock
 158 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 159                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 160                                ulong flags)
 161 {
 162         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 163         u64 i;
 164
 165         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 166                                         NULL) {
 167                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 168                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 169
 170                 if (this_end < size)
 171                         continue;
 172
 173                 cand = round_down(this_end - size, align);
 174                 if (cand >= this_start)
 175                         return cand;
 176         }
 177
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 /**
 182  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 183  * @size: size of free area to find
 184  * @align: alignment of free area to find
 185  * @start: start of candidate range
 186  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 187  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 188  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 189  *
 190  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 191  *
 192  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 193  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 194  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 195  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 196  * will reside in the same node.
 197  *
 198  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 199  *
 200  * RETURNS:
 201  * Found address on success, 0 on failure.
 202  */
 203 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 204                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 205                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 206 {
 207         phys_addr_t kernel_end, ret;
 208
 209         /* pump up @end */
 210         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 211                 end = memblock.current_limit;
 212
 213         /* avoid allocating the first page */
 214         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 215         end = max(start, end);
 216         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 217
 218         /*
 219          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 220          * is set and @end is above the kernel image.
 221          */
 222         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 223                 phys_addr_t bottom_up_start;
 224
 225                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 226                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 227
 228                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 229                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 230                                                       size, align, nid, flags);
 231                 if (ret)
 232                         return ret;
 233
 234                 /*
 235                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 236                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 237                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 238                  * allocation failed.
 239                  *
 240                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 241                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 242                  * fail happens.
 243                  */
 244                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, "
 245                              "memory hotunplug may be affected\n");
 246         }
 247
 248         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 249                                               flags);
 250 }
 251
 252 /**
 253  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 254  * @start: start of candidate range
 255  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 256  * @size: size of free area to find
 257  * @align: alignment of free area to find
 258  *
 259  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 260  *
 261  * RETURNS:
 262  * Found address on success, 0 on failure.
 263  */
 264 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 265                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 266                                         phys_addr_t align)
 267 {
 268         phys_addr_t ret;
 269         ulong flags = choose_memblock_flags();
 270
 271 again:
 272         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 273                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 274
 275         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 276                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 277                         &size);
 278                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 279                 goto again;
 280         }
 281
 282         return ret;
 283 }
 284
 285 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 286 {
 287         type->total_size -= type->regions[r].size;
 288         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 289                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 290         type->cnt--;
 291
 292         /* Special case for empty arrays */
 293         if (type->cnt == 0) {
 294                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 295                 type->cnt = 1;
 296                 type->regions[0].base = 0;
 297                 type->regions[0].size = 0;
 298                 type->regions[0].flags = 0;
 299                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 300         }
 301 }
 302
 303 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 304
 305 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 306                                         phys_addr_t *addr)
 307 {
 308         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 309                 return 0;
 310
 311         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 312
 313         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 314                           memblock.reserved.max);
 315 }
 316
 317 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 318                                         phys_addr_t *addr)
 319 {
 320         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 321                 return 0;
 322
 323         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 324
 325         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 326                           memblock.memory.max);
 327 }
 328
 329 #endif
 330
 331 /**
 332  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 333  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 334  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 335  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 336  *
 337  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 338  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 339  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 340  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 341  * not overlap.
 342  *
 343  * RETURNS:
 344  * 0 on success, -1 on failure.
 345  */
 346 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 347                                                 phys_addr_t new_area_start,
 348                                                 phys_addr_t new_area_size)
 349 {
 350         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 351         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 352         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 353         int use_slab = slab_is_available();
 354         int *in_slab;
 355
 356         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 357          * of memory that aren't suitable for allocation
 358          */
 359         if (!memblock_can_resize)
 360                 return -1;
 361
 362         /* Calculate new doubled size */
 363         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 364         new_size = old_size << 1;
 365         /*
 366          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 367          *   so we can free them completely later.
 368          */
 369         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 370         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 371
 372         /* Retrieve the slab flag */
 373         if (type == &memblock.memory)
 374                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 375         else
 376                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 377
 378         /* Try to find some space for it.
 379          *
 380          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 381          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 382          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 383          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 384          *
 385          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 386          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 387          * is active for memory hotplug operations
 388          */
 389         if (use_slab) {
 390                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 391                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 392         } else {
 393                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 394                 if (type != &memblock.reserved)
 395                         new_area_start = new_area_size = 0;
 396
 397                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 398                                                 memblock.current_limit,
 399                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 400                 if (!addr && new_area_size)
 401                         addr = memblock_find_in_range(0,
 402                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 403                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 404
 405                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 406         }
 407         if (!addr) {
 408                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 409                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 410                 return -1;
 411         }
 412
 413         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 414                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 415                         (u64)addr + new_size - 1);
 416
 417         /*
 418          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 419          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 420          * full.
 421          */
 422         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 423         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 424         old_array = type->regions;
 425         type->regions = new_array;
 426         type->max <<= 1;
 427
 428         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 429         if (*in_slab)
 430                 kfree(old_array);
 431         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 432                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 433                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 434
 435         /*
 436          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 437          * needn't do it
 438          */
 439         if (!use_slab)
 440                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 441
 442         /* Update slab flag */
 443         *in_slab = use_slab;
 444
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 /**
 449  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 450  * @type: memblock type to scan
 451  *
 452  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 453  */
 454 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 455 {
 456         int i = 0;
 457
 458         /* cnt never goes below 1 */
 459         while (i < type->cnt - 1) {
 460                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 461                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 462
 463                 if (this->base + this->size != next->base ||
 464                     memblock_get_region_node(this) !=
 465                     memblock_get_region_node(next) ||
 466                     this->flags != next->flags) {
 467                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 468                         i++;
 469                         continue;
 470                 }
 471
 472                 this->size += next->size;
 473                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 474                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 475                 type->cnt--;
 476         }
 477 }
 478
 479 /**
 480  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 481  * @type:       memblock type to insert into
 482  * @idx:        index for the insertion point
 483  * @base:       base address of the new region
 484  * @size:       size of the new region
 485  * @nid:        node id of the new region
 486  * @flags:      flags of the new region
 487  *
 488  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 489  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 490  */
 491 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 492                                                    int idx, phys_addr_t base,
 493                                                    phys_addr_t size,
 494                                                    int nid, unsigned long flags)
 495 {
 496         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 497
 498         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 499         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 500         rgn->base = base;
 501         rgn->size = size;
 502         rgn->flags = flags;
 503         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 504         type->cnt++;
 505         type->total_size += size;
 506 }
 507
 508 /**
 509  * memblock_add_range - add new memblock region
 510  * @type: memblock type to add new region into
 511  * @base: base address of the new region
 512  * @size: size of the new region
 513  * @nid: nid of the new region
 514  * @flags: flags of the new region
 515  *
 516  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 517  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 518  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 519  * compatible regions are merged) after the addition.
 520  *
 521  * RETURNS:
 522  * 0 on success, -errno on failure.
 523  */
 524 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 525                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 526                                 int nid, unsigned long flags)
 527 {
 528         bool insert = false;
 529         phys_addr_t obase = base;
 530         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 531         int i, nr_new;
 532
 533         if (!size)
 534                 return 0;
 535
 536         /* special case for empty array */
 537         if (type->regions[0].size == 0) {
 538                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 539                 type->regions[0].base = base;
 540                 type->regions[0].size = size;
 541                 type->regions[0].flags = flags;
 542                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 543                 type->total_size = size;
 544                 return 0;
 545         }
 546 repeat:
 547         /*
 548          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 549          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 550          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 551          */
 552         base = obase;
 553         nr_new = 0;
 554
 555         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 556                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 557                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 558                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 559
 560                 if (rbase >= end)
 561                         break;
 562                 if (rend <= base)
 563                         continue;
 564                 /*
 565                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 566                  * area, insert that portion.
 567                  */
 568                 if (rbase > base) {
 569                         nr_new++;
 570                         if (insert)
 571                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 572                                                        rbase - base, nid,
 573                                                        flags);
 574                 }
 575                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 576                 base = min(rend, end);
 577         }
 578
 579         /* insert the remaining portion */
 580         if (base < end) {
 581                 nr_new++;
 582                 if (insert)
 583                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base,
 584                                                nid, flags);
 585         }
 586
 587         /*
 588          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 589          * insertions; otherwise, merge and return.
 590          */
 591         if (!insert) {
 592                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 593                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 594                                 return -ENOMEM;
 595                 insert = true;
 596                 goto repeat;
 597         } else {
 598                 memblock_merge_regions(type);
 599                 return 0;
 600         }
 601 }
 602
 603 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 604                                        int nid)
 605 {
 606         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 607 }
 608
 609 static int __init_memblock memblock_add_region(phys_addr_t base,
 610                                                 phys_addr_t size,
 611                                                 int nid,
 612                                                 unsigned long flags)
 613 {
 614         struct memblock_type *_rgn = &memblock.memory;
 615
 616         memblock_dbg("memblock_add: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 617                      (unsigned long long)base,
 618                      (unsigned long long)base + size - 1,
 619                      flags, (void *)_RET_IP_);
 620
 621         return memblock_add_range(_rgn, base, size, nid, flags);
 622 }
 623
 624 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 625 {
 626         return memblock_add_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 627 }
 628
 629 /**
 630  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 631  * @type: memblock type to isolate range for
 632  * @base: base of range to isolate
 633  * @size: size of range to isolate
 634  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 635  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 636  *
 637  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 638  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 639  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 640  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 641  *
 642  * RETURNS:
 643  * 0 on success, -errno on failure.
 644  */
 645 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 646                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 647                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 648 {
 649         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 650         int i;
 651
 652         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 653
 654         if (!size)
 655                 return 0;
 656
 657         /* we'll create at most two more regions */
 658         while (type->cnt + 2 > type->max)
 659                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 660                         return -ENOMEM;
 661
 662         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 663                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 664                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 665                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 666
 667                 if (rbase >= end)
 668                         break;
 669                 if (rend <= base)
 670                         continue;
 671
 672                 if (rbase < base) {
 673                         /*
 674                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 675                          * to process the next region - the new top half.
 676                          */
 677                         rgn->base = base;
 678                         rgn->size -= base - rbase;
 679                         type->total_size -= base - rbase;
 680                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 681                                                memblock_get_region_node(rgn),
 682                                                rgn->flags);
 683                 } else if (rend > end) {
 684                         /*
 685                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 686                          * current region - the new bottom half.
 687                          */
 688                         rgn->base = end;
 689                         rgn->size -= end - rbase;
 690                         type->total_size -= end - rbase;
 691                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 692                                                memblock_get_region_node(rgn),
 693                                                rgn->flags);
 694                 } else {
 695                         /* @rgn is fully contained, record it */
 696                         if (!*end_rgn)
 697                                 *start_rgn = i;
 698                         *end_rgn = i + 1;
 699                 }
 700         }
 701
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 706                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 707 {
 708         int start_rgn, end_rgn;
 709         int i, ret;
 710
 711         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 712         if (ret)
 713                 return ret;
 714
 715         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 716                 memblock_remove_region(type, i);
 717         return 0;
 718 }
 719
 720 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 721 {
 722         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 723 }
 724
 725
 726 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 727 {
 728         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 729                      (unsigned long long)base,
 730                      (unsigned long long)base + size - 1,
 731                      (void *)_RET_IP_);
 732
 733         kmemleak_free_part(__va(base), size);
 734         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 735 }
 736
 737 static int __init_memblock memblock_reserve_region(phys_addr_t base,
 738                                                    phys_addr_t size,
 739                                                    int nid,
 740                                                    unsigned long flags)
 741 {
 742         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 743
 744         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 745                      (unsigned long long)base,
 746                      (unsigned long long)base + size - 1,
 747                      flags, (void *)_RET_IP_);
 748
 749         return memblock_add_range(type, base, size, nid, flags);
 750 }
 751
 752 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 753 {
 754         return memblock_reserve_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 755 }
 756
 757 /**
 758  *
 759  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 760  *
 761  * Return 0 on succees, -errno on failure.
 762  */
 763 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 764                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 765 {
 766         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 767         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 768
 769         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 770         if (ret)
 771                 return ret;
 772
 773         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 774                 if (set)
 775                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 776                 else
 777                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 778
 779         memblock_merge_regions(type);
 780         return 0;
 781 }
 782
 783 /**
 784  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 785  * @base: the base phys addr of the region
 786  * @size: the size of the region
 787  *
 788  * Return 0 on succees, -errno on failure.
 789  */
 790 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 791 {
 792         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 793 }
 794
 795 /**
 796  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 797  * @base: the base phys addr of the region
 798  * @size: the size of the region
 799  *
 800  * Return 0 on succees, -errno on failure.
 801  */
 802 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 803 {
 804         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 805 }
 806
 807 /**
 808  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 809  * @base: the base phys addr of the region
 810  * @size: the size of the region
 811  *
 812  * Return 0 on succees, -errno on failure.
 813  */
 814 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 815 {
 816         system_has_some_mirror = true;
 817
 818         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 819 }
 820
 821
 822 /**
 823  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 824  * @idx: pointer to u64 loop variable
 825  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 826  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 827  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 828  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 829  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 830  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 831  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 832  *
 833  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 834  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 835  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 836  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 837  * look like the following,
 838  *
 839  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 840  *
 841  * The upper 32bit indexes the following regions.
 842  *
 843  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 844  *
 845  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 846  * in lockstep and returns each intersection.
 847  */
 848 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 849                                       struct memblock_type *type_a,
 850                                       struct memblock_type *type_b,
 851                                       phys_addr_t *out_start,
 852                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 853 {
 854         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 855         int idx_b = *idx >> 32;
 856
 857         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 858         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 859                 nid = NUMA_NO_NODE;
 860
 861         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 862                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 863
 864                 phys_addr_t m_start = m->base;
 865                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 866                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 867
 868                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 869                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 870                         continue;
 871
 872                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 873                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 874                         continue;
 875
 876                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 877                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 878                         continue;
 879
 880                 if (!type_b) {
 881                         if (out_start)
 882                                 *out_start = m_start;
 883                         if (out_end)
 884                                 *out_end = m_end;
 885                         if (out_nid)
 886                                 *out_nid = m_nid;
 887                         idx_a++;
 888                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 889                         return;
 890                 }
 891
 892                 /* scan areas before each reservation */
 893                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 894                         struct memblock_region *r;
 895                         phys_addr_t r_start;
 896                         phys_addr_t r_end;
 897
 898                         r = &type_b->regions[idx_b];
 899                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 900                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 901                                 r->base : ULLONG_MAX;
 902
 903                         /*
 904                          * if idx_b advanced past idx_a,
 905                          * break out to advance idx_a
 906                          */
 907                         if (r_start >= m_end)
 908                                 break;
 909                         /* if the two regions intersect, we're done */
 910                         if (m_start < r_end) {
 911                                 if (out_start)
 912                                         *out_start =
 913                                                 max(m_start, r_start);
 914                                 if (out_end)
 915                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 916                                 if (out_nid)
 917                                         *out_nid = m_nid;
 918                                 /*
 919                                  * The region which ends first is
 920                                  * advanced for the next iteration.
 921                                  */
 922                                 if (m_end <= r_end)
 923                                         idx_a++;
 924                                 else
 925                                         idx_b++;
 926                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 927                                 return;
 928                         }
 929                 }
 930         }
 931
 932         /* signal end of iteration */
 933         *idx = ULLONG_MAX;
 934 }
 935
 936 /**
 937  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 938  *
 939  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 940  * in type_b.
 941  *
 942  * @idx: pointer to u64 loop variable
 943  * @nid: nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 944  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 945  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 946  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 947  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 948  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 949  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 950  *
 951  * Reverse of __next_mem_range().
 952  */
 953 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 954                                           struct memblock_type *type_a,
 955                                           struct memblock_type *type_b,
 956                                           phys_addr_t *out_start,
 957                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 958 {
 959         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 960         int idx_b = *idx >> 32;
 961
 962         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 963                 nid = NUMA_NO_NODE;
 964
 965         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 966                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 967                 idx_b = type_b->cnt;
 968         }
 969
 970         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
 971                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 972
 973                 phys_addr_t m_start = m->base;
 974                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 975                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 976
 977                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 978                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 979                         continue;
 980
 981                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 982                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 983                         continue;
 984
 985                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 986                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 987                         continue;
 988
 989                 if (!type_b) {
 990                         if (out_start)
 991                                 *out_start = m_start;
 992                         if (out_end)
 993                                 *out_end = m_end;
 994                         if (out_nid)
 995                                 *out_nid = m_nid;
 996                         idx_a++;
 997                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 998                         return;
 999                 }
1000
1001                 /* scan areas before each reservation */
1002                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1003                         struct memblock_region *r;
1004                         phys_addr_t r_start;
1005                         phys_addr_t r_end;
1006
1007                         r = &type_b->regions[idx_b];
1008                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1009                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1010                                 r->base : ULLONG_MAX;
1011                         /*
1012                          * if idx_b advanced past idx_a,
1013                          * break out to advance idx_a
1014                          */
1015
1016                         if (r_end <= m_start)
1017                                 break;
1018                         /* if the two regions intersect, we're done */
1019                         if (m_end > r_start) {
1020                                 if (out_start)
1021                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1022                                 if (out_end)
1023                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1024                                 if (out_nid)
1025                                         *out_nid = m_nid;
1026                                 if (m_start >= r_start)
1027                                         idx_a--;
1028                                 else
1029                                         idx_b--;
1030                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1031                                 return;
1032                         }
1033                 }
1034         }
1035         /* signal end of iteration */
1036         *idx = ULLONG_MAX;
1037 }
1038
1039 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1040 /*
1041  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1042  */
1043 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1044                                 unsigned long *out_start_pfn,
1045                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1046 {
1047         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1048         struct memblock_region *r;
1049
1050         while (++*idx < type->cnt) {
1051                 r = &type->regions[*idx];
1052
1053                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1054                         continue;
1055                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1056                         break;
1057         }
1058         if (*idx >= type->cnt) {
1059                 *idx = -1;
1060                 return;
1061         }
1062
1063         if (out_start_pfn)
1064                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1065         if (out_end_pfn)
1066                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1067         if (out_nid)
1068                 *out_nid = r->nid;
1069 }
1070
1071 /**
1072  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1073  * @base: base of area to set node ID for
1074  * @size: size of area to set node ID for
1075  * @type: memblock type to set node ID for
1076  * @nid: node ID to set
1077  *
1078  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1079  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1080  *
1081  * RETURNS:
1082  * 0 on success, -errno on failure.
1083  */
1084 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1085                                       struct memblock_type *type, int nid)
1086 {
1087         int start_rgn, end_rgn;
1088         int i, ret;
1089
1090         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1091         if (ret)
1092                 return ret;
1093
1094         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1095                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1096
1097         memblock_merge_regions(type);
1098         return 0;
1099 }
1100 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1101
1102 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1103                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1104                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1105 {
1106         phys_addr_t found;
1107
1108         if (!align)
1109                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1110
1111         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1112                                             flags);
1113         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1114                 /*
1115                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1116                  * never reported as leaks.
1117                  */
1118                 kmemleak_alloc(__va(found), size, 0, 0);
1119                 return found;
1120         }
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1125                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1126                                         ulong flags)
1127 {
1128         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1129                                         flags);
1130 }
1131
1132 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1133                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1134                                         int nid, ulong flags)
1135 {
1136         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1137 }
1138
1139 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1140 {
1141         ulong flags = choose_memblock_flags();
1142         phys_addr_t ret;
1143
1144 again:
1145         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1146                                       nid, flags);
1147
1148         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1149                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1150                 goto again;
1151         }
1152         return ret;
1153 }
1154
1155 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1156 {
1157         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1158                                        MEMBLOCK_NONE);
1159 }
1160
1161 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1162 {
1163         phys_addr_t alloc;
1164
1165         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1166
1167         if (alloc == 0)
1168                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1169                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1170
1171         return alloc;
1172 }
1173
1174 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1175 {
1176         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1177 }
1178
1179 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1180 {
1181         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1182
1183         if (res)
1184                 return res;
1185         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1186 }
1187
1188 /**
1189  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1190  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1191  * @align: alignment of the region and block's size
1192  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1193  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1194  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1195  *
1196  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1197  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1198  * to any node in the system if the specified node can not
1199  * hold the requested memory.
1200  *
1201  * The allocation is performed from memory region limited by
1202  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1203  *
1204  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1205  *
1206  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1207  * allocated memory is reset to 0.
1208  *
1209  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1210  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1211  *
1212  * RETURNS:
1213  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1214  */
1215 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1216                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1217                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1218                                 int nid)
1219 {
1220         phys_addr_t alloc;
1221         void *ptr;
1222         ulong flags = choose_memblock_flags();
1223
1224         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1225                 nid = NUMA_NO_NODE;
1226
1227         /*
1228          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1229          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1230          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1231          */
1232         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1233                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1234
1235         if (!align)
1236                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1237
1238         if (max_addr > memblock.current_limit)
1239                 max_addr = memblock.current_limit;
1240
1241 again:
1242         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1243                                             nid, flags);
1244         if (alloc)
1245                 goto done;
1246
1247         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1248                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1249                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1250                                                     flags);
1251                 if (alloc)
1252                         goto done;
1253         }
1254
1255         if (min_addr) {
1256                 min_addr = 0;
1257                 goto again;
1258         }
1259
1260         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1261                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1262                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1263                         &size);
1264                 goto again;
1265         }
1266
1267         return NULL;
1268 done:
1269         memblock_reserve(alloc, size);
1270         ptr = phys_to_virt(alloc);
1271         memset(ptr, 0, size);
1272
1273         /*
1274          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1275          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1276          * are only referred via the physical address which is not
1277          * looked up by kmemleak.
1278          */
1279         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1280
1281         return ptr;
1282 }
1283
1284 /**
1285  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1286  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1287  * @align: alignment of the region and block's size
1288  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1289  *        is preferred (phys address)
1290  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1291  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1292  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1293  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1294  *
1295  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1296  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1297  *
1298  * RETURNS:
1299  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1300  */
1301 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1302                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1303                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1304                                 int nid)
1305 {
1306         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1307                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1308                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1309         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1310                                              max_addr, nid);
1311 }
1312
1313 /**
1314  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1315  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1316  * @align: alignment of the region and block's size
1317  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1318  *        is preferred (phys address)
1319  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1320  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1321  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1322  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1323  *
1324  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1325  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1326  * and panics if the request can not be satisfied.
1327  *
1328  * RETURNS:
1329  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1330  */
1331 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1332                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1333                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1334                         int nid)
1335 {
1336         void *ptr;
1337
1338         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1339                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1340                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1341         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1342                                            min_addr, max_addr, nid);
1343         if (ptr)
1344                 return ptr;
1345
1346         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1347               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1348               (u64)max_addr);
1349         return NULL;
1350 }
1351
1352 /**
1353  * __memblock_free_early - free boot memory block
1354  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1355  * @size: size of the boot memory block in bytes
1356  *
1357  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1358  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1359  */
1360 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1361 {
1362         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1363                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1364                      (void *)_RET_IP_);
1365         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1366         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1371  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1372  * @size: size of the boot memory block in bytes
1373  *
1374  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1375  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1376  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1377  */
1378 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1379 {
1380         u64 cursor, end;
1381
1382         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1383                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1384                      (void *)_RET_IP_);
1385         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1386         cursor = PFN_UP(base);
1387         end = PFN_DOWN(base + size);
1388
1389         for (; cursor < end; cursor++) {
1390                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
1391                 totalram_pages++;
1392         }
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Remaining API functions
1397  */
1398
1399 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
1400 {
1401         return memblock.memory.total_size;
1402 }
1403
1404 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1405 {
1406         unsigned long pages = 0;
1407         struct memblock_region *r;
1408         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1409
1410         for_each_memblock(memory, r) {
1411                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1412                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1413                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1414                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1415                 pages += end_pfn - start_pfn;
1416         }
1417
1418         return PFN_PHYS(pages);
1419 }
1420
1421 /* lowest address */
1422 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1423 {
1424         return memblock.memory.regions[0].base;
1425 }
1426
1427 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1428 {
1429         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1430
1431         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1432 }
1433
1434 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1435 {
1436         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1437         struct memblock_region *r;
1438
1439         if (!limit)
1440                 return;
1441
1442         /* find out max address */
1443         for_each_memblock(memory, r) {
1444                 if (limit <= r->size) {
1445                         max_addr = r->base + limit;
1446                         break;
1447                 }
1448                 limit -= r->size;
1449         }
1450
1451         /* truncate both memory and reserved regions */
1452         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1453                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1454         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1455                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1456 }
1457
1458 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1459 {
1460         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1461
1462         do {
1463                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1464
1465                 if (addr < type->regions[mid].base)
1466                         right = mid;
1467                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1468                                   type->regions[mid].size))
1469                         left = mid + 1;
1470                 else
1471                         return mid;
1472         } while (left < right);
1473         return -1;
1474 }
1475
1476 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1477 {
1478         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1479 }
1480
1481 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1482 {
1483         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1484 }
1485
1486 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1487 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1488                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1489 {
1490         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1491         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1492
1493         if (mid == -1)
1494                 return -1;
1495
1496         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1497         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1498
1499         return type->regions[mid].nid;
1500 }
1501 #endif
1502
1503 /**
1504  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1505  * @base: base of region to check
1506  * @size: size of region to check
1507  *
1508  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1509  *
1510  * RETURNS:
1511  * 0 if false, non-zero if true
1512  */
1513 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1514 {
1515         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1516         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1517
1518         if (idx == -1)
1519                 return 0;
1520         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1521                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1522                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1523 }
1524
1525 /**
1526  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1527  * @base: base of region to check
1528  * @size: size of region to check
1529  *
1530  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1531  *
1532  * RETURNS:
1533  * 0 if false, non-zero if true
1534  */
1535 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1536 {
1537         memblock_cap_size(base, &size);
1538         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
1539 }
1540
1541 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1542 {
1543         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1544         struct memblock_region *r;
1545
1546         for_each_memblock(memory, r) {
1547                 orig_start = r->base;
1548                 orig_end = r->base + r->size;
1549                 start = round_up(orig_start, align);
1550                 end = round_down(orig_end, align);
1551
1552                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1553                         continue;
1554
1555                 if (start < end) {
1556                         r->base = start;
1557                         r->size = end - start;
1558                 } else {
1559                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1560                                                r - memblock.memory.regions);
1561                         r--;
1562                 }
1563         }
1564 }
1565
1566 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1567 {
1568         memblock.current_limit = limit;
1569 }
1570
1571 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1572 {
1573         return memblock.current_limit;
1574 }
1575
1576 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1577 {
1578         unsigned long long base, size;
1579         unsigned long flags;
1580         int i;
1581
1582         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1583
1584         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1585                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
1586                 char nid_buf[32] = "";
1587
1588                 base = rgn->base;
1589                 size = rgn->size;
1590                 flags = rgn->flags;
1591 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1592                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1593                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1594                                  memblock_get_region_node(rgn));
1595 #endif
1596                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1597                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1598         }
1599 }
1600
1601 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1602 {
1603         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1604         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1605                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1606                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1607
1608         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1609         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1610 }
1611
1612 void __init memblock_allow_resize(void)
1613 {
1614         memblock_can_resize = 1;
1615 }
1616
1617 static int __init early_memblock(char *p)
1618 {
1619         if (p && strstr(p, "debug"))
1620                 memblock_debug = 1;
1621         return 0;
1622 }
1623 early_param("memblock", early_memblock);
1624
1625 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1626
1627 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1628 {
1629         struct memblock_type *type = m->private;
1630         struct memblock_region *reg;
1631         int i;
1632
1633         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1634                 reg = &type->regions[i];
1635                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1636                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1637                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1638                                    (unsigned long)reg->base,
1639                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1640                 else
1641                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1642                                    (unsigned long long)reg->base,
1643                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1644
1645         }
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1650 {
1651         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1652 }
1653
1654 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1655         .open = memblock_debug_open,
1656         .read = seq_read,
1657         .llseek = seq_lseek,
1658         .release = single_release,
1659 };
1660
1661 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1662 {
1663         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1664         if (!root)
1665                 return -ENXIO;
1666         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1667         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1668 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1669         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1670 #endif
1671
1672         return 0;
1673 }
1674 __initcall(memblock_init_debugfs);
1675
1676 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */