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