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 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  24 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  25
  26 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  27         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  28         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  29         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  30
  31         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  32         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  33         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  34
  35         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  36 };
  37
  38 int memblock_debug __initdata_memblock;
  39 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  40
  41 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  42 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  43 {
  44         if (type == &memblock.memory)
  45                 return "memory";
  46         else if (type == &memblock.reserved)
  47                 return "reserved";
  48         else
  49                 return "unknown";
  50 }
  51
  52 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  53 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  54 {
  55         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  56 }
  57
  58 /*
  59  * Address comparison utilities
  60  */
  61 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  62                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  63 {
  64         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  65 }
  66
  67 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  68                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  69 {
  70         unsigned long i;
  71
  72         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
  73                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
  74                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
  75                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
  76                         break;
  77         }
  78
  79         return (i < type->cnt) ? i : -1;
  80 }
  81
  82 /**
  83  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
  84  * @start: start of candidate range
  85  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
  86  * @size: size of free area to find
  87  * @align: alignment of free area to find
  88  * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
  89  *
  90  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
  91  *
  92  * RETURNS:
  93  * Found address on success, %0 on failure.
  94  */
  95 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
  96                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
  97                                         phys_addr_t align, int nid)
  98 {
  99         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 100         u64 i;
 101
 102         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
 103         size = round_up(size, align);
 104
 105         /* pump up @end */
 106         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 107                 end = memblock.current_limit;
 108
 109         /* avoid allocating the first page */
 110         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 111         end = max(start, end);
 112
 113         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
 114                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 115                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 116
 117                 if (this_end < size)
 118                         continue;
 119
 120                 cand = round_down(this_end - size, align);
 121                 if (cand >= this_start)
 122                         return cand;
 123         }
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 /**
 128  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 129  * @start: start of candidate range
 130  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 131  * @size: size of free area to find
 132  * @align: alignment of free area to find
 133  *
 134  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 135  *
 136  * RETURNS:
 137  * Found address on success, %0 on failure.
 138  */
 139 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 140                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 141                                         phys_addr_t align)
 142 {
 143         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
 144                                            MAX_NUMNODES);
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Free memblock.reserved.regions
 149  */
 150 int __init_memblock memblock_free_reserved_regions(void)
 151 {
 152         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 153                 return 0;
 154
 155         return memblock_free(__pa(memblock.reserved.regions),
 156                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Reserve memblock.reserved.regions
 161  */
 162 int __init_memblock memblock_reserve_reserved_regions(void)
 163 {
 164         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 165                 return 0;
 166
 167         return memblock_reserve(__pa(memblock.reserved.regions),
 168                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 169 }
 170
 171 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 172 {
 173         type->total_size -= type->regions[r].size;
 174         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 175                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 176         type->cnt--;
 177
 178         /* Special case for empty arrays */
 179         if (type->cnt == 0) {
 180                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 181                 type->cnt = 1;
 182                 type->regions[0].base = 0;
 183                 type->regions[0].size = 0;
 184                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 185         }
 186 }
 187
 188 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
 189 {
 190         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 191         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 192         int use_slab = slab_is_available();
 193
 194         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 195          * of memory that aren't suitable for allocation
 196          */
 197         if (!memblock_can_resize)
 198                 return -1;
 199
 200         /* Calculate new doubled size */
 201         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 202         new_size = old_size << 1;
 203
 204         /* Try to find some space for it.
 205          *
 206          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 207          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to use
 208          * when bootmem is currently active (unless bootmem itself is implemented
 209          * on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 210          *
 211          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 212          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab is
 213          * active for memory hotplug operations
 214          */
 215         if (use_slab) {
 216                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 217                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 218         } else
 219                 addr = memblock_find_in_range(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, new_size, sizeof(phys_addr_t));
 220         if (!addr) {
 221                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 222                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 223                 return -1;
 224         }
 225         new_array = __va(addr);
 226
 227         memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 228                  memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
 229
 230         /* Found space, we now need to move the array over before
 231          * we add the reserved region since it may be our reserved
 232          * array itself that is full.
 233          */
 234         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 235         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 236         old_array = type->regions;
 237         type->regions = new_array;
 238         type->max <<= 1;
 239
 240         /* If we use SLAB that's it, we are done */
 241         if (use_slab)
 242                 return 0;
 243
 244         /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
 245         BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_size));
 246
 247         /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
 248          * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
 249          * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
 250          * anyways
 251          */
 252         if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 253             old_array != memblock_reserved_init_regions)
 254                 memblock_free(__pa(old_array), old_size);
 255
 256         return 0;
 257 }
 258
 259 /**
 260  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 261  * @type: memblock type to scan
 262  *
 263  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 264  */
 265 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 266 {
 267         int i = 0;
 268
 269         /* cnt never goes below 1 */
 270         while (i < type->cnt - 1) {
 271                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 272                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 273
 274                 if (this->base + this->size != next->base ||
 275                     memblock_get_region_node(this) !=
 276                     memblock_get_region_node(next)) {
 277                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 278                         i++;
 279                         continue;
 280                 }
 281
 282                 this->size += next->size;
 283                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
 284                 type->cnt--;
 285         }
 286 }
 287
 288 /**
 289  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 290  * @type: memblock type to insert into
 291  * @idx: index for the insertion point
 292  * @base: base address of the new region
 293  * @size: size of the new region
 294  *
 295  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 296  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 297  */
 298 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 299                                                    int idx, phys_addr_t base,
 300                                                    phys_addr_t size, int nid)
 301 {
 302         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 303
 304         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 305         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 306         rgn->base = base;
 307         rgn->size = size;
 308         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 309         type->cnt++;
 310         type->total_size += size;
 311 }
 312
 313 /**
 314  * memblock_add_region - add new memblock region
 315  * @type: memblock type to add new region into
 316  * @base: base address of the new region
 317  * @size: size of the new region
 318  * @nid: nid of the new region
 319  *
 320  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 321  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 322  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 323  * compatible regions are merged) after the addition.
 324  *
 325  * RETURNS:
 326  * 0 on success, -errno on failure.
 327  */
 328 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
 329                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
 330 {
 331         bool insert = false;
 332         phys_addr_t obase = base;
 333         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 334         int i, nr_new;
 335
 336         /* special case for empty array */
 337         if (type->regions[0].size == 0) {
 338                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 339                 type->regions[0].base = base;
 340                 type->regions[0].size = size;
 341                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 342                 type->total_size = size;
 343                 return 0;
 344         }
 345 repeat:
 346         /*
 347          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 348          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 349          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 350          */
 351         base = obase;
 352         nr_new = 0;
 353
 354         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 355                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 356                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 357                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 358
 359                 if (rbase >= end)
 360                         break;
 361                 if (rend <= base)
 362                         continue;
 363                 /*
 364                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 365                  * area, insert that portion.
 366                  */
 367                 if (rbase > base) {
 368                         nr_new++;
 369                         if (insert)
 370                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 371                                                        rbase - base, nid);
 372                 }
 373                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 374                 base = min(rend, end);
 375         }
 376
 377         /* insert the remaining portion */
 378         if (base < end) {
 379                 nr_new++;
 380                 if (insert)
 381                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
 382         }
 383
 384         /*
 385          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 386          * insertions; otherwise, merge and return.
 387          */
 388         if (!insert) {
 389                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 390                         if (memblock_double_array(type) < 0)
 391                                 return -ENOMEM;
 392                 insert = true;
 393                 goto repeat;
 394         } else {
 395                 memblock_merge_regions(type);
 396                 return 0;
 397         }
 398 }
 399
 400 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 401                                        int nid)
 402 {
 403         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
 404 }
 405
 406 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 407 {
 408         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
 409 }
 410
 411 /**
 412  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 413  * @type: memblock type to isolate range for
 414  * @base: base of range to isolate
 415  * @size: size of range to isolate
 416  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 417  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 418  *
 419  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 420  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 421  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 422  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 423  *
 424  * RETURNS:
 425  * 0 on success, -errno on failure.
 426  */
 427 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 428                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 429                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 430 {
 431         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 432         int i;
 433
 434         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 435
 436         /* we'll create at most two more regions */
 437         while (type->cnt + 2 > type->max)
 438                 if (memblock_double_array(type) < 0)
 439                         return -ENOMEM;
 440
 441         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 442                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 443                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 444                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 445
 446                 if (rbase >= end)
 447                         break;
 448                 if (rend <= base)
 449                         continue;
 450
 451                 if (rbase < base) {
 452                         /*
 453                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 454                          * to process the next region - the new top half.
 455                          */
 456                         rgn->base = base;
 457                         rgn->size -= base - rbase;
 458                         type->total_size -= base - rbase;
 459                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 460                                                memblock_get_region_node(rgn));
 461                 } else if (rend > end) {
 462                         /*
 463                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 464                          * current region - the new bottom half.
 465                          */
 466                         rgn->base = end;
 467                         rgn->size -= end - rbase;
 468                         type->total_size -= end - rbase;
 469                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 470                                                memblock_get_region_node(rgn));
 471                 } else {
 472                         /* @rgn is fully contained, record it */
 473                         if (!*end_rgn)
 474                                 *start_rgn = i;
 475                         *end_rgn = i + 1;
 476                 }
 477         }
 478
 479         return 0;
 480 }
 481
 482 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
 483                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 484 {
 485         int start_rgn, end_rgn;
 486         int i, ret;
 487
 488         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 489         if (ret)
 490                 return ret;
 491
 492         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 493                 memblock_remove_region(type, i);
 494         return 0;
 495 }
 496
 497 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 498 {
 499         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 500 }
 501
 502 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 503 {
 504         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 505                      (unsigned long long)base,
 506                      (unsigned long long)base + size,
 507                      (void *)_RET_IP_);
 508
 509         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 510 }
 511
 512 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 513 {
 514         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 515
 516         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 517                      (unsigned long long)base,
 518                      (unsigned long long)base + size,
 519                      (void *)_RET_IP_);
 520         BUG_ON(0 == size);
 521
 522         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
 523 }
 524
 525 /**
 526  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
 527  * @idx: pointer to u64 loop variable
 528  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 529  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 530  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 531  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 532  *
 533  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
 534  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 535  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
 536  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
 537  * look like the following,
 538  *
 539  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 540  *
 541  * The upper 32bit indexes the following regions.
 542  *
 543  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 544  *
 545  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 546  * in lockstep and returns each intersection.
 547  */
 548 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
 549                                            phys_addr_t *out_start,
 550                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 551 {
 552         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 553         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 554         int mi = *idx & 0xffffffff;
 555         int ri = *idx >> 32;
 556
 557         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
 558                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 559                 phys_addr_t m_start = m->base;
 560                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 561
 562                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 563                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 564                         continue;
 565
 566                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 567                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
 568                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 569                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 570                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 571
 572                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 573                         if (r_start >= m_end)
 574                                 break;
 575                         /* if the two regions intersect, we're done */
 576                         if (m_start < r_end) {
 577                                 if (out_start)
 578                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 579                                 if (out_end)
 580                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 581                                 if (out_nid)
 582                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 583                                 /*
 584                                  * The region which ends first is advanced
 585                                  * for the next iteration.
 586                                  */
 587                                 if (m_end <= r_end)
 588                                         mi++;
 589                                 else
 590                                         ri++;
 591                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 592                                 return;
 593                         }
 594                 }
 595         }
 596
 597         /* signal end of iteration */
 598         *idx = ULLONG_MAX;
 599 }
 600
 601 /**
 602  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
 603  * @idx: pointer to u64 loop variable
 604  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 605  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 606  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 607  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 608  *
 609  * Reverse of __next_free_mem_range().
 610  */
 611 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
 612                                            phys_addr_t *out_start,
 613                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 614 {
 615         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 616         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 617         int mi = *idx & 0xffffffff;
 618         int ri = *idx >> 32;
 619
 620         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 621                 mi = mem->cnt - 1;
 622                 ri = rsv->cnt;
 623         }
 624
 625         for ( ; mi >= 0; mi--) {
 626                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 627                 phys_addr_t m_start = m->base;
 628                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 629
 630                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 631                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 632                         continue;
 633
 634                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 635                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
 636                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 637                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 638                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 639
 640                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 641                         if (r_end <= m_start)
 642                                 break;
 643                         /* if the two regions intersect, we're done */
 644                         if (m_end > r_start) {
 645                                 if (out_start)
 646                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 647                                 if (out_end)
 648                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 649                                 if (out_nid)
 650                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 651
 652                                 if (m_start >= r_start)
 653                                         mi--;
 654                                 else
 655                                         ri--;
 656                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 657                                 return;
 658                         }
 659                 }
 660         }
 661
 662         *idx = ULLONG_MAX;
 663 }
 664
 665 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 666 /*
 667  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 668  */
 669 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 670                                 unsigned long *out_start_pfn,
 671                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 672 {
 673         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 674         struct memblock_region *r;
 675
 676         while (++*idx < type->cnt) {
 677                 r = &type->regions[*idx];
 678
 679                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 680                         continue;
 681                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 682                         break;
 683         }
 684         if (*idx >= type->cnt) {
 685                 *idx = -1;
 686                 return;
 687         }
 688
 689         if (out_start_pfn)
 690                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
 691         if (out_end_pfn)
 692                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
 693         if (out_nid)
 694                 *out_nid = r->nid;
 695 }
 696
 697 /**
 698  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
 699  * @base: base of area to set node ID for
 700  * @size: size of area to set node ID for
 701  * @nid: node ID to set
 702  *
 703  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
 704  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
 705  *
 706  * RETURNS:
 707  * 0 on success, -errno on failure.
 708  */
 709 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 710                                       int nid)
 711 {
 712         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 713         int start_rgn, end_rgn;
 714         int i, ret;
 715
 716         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 717         if (ret)
 718                 return ret;
 719
 720         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 721                 type->regions[i].nid = nid;
 722
 723         memblock_merge_regions(type);
 724         return 0;
 725 }
 726 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 727
 728 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
 729                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
 730                                         int nid)
 731 {
 732         phys_addr_t found;
 733
 734         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
 735         if (found && !memblock_reserve(found, size))
 736                 return found;
 737
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 742 {
 743         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
 744 }
 745
 746 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 747 {
 748         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
 749 }
 750
 751 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 752 {
 753         phys_addr_t alloc;
 754
 755         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
 756
 757         if (alloc == 0)
 758                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
 759                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
 760
 761         return alloc;
 762 }
 763
 764 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 765 {
 766         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 767 }
 768
 769 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 770 {
 771         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
 772
 773         if (res)
 774                 return res;
 775         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 776 }
 777
 778
 779 /*
 780  * Remaining API functions
 781  */
 782
 783 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
 784 {
 785         return memblock.memory.total_size;
 786 }
 787
 788 /* lowest address */
 789 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
 790 {
 791         return memblock.memory.regions[0].base;
 792 }
 793
 794 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
 795 {
 796         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
 797
 798         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
 799 }
 800
 801 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
 802 {
 803         unsigned long i;
 804         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
 805
 806         if (!limit)
 807                 return;
 808
 809         /* find out max address */
 810         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
 811                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
 812
 813                 if (limit <= r->size) {
 814                         max_addr = r->base + limit;
 815                         break;
 816                 }
 817                 limit -= r->size;
 818         }
 819
 820         /* truncate both memory and reserved regions */
 821         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 822         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 823 }
 824
 825 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
 826 {
 827         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
 828
 829         do {
 830                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
 831
 832                 if (addr < type->regions[mid].base)
 833                         right = mid;
 834                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
 835                                   type->regions[mid].size))
 836                         left = mid + 1;
 837                 else
 838                         return mid;
 839         } while (left < right);
 840         return -1;
 841 }
 842
 843 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
 844 {
 845         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
 846 }
 847
 848 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
 849 {
 850         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
 851 }
 852
 853 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 854 {
 855         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
 856         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 857
 858         if (idx == -1)
 859                 return 0;
 860         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
 861                 (memblock.memory.regions[idx].base +
 862                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
 863 }
 864
 865 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 866 {
 867         memblock_cap_size(base, &size);
 868         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
 869 }
 870
 871
 872 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
 873 {
 874         memblock.current_limit = limit;
 875 }
 876
 877 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
 878 {
 879         unsigned long long base, size;
 880         int i;
 881
 882         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
 883
 884         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 885                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 886                 char nid_buf[32] = "";
 887
 888                 base = rgn->base;
 889                 size = rgn->size;
 890 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 891                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
 892                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
 893                                  memblock_get_region_node(rgn));
 894 #endif
 895                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
 896                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
 897         }
 898 }
 899
 900 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
 901 {
 902         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
 903         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
 904                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
 905                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
 906
 907         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
 908         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
 909 }
 910
 911 void __init memblock_allow_resize(void)
 912 {
 913         memblock_can_resize = 1;
 914 }
 915
 916 static int __init early_memblock(char *p)
 917 {
 918         if (p && strstr(p, "debug"))
 919                 memblock_debug = 1;
 920         return 0;
 921 }
 922 early_param("memblock", early_memblock);
 923
 924 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
 925
 926 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
 927 {
 928         struct memblock_type *type = m->private;
 929         struct memblock_region *reg;
 930         int i;
 931
 932         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 933                 reg = &type->regions[i];
 934                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
 935                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
 936                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
 937                                    (unsigned long)reg->base,
 938                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
 939                 else
 940                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
 941                                    (unsigned long long)reg->base,
 942                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
 943
 944         }
 945         return 0;
 946 }
 947
 948 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
 949 {
 950         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
 951 }
 952
 953 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
 954         .open = memblock_debug_open,
 955         .read = seq_read,
 956         .llseek = seq_lseek,
 957         .release = single_release,
 958 };
 959
 960 static int __init memblock_init_debugfs(void)
 961 {
 962         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
 963         if (!root)
 964                 return -ENXIO;
 965         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
 966         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
 967
 968         return 0;
 969 }
 970 __initcall(memblock_init_debugfs);
 971
 972 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */