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         /* pump up @end */
 103         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 104                 end = memblock.current_limit;
 105
 106         /* avoid allocating the first page */
 107         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 108         end = max(start, end);
 109
 110         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
 111                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 112                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 113
 114                 if (this_end < size)
 115                         continue;
 116
 117                 cand = round_down(this_end - size, align);
 118                 if (cand >= this_start)
 119                         return cand;
 120         }
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 126  * @start: start of candidate range
 127  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 128  * @size: size of free area to find
 129  * @align: alignment of free area to find
 130  *
 131  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 132  *
 133  * RETURNS:
 134  * Found address on success, %0 on failure.
 135  */
 136 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 137                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 138                                         phys_addr_t align)
 139 {
 140         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
 141                                            MAX_NUMNODES);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Free memblock.reserved.regions
 146  */
 147 int __init_memblock memblock_free_reserved_regions(void)
 148 {
 149         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 150                 return 0;
 151
 152         return memblock_free(__pa(memblock.reserved.regions),
 153                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * Reserve memblock.reserved.regions
 158  */
 159 int __init_memblock memblock_reserve_reserved_regions(void)
 160 {
 161         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 162                 return 0;
 163
 164         return memblock_reserve(__pa(memblock.reserved.regions),
 165                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 166 }
 167
 168 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 169 {
 170         type->total_size -= type->regions[r].size;
 171         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 172                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 173         type->cnt--;
 174
 175         /* Special case for empty arrays */
 176         if (type->cnt == 0) {
 177                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 178                 type->cnt = 1;
 179                 type->regions[0].base = 0;
 180                 type->regions[0].size = 0;
 181                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 182         }
 183 }
 184
 185 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
 186 {
 187         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 188         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 189         int use_slab = slab_is_available();
 190
 191         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 192          * of memory that aren't suitable for allocation
 193          */
 194         if (!memblock_can_resize)
 195                 return -1;
 196
 197         /* Calculate new doubled size */
 198         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 199         new_size = old_size << 1;
 200
 201         /* Try to find some space for it.
 202          *
 203          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 204          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to use
 205          * when bootmem is currently active (unless bootmem itself is implemented
 206          * on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 207          *
 208          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 209          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab is
 210          * active for memory hotplug operations
 211          */
 212         if (use_slab) {
 213                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 214                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 215         } else
 216                 addr = memblock_find_in_range(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, new_size, sizeof(phys_addr_t));
 217         if (!addr) {
 218                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 219                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 220                 return -1;
 221         }
 222         new_array = __va(addr);
 223
 224         memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 225                  memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
 226
 227         /* Found space, we now need to move the array over before
 228          * we add the reserved region since it may be our reserved
 229          * array itself that is full.
 230          */
 231         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 232         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 233         old_array = type->regions;
 234         type->regions = new_array;
 235         type->max <<= 1;
 236
 237         /* If we use SLAB that's it, we are done */
 238         if (use_slab)
 239                 return 0;
 240
 241         /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
 242         BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_size));
 243
 244         /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
 245          * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
 246          * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
 247          * anyways
 248          */
 249         if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 250             old_array != memblock_reserved_init_regions)
 251                 memblock_free(__pa(old_array), old_size);
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 /**
 257  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 258  * @type: memblock type to scan
 259  *
 260  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 261  */
 262 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 263 {
 264         int i = 0;
 265
 266         /* cnt never goes below 1 */
 267         while (i < type->cnt - 1) {
 268                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 269                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 270
 271                 if (this->base + this->size != next->base ||
 272                     memblock_get_region_node(this) !=
 273                     memblock_get_region_node(next)) {
 274                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 275                         i++;
 276                         continue;
 277                 }
 278
 279                 this->size += next->size;
 280                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
 281                 type->cnt--;
 282         }
 283 }
 284
 285 /**
 286  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 287  * @type: memblock type to insert into
 288  * @idx: index for the insertion point
 289  * @base: base address of the new region
 290  * @size: size of the new region
 291  *
 292  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 293  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 294  */
 295 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 296                                                    int idx, phys_addr_t base,
 297                                                    phys_addr_t size, int nid)
 298 {
 299         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 300
 301         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 302         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 303         rgn->base = base;
 304         rgn->size = size;
 305         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 306         type->cnt++;
 307         type->total_size += size;
 308 }
 309
 310 /**
 311  * memblock_add_region - add new memblock region
 312  * @type: memblock type to add new region into
 313  * @base: base address of the new region
 314  * @size: size of the new region
 315  * @nid: nid of the new region
 316  *
 317  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 318  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 319  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 320  * compatible regions are merged) after the addition.
 321  *
 322  * RETURNS:
 323  * 0 on success, -errno on failure.
 324  */
 325 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
 326                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
 327 {
 328         bool insert = false;
 329         phys_addr_t obase = base;
 330         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 331         int i, nr_new;
 332
 333         /* special case for empty array */
 334         if (type->regions[0].size == 0) {
 335                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 336                 type->regions[0].base = base;
 337                 type->regions[0].size = size;
 338                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 339                 type->total_size = size;
 340                 return 0;
 341         }
 342 repeat:
 343         /*
 344          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 345          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 346          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 347          */
 348         base = obase;
 349         nr_new = 0;
 350
 351         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 352                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 353                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 354                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 355
 356                 if (rbase >= end)
 357                         break;
 358                 if (rend <= base)
 359                         continue;
 360                 /*
 361                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 362                  * area, insert that portion.
 363                  */
 364                 if (rbase > base) {
 365                         nr_new++;
 366                         if (insert)
 367                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 368                                                        rbase - base, nid);
 369                 }
 370                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 371                 base = min(rend, end);
 372         }
 373
 374         /* insert the remaining portion */
 375         if (base < end) {
 376                 nr_new++;
 377                 if (insert)
 378                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
 379         }
 380
 381         /*
 382          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 383          * insertions; otherwise, merge and return.
 384          */
 385         if (!insert) {
 386                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 387                         if (memblock_double_array(type) < 0)
 388                                 return -ENOMEM;
 389                 insert = true;
 390                 goto repeat;
 391         } else {
 392                 memblock_merge_regions(type);
 393                 return 0;
 394         }
 395 }
 396
 397 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 398                                        int nid)
 399 {
 400         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
 401 }
 402
 403 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 404 {
 405         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
 406 }
 407
 408 /**
 409  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 410  * @type: memblock type to isolate range for
 411  * @base: base of range to isolate
 412  * @size: size of range to isolate
 413  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 414  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 415  *
 416  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 417  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 418  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 419  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 420  *
 421  * RETURNS:
 422  * 0 on success, -errno on failure.
 423  */
 424 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 425                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 426                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 427 {
 428         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 429         int i;
 430
 431         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 432
 433         /* we'll create at most two more regions */
 434         while (type->cnt + 2 > type->max)
 435                 if (memblock_double_array(type) < 0)
 436                         return -ENOMEM;
 437
 438         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 439                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 440                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 441                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 442
 443                 if (rbase >= end)
 444                         break;
 445                 if (rend <= base)
 446                         continue;
 447
 448                 if (rbase < base) {
 449                         /*
 450                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 451                          * to process the next region - the new top half.
 452                          */
 453                         rgn->base = base;
 454                         rgn->size -= base - rbase;
 455                         type->total_size -= base - rbase;
 456                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 457                                                memblock_get_region_node(rgn));
 458                 } else if (rend > end) {
 459                         /*
 460                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 461                          * current region - the new bottom half.
 462                          */
 463                         rgn->base = end;
 464                         rgn->size -= end - rbase;
 465                         type->total_size -= end - rbase;
 466                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 467                                                memblock_get_region_node(rgn));
 468                 } else {
 469                         /* @rgn is fully contained, record it */
 470                         if (!*end_rgn)
 471                                 *start_rgn = i;
 472                         *end_rgn = i + 1;
 473                 }
 474         }
 475
 476         return 0;
 477 }
 478
 479 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
 480                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 481 {
 482         int start_rgn, end_rgn;
 483         int i, ret;
 484
 485         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 486         if (ret)
 487                 return ret;
 488
 489         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 490                 memblock_remove_region(type, i);
 491         return 0;
 492 }
 493
 494 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 495 {
 496         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 497 }
 498
 499 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 500 {
 501         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 502                      (unsigned long long)base,
 503                      (unsigned long long)base + size,
 504                      (void *)_RET_IP_);
 505
 506         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 507 }
 508
 509 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 510 {
 511         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 512
 513         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 514                      (unsigned long long)base,
 515                      (unsigned long long)base + size,
 516                      (void *)_RET_IP_);
 517         BUG_ON(0 == size);
 518
 519         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
 520 }
 521
 522 /**
 523  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
 524  * @idx: pointer to u64 loop variable
 525  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 526  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 527  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 528  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 529  *
 530  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
 531  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 532  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
 533  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
 534  * look like the following,
 535  *
 536  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 537  *
 538  * The upper 32bit indexes the following regions.
 539  *
 540  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 541  *
 542  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 543  * in lockstep and returns each intersection.
 544  */
 545 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
 546                                            phys_addr_t *out_start,
 547                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 548 {
 549         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 550         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 551         int mi = *idx & 0xffffffff;
 552         int ri = *idx >> 32;
 553
 554         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
 555                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 556                 phys_addr_t m_start = m->base;
 557                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 558
 559                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 560                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 561                         continue;
 562
 563                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 564                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
 565                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 566                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 567                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 568
 569                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 570                         if (r_start >= m_end)
 571                                 break;
 572                         /* if the two regions intersect, we're done */
 573                         if (m_start < r_end) {
 574                                 if (out_start)
 575                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 576                                 if (out_end)
 577                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 578                                 if (out_nid)
 579                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 580                                 /*
 581                                  * The region which ends first is advanced
 582                                  * for the next iteration.
 583                                  */
 584                                 if (m_end <= r_end)
 585                                         mi++;
 586                                 else
 587                                         ri++;
 588                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 589                                 return;
 590                         }
 591                 }
 592         }
 593
 594         /* signal end of iteration */
 595         *idx = ULLONG_MAX;
 596 }
 597
 598 /**
 599  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
 600  * @idx: pointer to u64 loop variable
 601  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 602  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 603  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 604  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 605  *
 606  * Reverse of __next_free_mem_range().
 607  */
 608 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
 609                                            phys_addr_t *out_start,
 610                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 611 {
 612         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 613         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 614         int mi = *idx & 0xffffffff;
 615         int ri = *idx >> 32;
 616
 617         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 618                 mi = mem->cnt - 1;
 619                 ri = rsv->cnt;
 620         }
 621
 622         for ( ; mi >= 0; mi--) {
 623                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 624                 phys_addr_t m_start = m->base;
 625                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 626
 627                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 628                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 629                         continue;
 630
 631                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 632                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
 633                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 634                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 635                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 636
 637                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 638                         if (r_end <= m_start)
 639                                 break;
 640                         /* if the two regions intersect, we're done */
 641                         if (m_end > r_start) {
 642                                 if (out_start)
 643                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 644                                 if (out_end)
 645                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 646                                 if (out_nid)
 647                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 648
 649                                 if (m_start >= r_start)
 650                                         mi--;
 651                                 else
 652                                         ri--;
 653                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 654                                 return;
 655                         }
 656                 }
 657         }
 658
 659         *idx = ULLONG_MAX;
 660 }
 661
 662 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 663 /*
 664  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 665  */
 666 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 667                                 unsigned long *out_start_pfn,
 668                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 669 {
 670         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 671         struct memblock_region *r;
 672
 673         while (++*idx < type->cnt) {
 674                 r = &type->regions[*idx];
 675
 676                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 677                         continue;
 678                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 679                         break;
 680         }
 681         if (*idx >= type->cnt) {
 682                 *idx = -1;
 683                 return;
 684         }
 685
 686         if (out_start_pfn)
 687                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
 688         if (out_end_pfn)
 689                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
 690         if (out_nid)
 691                 *out_nid = r->nid;
 692 }
 693
 694 /**
 695  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
 696  * @base: base of area to set node ID for
 697  * @size: size of area to set node ID for
 698  * @nid: node ID to set
 699  *
 700  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
 701  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
 702  *
 703  * RETURNS:
 704  * 0 on success, -errno on failure.
 705  */
 706 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 707                                       int nid)
 708 {
 709         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 710         int start_rgn, end_rgn;
 711         int i, ret;
 712
 713         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 714         if (ret)
 715                 return ret;
 716
 717         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 718                 type->regions[i].nid = nid;
 719
 720         memblock_merge_regions(type);
 721         return 0;
 722 }
 723 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 724
 725 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
 726                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
 727                                         int nid)
 728 {
 729         phys_addr_t found;
 730
 731         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
 732         size = round_up(size, align);
 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 */