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