Merge tag 'mlx5-updates-2023-07-24' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / mm / memblock.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
4  *
5  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
6  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
7  */
8
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/bitops.h>
13 #include <linux/poison.h>
14 #include <linux/pfn.h>
15 #include <linux/debugfs.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/sections.h>
21 #include <linux/io.h>
22
23 #include "internal.h"
24
25 #define INIT_MEMBLOCK_REGIONS                   128
26 #define INIT_PHYSMEM_REGIONS                    4
27
28 #ifndef INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
29 # define INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS         INIT_MEMBLOCK_REGIONS
30 #endif
31
32 #ifndef INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS
33 #define INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS            INIT_MEMBLOCK_REGIONS
34 #endif
35
36 /**
37  * DOC: memblock overview
38  *
39  * Memblock is a method of managing memory regions during the early
40  * boot period when the usual kernel memory allocators are not up and
41  * running.
42  *
43  * Memblock views the system memory as collections of contiguous
44  * regions. There are several types of these collections:
45  *
46  * * ``memory`` - describes the physical memory available to the
47  *   kernel; this may differ from the actual physical memory installed
48  *   in the system, for instance when the memory is restricted with
49  *   ``mem=`` command line parameter
50  * * ``reserved`` - describes the regions that were allocated
51  * * ``physmem`` - describes the actual physical memory available during
52  *   boot regardless of the possible restrictions and memory hot(un)plug;
53  *   the ``physmem`` type is only available on some architectures.
54  *
55  * Each region is represented by struct memblock_region that
56  * defines the region extents, its attributes and NUMA node id on NUMA
57  * systems. Every memory type is described by the struct memblock_type
58  * which contains an array of memory regions along with
59  * the allocator metadata. The "memory" and "reserved" types are nicely
60  * wrapped with struct memblock. This structure is statically
61  * initialized at build time. The region arrays are initially sized to
62  * %INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS for "memory" and
63  * %INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS for "reserved". The region array
64  * for "physmem" is initially sized to %INIT_PHYSMEM_REGIONS.
65  * The memblock_allow_resize() enables automatic resizing of the region
66  * arrays during addition of new regions. This feature should be used
67  * with care so that memory allocated for the region array will not
68  * overlap with areas that should be reserved, for example initrd.
69  *
70  * The early architecture setup should tell memblock what the physical
71  * memory layout is by using memblock_add() or memblock_add_node()
72  * functions. The first function does not assign the region to a NUMA
73  * node and it is appropriate for UMA systems. Yet, it is possible to
74  * use it on NUMA systems as well and assign the region to a NUMA node
75  * later in the setup process using memblock_set_node(). The
76  * memblock_add_node() performs such an assignment directly.
77  *
78  * Once memblock is setup the memory can be allocated using one of the
79  * API variants:
80  *
81  * * memblock_phys_alloc*() - these functions return the **physical**
82  *   address of the allocated memory
83  * * memblock_alloc*() - these functions return the **virtual** address
84  *   of the allocated memory.
85  *
86  * Note, that both API variants use implicit assumptions about allowed
87  * memory ranges and the fallback methods. Consult the documentation
88  * of memblock_alloc_internal() and memblock_alloc_range_nid()
89  * functions for more elaborate description.
90  *
91  * As the system boot progresses, the architecture specific mem_init()
92  * function frees all the memory to the buddy page allocator.
93  *
94  * Unless an architecture enables %CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK, the
95  * memblock data structures (except "physmem") will be discarded after the
96  * system initialization completes.
97  */
98
99 #ifndef CONFIG_NUMA
100 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
101 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
102 #endif
103
104 unsigned long max_low_pfn;
105 unsigned long min_low_pfn;
106 unsigned long max_pfn;
107 unsigned long long max_possible_pfn;
108
109 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS] __initdata_memblock;
110 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS] __initdata_memblock;
111 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
112 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS];
113 #endif
114
115 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
116         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
117         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
118         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS,
119         .memory.name            = "memory",
120
121         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
122         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
123         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS,
124         .reserved.name          = "reserved",
125
126         .bottom_up              = false,
127         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
128 };
129
130 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
131 struct memblock_type physmem = {
132         .regions                = memblock_physmem_init_regions,
133         .cnt                    = 1,    /* empty dummy entry */
134         .max                    = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
135         .name                   = "physmem",
136 };
137 #endif
138
139 /*
140  * keep a pointer to &memblock.memory in the text section to use it in
141  * __next_mem_range() and its helpers.
142  *  For architectures that do not keep memblock data after init, this
143  * pointer will be reset to NULL at memblock_discard()
144  */
145 static __refdata struct memblock_type *memblock_memory = &memblock.memory;
146
147 #define for_each_memblock_type(i, memblock_type, rgn)                   \
148         for (i = 0, rgn = &memblock_type->regions[0];                   \
149              i < memblock_type->cnt;                                    \
150              i++, rgn = &memblock_type->regions[i])
151
152 #define memblock_dbg(fmt, ...)                                          \
153         do {                                                            \
154                 if (memblock_debug)                                     \
155                         pr_info(fmt, ##__VA_ARGS__);                    \
156         } while (0)
157
158 static int memblock_debug __initdata_memblock;
159 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock;
160 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
161 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock;
162 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock;
163
164 static enum memblock_flags __init_memblock choose_memblock_flags(void)
165 {
166         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
167 }
168
169 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
170 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
171 {
172         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
173 }
174
175 /*
176  * Address comparison utilities
177  */
178 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
179                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
180 {
181         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
182 }
183
184 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
185                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
186 {
187         unsigned long i;
188
189         memblock_cap_size(base, &size);
190
191         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
192                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
193                                            type->regions[i].size))
194                         break;
195         return i < type->cnt;
196 }
197
198 /**
199  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
200  * @start: start of candidate range
201  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
202  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
203  * @size: size of free area to find
204  * @align: alignment of free area to find
205  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
206  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
207  *
208  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
209  *
210  * Return:
211  * Found address on success, 0 on failure.
212  */
213 static phys_addr_t __init_memblock
214 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
215                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
216                                 enum memblock_flags flags)
217 {
218         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
219         u64 i;
220
221         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
222                 this_start = clamp(this_start, start, end);
223                 this_end = clamp(this_end, start, end);
224
225                 cand = round_up(this_start, align);
226                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
227                         return cand;
228         }
229
230         return 0;
231 }
232
233 /**
234  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
235  * @start: start of candidate range
236  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
237  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
238  * @size: size of free area to find
239  * @align: alignment of free area to find
240  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
241  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
242  *
243  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
244  *
245  * Return:
246  * Found address on success, 0 on failure.
247  */
248 static phys_addr_t __init_memblock
249 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
250                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
251                                enum memblock_flags flags)
252 {
253         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
254         u64 i;
255
256         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
257                                         NULL) {
258                 this_start = clamp(this_start, start, end);
259                 this_end = clamp(this_end, start, end);
260
261                 if (this_end < size)
262                         continue;
263
264                 cand = round_down(this_end - size, align);
265                 if (cand >= this_start)
266                         return cand;
267         }
268
269         return 0;
270 }
271
272 /**
273  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
274  * @size: size of free area to find
275  * @align: alignment of free area to find
276  * @start: start of candidate range
277  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
278  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
279  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
280  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
281  *
282  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
283  *
284  * Return:
285  * Found address on success, 0 on failure.
286  */
287 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
288                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
289                                         phys_addr_t end, int nid,
290                                         enum memblock_flags flags)
291 {
292         /* pump up @end */
293         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE ||
294             end == MEMBLOCK_ALLOC_NOLEAKTRACE)
295                 end = memblock.current_limit;
296
297         /* avoid allocating the first page */
298         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
299         end = max(start, end);
300
301         if (memblock_bottom_up())
302                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
303                                                        nid, flags);
304         else
305                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
306                                                       nid, flags);
307 }
308
309 /**
310  * memblock_find_in_range - find free area in given range
311  * @start: start of candidate range
312  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
313  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
314  * @size: size of free area to find
315  * @align: alignment of free area to find
316  *
317  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
318  *
319  * Return:
320  * Found address on success, 0 on failure.
321  */
322 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
323                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
324                                         phys_addr_t align)
325 {
326         phys_addr_t ret;
327         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
328
329 again:
330         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
331                                             NUMA_NO_NODE, flags);
332
333         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
334                 pr_warn_ratelimited("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
335                         &size);
336                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
337                 goto again;
338         }
339
340         return ret;
341 }
342
343 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
344 {
345         type->total_size -= type->regions[r].size;
346         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
347                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
348         type->cnt--;
349
350         /* Special case for empty arrays */
351         if (type->cnt == 0) {
352                 WARN_ON(type->total_size != 0);
353                 type->cnt = 1;
354                 type->regions[0].base = 0;
355                 type->regions[0].size = 0;
356                 type->regions[0].flags = 0;
357                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
358         }
359 }
360
361 #ifndef CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK
362 /**
363  * memblock_discard - discard memory and reserved arrays if they were allocated
364  */
365 void __init memblock_discard(void)
366 {
367         phys_addr_t addr, size;
368
369         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
370                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
371                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
372                                   memblock.reserved.max);
373                 if (memblock_reserved_in_slab)
374                         kfree(memblock.reserved.regions);
375                 else
376                         memblock_free_late(addr, size);
377                 /* Reset to prevent UAF from stray frees. */
378                 memblock.reserved.regions = memblock_reserved_init_regions;
379                 memblock.reserved.cnt = 1;
380                 memblock_remove_region(&memblock.reserved, 0);
381         }
382
383         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
384                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
385                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
386                                   memblock.memory.max);
387                 if (memblock_memory_in_slab)
388                         kfree(memblock.memory.regions);
389                 else
390                         memblock_free_late(addr, size);
391         }
392
393         memblock_memory = NULL;
394 }
395 #endif
396
397 /**
398  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
399  * @type: memblock type of the regions array being doubled
400  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
401  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
402  *
403  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
404  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
405  * allocated memory range [@new_area_start, @new_area_start + @new_area_size]
406  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
407  * not overlap.
408  *
409  * Return:
410  * 0 on success, -1 on failure.
411  */
412 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
413                                                 phys_addr_t new_area_start,
414                                                 phys_addr_t new_area_size)
415 {
416         struct memblock_region *new_array, *old_array;
417         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
418         phys_addr_t old_size, new_size, addr, new_end;
419         int use_slab = slab_is_available();
420         int *in_slab;
421
422         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
423          * of memory that aren't suitable for allocation
424          */
425         if (!memblock_can_resize)
426                 return -1;
427
428         /* Calculate new doubled size */
429         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
430         new_size = old_size << 1;
431         /*
432          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
433          *   so we can free them completely later.
434          */
435         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
436         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
437
438         /* Retrieve the slab flag */
439         if (type == &memblock.memory)
440                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
441         else
442                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
443
444         /* Try to find some space for it */
445         if (use_slab) {
446                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
447                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
448         } else {
449                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
450                 if (type != &memblock.reserved)
451                         new_area_start = new_area_size = 0;
452
453                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
454                                                 memblock.current_limit,
455                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
456                 if (!addr && new_area_size)
457                         addr = memblock_find_in_range(0,
458                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
459                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
460
461                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
462         }
463         if (!addr) {
464                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
465                        type->name, type->max, type->max * 2);
466                 return -1;
467         }
468
469         new_end = addr + new_size - 1;
470         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%pa-%pa]",
471                         type->name, type->max * 2, &addr, &new_end);
472
473         /*
474          * Found space, we now need to move the array over before we add the
475          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
476          * full.
477          */
478         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
479         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
480         old_array = type->regions;
481         type->regions = new_array;
482         type->max <<= 1;
483
484         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
485         if (*in_slab)
486                 kfree(old_array);
487         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
488                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
489                 memblock_free(old_array, old_alloc_size);
490
491         /*
492          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
493          * needn't do it
494          */
495         if (!use_slab)
496                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
497
498         /* Update slab flag */
499         *in_slab = use_slab;
500
501         return 0;
502 }
503
504 /**
505  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
506  * @type: memblock type to scan
507  * @start_rgn: start scanning from (@start_rgn - 1)
508  * @end_rgn: end scanning at (@end_rgn - 1)
509  * Scan @type and merge neighboring compatible regions in [@start_rgn - 1, @end_rgn)
510  */
511 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type,
512                                                    unsigned long start_rgn,
513                                                    unsigned long end_rgn)
514 {
515         int i = 0;
516         if (start_rgn)
517                 i = start_rgn - 1;
518         end_rgn = min(end_rgn, type->cnt - 1);
519         while (i < end_rgn) {
520                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
521                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
522
523                 if (this->base + this->size != next->base ||
524                     memblock_get_region_node(this) !=
525                     memblock_get_region_node(next) ||
526                     this->flags != next->flags) {
527                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
528                         i++;
529                         continue;
530                 }
531
532                 this->size += next->size;
533                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
534                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
535                 type->cnt--;
536                 end_rgn--;
537         }
538 }
539
540 /**
541  * memblock_insert_region - insert new memblock region
542  * @type:       memblock type to insert into
543  * @idx:        index for the insertion point
544  * @base:       base address of the new region
545  * @size:       size of the new region
546  * @nid:        node id of the new region
547  * @flags:      flags of the new region
548  *
549  * Insert new memblock region [@base, @base + @size) into @type at @idx.
550  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
551  */
552 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
553                                                    int idx, phys_addr_t base,
554                                                    phys_addr_t size,
555                                                    int nid,
556                                                    enum memblock_flags flags)
557 {
558         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
559
560         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
561         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
562         rgn->base = base;
563         rgn->size = size;
564         rgn->flags = flags;
565         memblock_set_region_node(rgn, nid);
566         type->cnt++;
567         type->total_size += size;
568 }
569
570 /**
571  * memblock_add_range - add new memblock region
572  * @type: memblock type to add new region into
573  * @base: base address of the new region
574  * @size: size of the new region
575  * @nid: nid of the new region
576  * @flags: flags of the new region
577  *
578  * Add new memblock region [@base, @base + @size) into @type.  The new region
579  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
580  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
581  * compatible regions are merged) after the addition.
582  *
583  * Return:
584  * 0 on success, -errno on failure.
585  */
586 static int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
587                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
588                                 int nid, enum memblock_flags flags)
589 {
590         bool insert = false;
591         phys_addr_t obase = base;
592         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
593         int idx, nr_new, start_rgn = -1, end_rgn;
594         struct memblock_region *rgn;
595
596         if (!size)
597                 return 0;
598
599         /* special case for empty array */
600         if (type->regions[0].size == 0) {
601                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
602                 type->regions[0].base = base;
603                 type->regions[0].size = size;
604                 type->regions[0].flags = flags;
605                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
606                 type->total_size = size;
607                 return 0;
608         }
609
610         /*
611          * The worst case is when new range overlaps all existing regions,
612          * then we'll need type->cnt + 1 empty regions in @type. So if
613          * type->cnt * 2 + 1 is less than or equal to type->max, we know
614          * that there is enough empty regions in @type, and we can insert
615          * regions directly.
616          */
617         if (type->cnt * 2 + 1 <= type->max)
618                 insert = true;
619
620 repeat:
621         /*
622          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
623          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
624          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
625          */
626         base = obase;
627         nr_new = 0;
628
629         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
630                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
631                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
632
633                 if (rbase >= end)
634                         break;
635                 if (rend <= base)
636                         continue;
637                 /*
638                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
639                  * area, insert that portion.
640                  */
641                 if (rbase > base) {
642 #ifdef CONFIG_NUMA
643                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
644 #endif
645                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
646                         nr_new++;
647                         if (insert) {
648                                 if (start_rgn == -1)
649                                         start_rgn = idx;
650                                 end_rgn = idx + 1;
651                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
652                                                        rbase - base, nid,
653                                                        flags);
654                         }
655                 }
656                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
657                 base = min(rend, end);
658         }
659
660         /* insert the remaining portion */
661         if (base < end) {
662                 nr_new++;
663                 if (insert) {
664                         if (start_rgn == -1)
665                                 start_rgn = idx;
666                         end_rgn = idx + 1;
667                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
668                                                nid, flags);
669                 }
670         }
671
672         if (!nr_new)
673                 return 0;
674
675         /*
676          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
677          * insertions; otherwise, merge and return.
678          */
679         if (!insert) {
680                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
681                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
682                                 return -ENOMEM;
683                 insert = true;
684                 goto repeat;
685         } else {
686                 memblock_merge_regions(type, start_rgn, end_rgn);
687                 return 0;
688         }
689 }
690
691 /**
692  * memblock_add_node - add new memblock region within a NUMA node
693  * @base: base address of the new region
694  * @size: size of the new region
695  * @nid: nid of the new region
696  * @flags: flags of the new region
697  *
698  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
699  * type. See memblock_add_range() description for mode details
700  *
701  * Return:
702  * 0 on success, -errno on failure.
703  */
704 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
705                                       int nid, enum memblock_flags flags)
706 {
707         phys_addr_t end = base + size - 1;
708
709         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] nid=%d flags=%x %pS\n", __func__,
710                      &base, &end, nid, flags, (void *)_RET_IP_);
711
712         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, flags);
713 }
714
715 /**
716  * memblock_add - add new memblock region
717  * @base: base address of the new region
718  * @size: size of the new region
719  *
720  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
721  * type. See memblock_add_range() description for mode details
722  *
723  * Return:
724  * 0 on success, -errno on failure.
725  */
726 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
727 {
728         phys_addr_t end = base + size - 1;
729
730         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
731                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
732
733         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
734 }
735
736 /**
737  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
738  * @type: memblock type to isolate range for
739  * @base: base of range to isolate
740  * @size: size of range to isolate
741  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
742  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
743  *
744  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
745  * [@base, @base + @size).  Crossing regions are split at the boundaries,
746  * which may create at most two more regions.  The index of the first
747  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
748  *
749  * Return:
750  * 0 on success, -errno on failure.
751  */
752 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
753                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
754                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
755 {
756         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
757         int idx;
758         struct memblock_region *rgn;
759
760         *start_rgn = *end_rgn = 0;
761
762         if (!size)
763                 return 0;
764
765         /* we'll create at most two more regions */
766         while (type->cnt + 2 > type->max)
767                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
768                         return -ENOMEM;
769
770         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
771                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
772                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
773
774                 if (rbase >= end)
775                         break;
776                 if (rend <= base)
777                         continue;
778
779                 if (rbase < base) {
780                         /*
781                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
782                          * to process the next region - the new top half.
783                          */
784                         rgn->base = base;
785                         rgn->size -= base - rbase;
786                         type->total_size -= base - rbase;
787                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
788                                                memblock_get_region_node(rgn),
789                                                rgn->flags);
790                 } else if (rend > end) {
791                         /*
792                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
793                          * current region - the new bottom half.
794                          */
795                         rgn->base = end;
796                         rgn->size -= end - rbase;
797                         type->total_size -= end - rbase;
798                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
799                                                memblock_get_region_node(rgn),
800                                                rgn->flags);
801                 } else {
802                         /* @rgn is fully contained, record it */
803                         if (!*end_rgn)
804                                 *start_rgn = idx;
805                         *end_rgn = idx + 1;
806                 }
807         }
808
809         return 0;
810 }
811
812 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
813                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
814 {
815         int start_rgn, end_rgn;
816         int i, ret;
817
818         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
819         if (ret)
820                 return ret;
821
822         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
823                 memblock_remove_region(type, i);
824         return 0;
825 }
826
827 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
828 {
829         phys_addr_t end = base + size - 1;
830
831         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
832                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
833
834         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
835 }
836
837 /**
838  * memblock_free - free boot memory allocation
839  * @ptr: starting address of the  boot memory allocation
840  * @size: size of the boot memory block in bytes
841  *
842  * Free boot memory block previously allocated by memblock_alloc_xx() API.
843  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
844  */
845 void __init_memblock memblock_free(void *ptr, size_t size)
846 {
847         if (ptr)
848                 memblock_phys_free(__pa(ptr), size);
849 }
850
851 /**
852  * memblock_phys_free - free boot memory block
853  * @base: phys starting address of the  boot memory block
854  * @size: size of the boot memory block in bytes
855  *
856  * Free boot memory block previously allocated by memblock_phys_alloc_xx() API.
857  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
858  */
859 int __init_memblock memblock_phys_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
860 {
861         phys_addr_t end = base + size - 1;
862
863         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
864                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
865
866         kmemleak_free_part_phys(base, size);
867         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
868 }
869
870 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
871 {
872         phys_addr_t end = base + size - 1;
873
874         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
875                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
876
877         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
878 }
879
880 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
881 int __init_memblock memblock_physmem_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
882 {
883         phys_addr_t end = base + size - 1;
884
885         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
886                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
887
888         return memblock_add_range(&physmem, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
889 }
890 #endif
891
892 /**
893  * memblock_setclr_flag - set or clear flag for a memory region
894  * @base: base address of the region
895  * @size: size of the region
896  * @set: set or clear the flag
897  * @flag: the flag to update
898  *
899  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
900  *
901  * Return: 0 on success, -errno on failure.
902  */
903 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
904                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
905 {
906         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
907         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
908
909         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
910         if (ret)
911                 return ret;
912
913         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++) {
914                 struct memblock_region *r = &type->regions[i];
915
916                 if (set)
917                         r->flags |= flag;
918                 else
919                         r->flags &= ~flag;
920         }
921
922         memblock_merge_regions(type, start_rgn, end_rgn);
923         return 0;
924 }
925
926 /**
927  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
928  * @base: the base phys addr of the region
929  * @size: the size of the region
930  *
931  * Return: 0 on success, -errno on failure.
932  */
933 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
934 {
935         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
936 }
937
938 /**
939  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
940  * @base: the base phys addr of the region
941  * @size: the size of the region
942  *
943  * Return: 0 on success, -errno on failure.
944  */
945 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
946 {
947         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
948 }
949
950 /**
951  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
952  * @base: the base phys addr of the region
953  * @size: the size of the region
954  *
955  * Return: 0 on success, -errno on failure.
956  */
957 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
958 {
959         if (!mirrored_kernelcore)
960                 return 0;
961
962         system_has_some_mirror = true;
963
964         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
965 }
966
967 /**
968  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
969  * @base: the base phys addr of the region
970  * @size: the size of the region
971  *
972  * The memory regions marked with %MEMBLOCK_NOMAP will not be added to the
973  * direct mapping of the physical memory. These regions will still be
974  * covered by the memory map. The struct page representing NOMAP memory
975  * frames in the memory map will be PageReserved()
976  *
977  * Note: if the memory being marked %MEMBLOCK_NOMAP was allocated from
978  * memblock, the caller must inform kmemleak to ignore that memory
979  *
980  * Return: 0 on success, -errno on failure.
981  */
982 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
983 {
984         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
985 }
986
987 /**
988  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
989  * @base: the base phys addr of the region
990  * @size: the size of the region
991  *
992  * Return: 0 on success, -errno on failure.
993  */
994 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
995 {
996         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
997 }
998
999 static bool should_skip_region(struct memblock_type *type,
1000                                struct memblock_region *m,
1001                                int nid, int flags)
1002 {
1003         int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1004
1005         /* we never skip regions when iterating memblock.reserved or physmem */
1006         if (type != memblock_memory)
1007                 return false;
1008
1009         /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1010         if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1011                 return true;
1012
1013         /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1014         if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m) &&
1015             !(flags & MEMBLOCK_HOTPLUG))
1016                 return true;
1017
1018         /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1019         if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1020                 return true;
1021
1022         /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1023         if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1024                 return true;
1025
1026         /* skip driver-managed memory unless we were asked for it explicitly */
1027         if (!(flags & MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED) && memblock_is_driver_managed(m))
1028                 return true;
1029
1030         return false;
1031 }
1032
1033 /**
1034  * __next_mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
1035  * @idx: pointer to u64 loop variable
1036  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1037  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1038  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1039  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1040  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1041  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1042  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1043  *
1044  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
1045  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
1046  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
1047  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
1048  * look like the following,
1049  *
1050  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
1051  *
1052  * The upper 32bit indexes the following regions.
1053  *
1054  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
1055  *
1056  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
1057  * in lockstep and returns each intersection.
1058  */
1059 void __next_mem_range(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags,
1060                       struct memblock_type *type_a,
1061                       struct memblock_type *type_b, phys_addr_t *out_start,
1062                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1063 {
1064         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1065         int idx_b = *idx >> 32;
1066
1067         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
1068         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1069                 nid = NUMA_NO_NODE;
1070
1071         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
1072                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1073
1074                 phys_addr_t m_start = m->base;
1075                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1076                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
1077
1078                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1079                         continue;
1080
1081                 if (!type_b) {
1082                         if (out_start)
1083                                 *out_start = m_start;
1084                         if (out_end)
1085                                 *out_end = m_end;
1086                         if (out_nid)
1087                                 *out_nid = m_nid;
1088                         idx_a++;
1089                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1090                         return;
1091                 }
1092
1093                 /* scan areas before each reservation */
1094                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
1095                         struct memblock_region *r;
1096                         phys_addr_t r_start;
1097                         phys_addr_t r_end;
1098
1099                         r = &type_b->regions[idx_b];
1100                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1101                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1102                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1103
1104                         /*
1105                          * if idx_b advanced past idx_a,
1106                          * break out to advance idx_a
1107                          */
1108                         if (r_start >= m_end)
1109                                 break;
1110                         /* if the two regions intersect, we're done */
1111                         if (m_start < r_end) {
1112                                 if (out_start)
1113                                         *out_start =
1114                                                 max(m_start, r_start);
1115                                 if (out_end)
1116                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1117                                 if (out_nid)
1118                                         *out_nid = m_nid;
1119                                 /*
1120                                  * The region which ends first is
1121                                  * advanced for the next iteration.
1122                                  */
1123                                 if (m_end <= r_end)
1124                                         idx_a++;
1125                                 else
1126                                         idx_b++;
1127                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1128                                 return;
1129                         }
1130                 }
1131         }
1132
1133         /* signal end of iteration */
1134         *idx = ULLONG_MAX;
1135 }
1136
1137 /**
1138  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
1139  *
1140  * @idx: pointer to u64 loop variable
1141  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1142  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1143  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1144  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1145  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1146  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1147  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1148  *
1149  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
1150  * in type_b.
1151  *
1152  * Reverse of __next_mem_range().
1153  */
1154 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
1155                                           enum memblock_flags flags,
1156                                           struct memblock_type *type_a,
1157                                           struct memblock_type *type_b,
1158                                           phys_addr_t *out_start,
1159                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1160 {
1161         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1162         int idx_b = *idx >> 32;
1163
1164         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1165                 nid = NUMA_NO_NODE;
1166
1167         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1168                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1169                 if (type_b != NULL)
1170                         idx_b = type_b->cnt;
1171                 else
1172                         idx_b = 0;
1173         }
1174
1175         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1176                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1177
1178                 phys_addr_t m_start = m->base;
1179                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1180                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1181
1182                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1183                         continue;
1184
1185                 if (!type_b) {
1186                         if (out_start)
1187                                 *out_start = m_start;
1188                         if (out_end)
1189                                 *out_end = m_end;
1190                         if (out_nid)
1191                                 *out_nid = m_nid;
1192                         idx_a--;
1193                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1194                         return;
1195                 }
1196
1197                 /* scan areas before each reservation */
1198                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1199                         struct memblock_region *r;
1200                         phys_addr_t r_start;
1201                         phys_addr_t r_end;
1202
1203                         r = &type_b->regions[idx_b];
1204                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1205                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1206                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1207                         /*
1208                          * if idx_b advanced past idx_a,
1209                          * break out to advance idx_a
1210                          */
1211
1212                         if (r_end <= m_start)
1213                                 break;
1214                         /* if the two regions intersect, we're done */
1215                         if (m_end > r_start) {
1216                                 if (out_start)
1217                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1218                                 if (out_end)
1219                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1220                                 if (out_nid)
1221                                         *out_nid = m_nid;
1222                                 if (m_start >= r_start)
1223                                         idx_a--;
1224                                 else
1225                                         idx_b--;
1226                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1227                                 return;
1228                         }
1229                 }
1230         }
1231         /* signal end of iteration */
1232         *idx = ULLONG_MAX;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Common iterator interface used to define for_each_mem_pfn_range().
1237  */
1238 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1239                                 unsigned long *out_start_pfn,
1240                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1241 {
1242         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1243         struct memblock_region *r;
1244         int r_nid;
1245
1246         while (++*idx < type->cnt) {
1247                 r = &type->regions[*idx];
1248                 r_nid = memblock_get_region_node(r);
1249
1250                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1251                         continue;
1252                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r_nid)
1253                         break;
1254         }
1255         if (*idx >= type->cnt) {
1256                 *idx = -1;
1257                 return;
1258         }
1259
1260         if (out_start_pfn)
1261                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1262         if (out_end_pfn)
1263                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1264         if (out_nid)
1265                 *out_nid = r_nid;
1266 }
1267
1268 /**
1269  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1270  * @base: base of area to set node ID for
1271  * @size: size of area to set node ID for
1272  * @type: memblock type to set node ID for
1273  * @nid: node ID to set
1274  *
1275  * Set the nid of memblock @type regions in [@base, @base + @size) to @nid.
1276  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1277  *
1278  * Return:
1279  * 0 on success, -errno on failure.
1280  */
1281 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1282                                       struct memblock_type *type, int nid)
1283 {
1284 #ifdef CONFIG_NUMA
1285         int start_rgn, end_rgn;
1286         int i, ret;
1287
1288         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1289         if (ret)
1290                 return ret;
1291
1292         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1293                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1294
1295         memblock_merge_regions(type, start_rgn, end_rgn);
1296 #endif
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
1301 /**
1302  * __next_mem_pfn_range_in_zone - iterator for for_each_*_range_in_zone()
1303  *
1304  * @idx: pointer to u64 loop variable
1305  * @zone: zone in which all of the memory blocks reside
1306  * @out_spfn: ptr to ulong for start pfn of the range, can be %NULL
1307  * @out_epfn: ptr to ulong for end pfn of the range, can be %NULL
1308  *
1309  * This function is meant to be a zone/pfn specific wrapper for the
1310  * for_each_mem_range type iterators. Specifically they are used in the
1311  * deferred memory init routines and as such we were duplicating much of
1312  * this logic throughout the code. So instead of having it in multiple
1313  * locations it seemed like it would make more sense to centralize this to
1314  * one new iterator that does everything they need.
1315  */
1316 void __init_memblock
1317 __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
1318                              unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)
1319 {
1320         int zone_nid = zone_to_nid(zone);
1321         phys_addr_t spa, epa;
1322
1323         __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1324                          &memblock.memory, &memblock.reserved,
1325                          &spa, &epa, NULL);
1326
1327         while (*idx != U64_MAX) {
1328                 unsigned long epfn = PFN_DOWN(epa);
1329                 unsigned long spfn = PFN_UP(spa);
1330
1331                 /*
1332                  * Verify the end is at least past the start of the zone and
1333                  * that we have at least one PFN to initialize.
1334                  */
1335                 if (zone->zone_start_pfn < epfn && spfn < epfn) {
1336                         /* if we went too far just stop searching */
1337                         if (zone_end_pfn(zone) <= spfn) {
1338                                 *idx = U64_MAX;
1339                                 break;
1340                         }
1341
1342                         if (out_spfn)
1343                                 *out_spfn = max(zone->zone_start_pfn, spfn);
1344                         if (out_epfn)
1345                                 *out_epfn = min(zone_end_pfn(zone), epfn);
1346
1347                         return;
1348                 }
1349
1350                 __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1351                                  &memblock.memory, &memblock.reserved,
1352                                  &spa, &epa, NULL);
1353         }
1354
1355         /* signal end of iteration */
1356         if (out_spfn)
1357                 *out_spfn = ULONG_MAX;
1358         if (out_epfn)
1359                 *out_epfn = 0;
1360 }
1361
1362 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
1363
1364 /**
1365  * memblock_alloc_range_nid - allocate boot memory block
1366  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1367  * @align: alignment of the region and block's size
1368  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1369  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1370  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1371  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1372  *
1373  * The allocation is performed from memory region limited by
1374  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
1375  *
1376  * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
1377  * is false, the allocation falls back to any node in the system.
1378  *
1379  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
1380  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
1381  * memory region.
1382  *
1383  * In addition, function using kmemleak_alloc_phys for allocated boot
1384  * memory block, it is never reported as leaks.
1385  *
1386  * Return:
1387  * Physical address of allocated memory block on success, %0 on failure.
1388  */
1389 phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1390                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1391                                         phys_addr_t end, int nid,
1392                                         bool exact_nid)
1393 {
1394         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
1395         phys_addr_t found;
1396
1397         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1398                 nid = NUMA_NO_NODE;
1399
1400         if (!align) {
1401                 /* Can't use WARNs this early in boot on powerpc */
1402                 dump_stack();
1403                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1404         }
1405
1406 again:
1407         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1408                                             flags);
1409         if (found && !memblock_reserve(found, size))
1410                 goto done;
1411
1412         if (nid != NUMA_NO_NODE && !exact_nid) {
1413                 found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
1414                                                     end, NUMA_NO_NODE,
1415                                                     flags);
1416                 if (found && !memblock_reserve(found, size))
1417                         goto done;
1418         }
1419
1420         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1421                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1422                 pr_warn_ratelimited("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1423                         &size);
1424                 goto again;
1425         }
1426
1427         return 0;
1428
1429 done:
1430         /*
1431          * Skip kmemleak for those places like kasan_init() and
1432          * early_pgtable_alloc() due to high volume.
1433          */
1434         if (end != MEMBLOCK_ALLOC_NOLEAKTRACE)
1435                 /*
1436                  * Memblock allocated blocks are never reported as
1437                  * leaks. This is because many of these blocks are
1438                  * only referred via the physical address which is
1439                  * not looked up by kmemleak.
1440                  */
1441                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0);
1442
1443         /*
1444          * Some Virtual Machine platforms, such as Intel TDX or AMD SEV-SNP,
1445          * require memory to be accepted before it can be used by the
1446          * guest.
1447          *
1448          * Accept the memory of the allocated buffer.
1449          */
1450         accept_memory(found, found + size);
1451
1452         return found;
1453 }
1454
1455 /**
1456  * memblock_phys_alloc_range - allocate a memory block inside specified range
1457  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1458  * @align: alignment of the region and block's size
1459  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (physical address)
1460  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (physical address)
1461  *
1462  * Allocate @size bytes in the between @start and @end.
1463  *
1464  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1465  * %0 on failure.
1466  */
1467 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
1468                                              phys_addr_t align,
1469                                              phys_addr_t start,
1470                                              phys_addr_t end)
1471 {
1472         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1473                      __func__, (u64)size, (u64)align, &start, &end,
1474                      (void *)_RET_IP_);
1475         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1476                                         false);
1477 }
1478
1479 /**
1480  * memblock_phys_alloc_try_nid - allocate a memory block from specified NUMA node
1481  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1482  * @align: alignment of the region and block's size
1483  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1484  *
1485  * Allocates memory block from the specified NUMA node. If the node
1486  * has no available memory, attempts to allocated from any node in the
1487  * system.
1488  *
1489  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1490  * %0 on failure.
1491  */
1492 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1493 {
1494         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
1495                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
1496 }
1497
1498 /**
1499  * memblock_alloc_internal - allocate boot memory block
1500  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1501  * @align: alignment of the region and block's size
1502  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1503  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1504  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1505  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1506  *
1507  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
1508  * converts the returned physical address to virtual.
1509  *
1510  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1511  * will fall back to memory below @min_addr. Other constraints, such
1512  * as node and mirrored memory will be handled again in
1513  * memblock_alloc_range_nid().
1514  *
1515  * Return:
1516  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1517  */
1518 static void * __init memblock_alloc_internal(
1519                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1520                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1521                                 int nid, bool exact_nid)
1522 {
1523         phys_addr_t alloc;
1524
1525         /*
1526          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1527          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1528          * internal data may be destroyed (after execution of memblock_free_all)
1529          */
1530         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1531                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1532
1533         if (max_addr > memblock.current_limit)
1534                 max_addr = memblock.current_limit;
1535
1536         alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1537                                         exact_nid);
1538
1539         /* retry allocation without lower limit */
1540         if (!alloc && min_addr)
1541                 alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
1542                                                 exact_nid);
1543
1544         if (!alloc)
1545                 return NULL;
1546
1547         return phys_to_virt(alloc);
1548 }
1549
1550 /**
1551  * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
1552  * without zeroing memory
1553  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1554  * @align: alignment of the region and block's size
1555  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1556  *        is preferred (phys address)
1557  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1558  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1559  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1560  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1561  *
1562  * Public function, provides additional debug information (including caller
1563  * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
1564  *
1565  * Return:
1566  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1567  */
1568 void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
1569                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1570                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1571                         int nid)
1572 {
1573         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1574                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1575                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1576
1577         return memblock_alloc_internal(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1578                                        true);
1579 }
1580
1581 /**
1582  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1583  * memory and without panicking
1584  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1585  * @align: alignment of the region and block's size
1586  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1587  *        is preferred (phys address)
1588  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1589  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1590  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1591  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1592  *
1593  * Public function, provides additional debug information (including caller
1594  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1595  * cannot be satisfied.
1596  *
1597  * Return:
1598  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1599  */
1600 void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
1601                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1602                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1603                         int nid)
1604 {
1605         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1606                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1607                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1608
1609         return memblock_alloc_internal(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1610                                        false);
1611 }
1612
1613 /**
1614  * memblock_alloc_try_nid - allocate boot memory block
1615  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1616  * @align: alignment of the region and block's size
1617  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1618  *        is preferred (phys address)
1619  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1620  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1621  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1622  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1623  *
1624  * Public function, provides additional debug information (including caller
1625  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1626  *
1627  * Return:
1628  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1629  */
1630 void * __init memblock_alloc_try_nid(
1631                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1632                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1633                         int nid)
1634 {
1635         void *ptr;
1636
1637         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1638                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1639                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1640         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1641                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1642         if (ptr)
1643                 memset(ptr, 0, size);
1644
1645         return ptr;
1646 }
1647
1648 /**
1649  * memblock_free_late - free pages directly to buddy allocator
1650  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1651  * @size: size of the boot memory block in bytes
1652  *
1653  * This is only useful when the memblock allocator has already been torn
1654  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1655  * to the buddy allocator.
1656  */
1657 void __init memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1658 {
1659         phys_addr_t cursor, end;
1660
1661         end = base + size - 1;
1662         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n",
1663                      __func__, &base, &end, (void *)_RET_IP_);
1664         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1665         cursor = PFN_UP(base);
1666         end = PFN_DOWN(base + size);
1667
1668         for (; cursor < end; cursor++) {
1669                 memblock_free_pages(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1670                 totalram_pages_inc();
1671         }
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Remaining API functions
1676  */
1677
1678 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1679 {
1680         return memblock.memory.total_size;
1681 }
1682
1683 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1684 {
1685         return memblock.reserved.total_size;
1686 }
1687
1688 /* lowest address */
1689 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1690 {
1691         return memblock.memory.regions[0].base;
1692 }
1693
1694 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1695 {
1696         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1697
1698         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1699 }
1700
1701 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1702 {
1703         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1704         struct memblock_region *r;
1705
1706         /*
1707          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1708          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1709          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1710          */
1711         for_each_mem_region(r) {
1712                 if (limit <= r->size) {
1713                         max_addr = r->base + limit;
1714                         break;
1715                 }
1716                 limit -= r->size;
1717         }
1718
1719         return max_addr;
1720 }
1721
1722 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1723 {
1724         phys_addr_t max_addr;
1725
1726         if (!limit)
1727                 return;
1728
1729         max_addr = __find_max_addr(limit);
1730
1731         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1732         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1733                 return;
1734
1735         /* truncate both memory and reserved regions */
1736         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1737                               PHYS_ADDR_MAX);
1738         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1739                               PHYS_ADDR_MAX);
1740 }
1741
1742 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1743 {
1744         int start_rgn, end_rgn;
1745         int i, ret;
1746
1747         if (!size)
1748                 return;
1749
1750         if (!memblock_memory->total_size) {
1751                 pr_warn("%s: No memory registered yet\n", __func__);
1752                 return;
1753         }
1754
1755         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1756                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1757         if (ret)
1758                 return;
1759
1760         /* remove all the MAP regions */
1761         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1762                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1763                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1764
1765         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1766                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1767                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1768
1769         /* truncate the reserved regions */
1770         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1771         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1772                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1773 }
1774
1775 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1776 {
1777         phys_addr_t max_addr;
1778
1779         if (!limit)
1780                 return;
1781
1782         max_addr = __find_max_addr(limit);
1783
1784         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1785         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1786                 return;
1787
1788         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1789 }
1790
1791 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1792 {
1793         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1794
1795         do {
1796                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1797
1798                 if (addr < type->regions[mid].base)
1799                         right = mid;
1800                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1801                                   type->regions[mid].size))
1802                         left = mid + 1;
1803                 else
1804                         return mid;
1805         } while (left < right);
1806         return -1;
1807 }
1808
1809 bool __init_memblock memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1810 {
1811         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1812 }
1813
1814 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1815 {
1816         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1817 }
1818
1819 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1820 {
1821         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1822
1823         if (i == -1)
1824                 return false;
1825         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1826 }
1827
1828 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1829                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1830 {
1831         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1832         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1833
1834         if (mid == -1)
1835                 return -1;
1836
1837         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1838         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1839
1840         return memblock_get_region_node(&type->regions[mid]);
1841 }
1842
1843 /**
1844  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1845  * @base: base of region to check
1846  * @size: size of region to check
1847  *
1848  * Check if the region [@base, @base + @size) is a subset of a memory block.
1849  *
1850  * Return:
1851  * 0 if false, non-zero if true
1852  */
1853 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1854 {
1855         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1856         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1857
1858         if (idx == -1)
1859                 return false;
1860         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1861                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1862 }
1863
1864 /**
1865  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1866  * @base: base of region to check
1867  * @size: size of region to check
1868  *
1869  * Check if the region [@base, @base + @size) intersects a reserved
1870  * memory block.
1871  *
1872  * Return:
1873  * True if they intersect, false if not.
1874  */
1875 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1876 {
1877         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1878 }
1879
1880 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1881 {
1882         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1883         struct memblock_region *r;
1884
1885         for_each_mem_region(r) {
1886                 orig_start = r->base;
1887                 orig_end = r->base + r->size;
1888                 start = round_up(orig_start, align);
1889                 end = round_down(orig_end, align);
1890
1891                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1892                         continue;
1893
1894                 if (start < end) {
1895                         r->base = start;
1896                         r->size = end - start;
1897                 } else {
1898                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1899                                                r - memblock.memory.regions);
1900                         r--;
1901                 }
1902         }
1903 }
1904
1905 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1906 {
1907         memblock.current_limit = limit;
1908 }
1909
1910 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1911 {
1912         return memblock.current_limit;
1913 }
1914
1915 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1916 {
1917         phys_addr_t base, end, size;
1918         enum memblock_flags flags;
1919         int idx;
1920         struct memblock_region *rgn;
1921
1922         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1923
1924         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1925                 char nid_buf[32] = "";
1926
1927                 base = rgn->base;
1928                 size = rgn->size;
1929                 end = base + size - 1;
1930                 flags = rgn->flags;
1931 #ifdef CONFIG_NUMA
1932                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1933                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1934                                  memblock_get_region_node(rgn));
1935 #endif
1936                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#x\n",
1937                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1938         }
1939 }
1940
1941 static void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1942 {
1943         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1944         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1945                 &memblock.memory.total_size,
1946                 &memblock.reserved.total_size);
1947
1948         memblock_dump(&memblock.memory);
1949         memblock_dump(&memblock.reserved);
1950 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1951         memblock_dump(&physmem);
1952 #endif
1953 }
1954
1955 void __init_memblock memblock_dump_all(void)
1956 {
1957         if (memblock_debug)
1958                 __memblock_dump_all();
1959 }
1960
1961 void __init memblock_allow_resize(void)
1962 {
1963         memblock_can_resize = 1;
1964 }
1965
1966 static int __init early_memblock(char *p)
1967 {
1968         if (p && strstr(p, "debug"))
1969                 memblock_debug = 1;
1970         return 0;
1971 }
1972 early_param("memblock", early_memblock);
1973
1974 static void __init free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1975 {
1976         struct page *start_pg, *end_pg;
1977         phys_addr_t pg, pgend;
1978
1979         /*
1980          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
1981          */
1982         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
1983         end_pg = pfn_to_page(end_pfn - 1) + 1;
1984
1985         /*
1986          * Convert to physical addresses, and round start upwards and end
1987          * downwards.
1988          */
1989         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
1990         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
1991
1992         /*
1993          * If there are free pages between these, free the section of the
1994          * memmap array.
1995          */
1996         if (pg < pgend)
1997                 memblock_phys_free(pg, pgend - pg);
1998 }
1999
2000 /*
2001  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
2002  */
2003 static void __init free_unused_memmap(void)
2004 {
2005         unsigned long start, end, prev_end = 0;
2006         int i;
2007
2008         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) ||
2009             IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
2010                 return;
2011
2012         /*
2013          * This relies on each bank being in address order.
2014          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
2015          */
2016         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL) {
2017 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
2018                 /*
2019                  * Take care not to free memmap entries that don't exist
2020                  * due to SPARSEMEM sections which aren't present.
2021                  */
2022                 start = min(start, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
2023 #endif
2024                 /*
2025                  * Align down here since many operations in VM subsystem
2026                  * presume that there are no holes in the memory map inside
2027                  * a pageblock
2028                  */
2029                 start = pageblock_start_pfn(start);
2030
2031                 /*
2032                  * If we had a previous bank, and there is a space
2033                  * between the current bank and the previous, free it.
2034                  */
2035                 if (prev_end && prev_end < start)
2036                         free_memmap(prev_end, start);
2037
2038                 /*
2039                  * Align up here since many operations in VM subsystem
2040                  * presume that there are no holes in the memory map inside
2041                  * a pageblock
2042                  */
2043                 prev_end = pageblock_align(end);
2044         }
2045
2046 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
2047         if (!IS_ALIGNED(prev_end, PAGES_PER_SECTION)) {
2048                 prev_end = pageblock_align(end);
2049                 free_memmap(prev_end, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
2050         }
2051 #endif
2052 }
2053
2054 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
2055 {
2056         int order;
2057
2058         while (start < end) {
2059                 /*
2060                  * Free the pages in the largest chunks alignment allows.
2061                  *
2062                  * __ffs() behaviour is undefined for 0. start == 0 is
2063                  * MAX_ORDER-aligned, set order to MAX_ORDER for the case.
2064                  */
2065                 if (start)
2066                         order = min_t(int, MAX_ORDER, __ffs(start));
2067                 else
2068                         order = MAX_ORDER;
2069
2070                 while (start + (1UL << order) > end)
2071                         order--;
2072
2073                 memblock_free_pages(pfn_to_page(start), start, order);
2074
2075                 start += (1UL << order);
2076         }
2077 }
2078
2079 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
2080                                  phys_addr_t end)
2081 {
2082         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
2083         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
2084                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
2085
2086         if (start_pfn >= end_pfn)
2087                 return 0;
2088
2089         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
2090
2091         return end_pfn - start_pfn;
2092 }
2093
2094 static void __init memmap_init_reserved_pages(void)
2095 {
2096         struct memblock_region *region;
2097         phys_addr_t start, end;
2098         int nid;
2099
2100         /*
2101          * set nid on all reserved pages and also treat struct
2102          * pages for the NOMAP regions as PageReserved
2103          */
2104         for_each_mem_region(region) {
2105                 nid = memblock_get_region_node(region);
2106                 start = region->base;
2107                 end = start + region->size;
2108
2109                 if (memblock_is_nomap(region))
2110                         reserve_bootmem_region(start, end, nid);
2111
2112                 memblock_set_node(start, end, &memblock.reserved, nid);
2113         }
2114
2115         /* initialize struct pages for the reserved regions */
2116         for_each_reserved_mem_region(region) {
2117                 nid = memblock_get_region_node(region);
2118                 start = region->base;
2119                 end = start + region->size;
2120
2121                 reserve_bootmem_region(start, end, nid);
2122         }
2123 }
2124
2125 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
2126 {
2127         unsigned long count = 0;
2128         phys_addr_t start, end;
2129         u64 i;
2130
2131         memblock_clear_hotplug(0, -1);
2132
2133         memmap_init_reserved_pages();
2134
2135         /*
2136          * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
2137          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
2138          *  low ram will be on Node1
2139          */
2140         for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, MEMBLOCK_NONE, &start, &end,
2141                                 NULL)
2142                 count += __free_memory_core(start, end);
2143
2144         return count;
2145 }
2146
2147 static int reset_managed_pages_done __initdata;
2148
2149 static void __init reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
2150 {
2151         struct zone *z;
2152
2153         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
2154                 atomic_long_set(&z->managed_pages, 0);
2155 }
2156
2157 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
2158 {
2159         struct pglist_data *pgdat;
2160
2161         if (reset_managed_pages_done)
2162                 return;
2163
2164         for_each_online_pgdat(pgdat)
2165                 reset_node_managed_pages(pgdat);
2166
2167         reset_managed_pages_done = 1;
2168 }
2169
2170 /**
2171  * memblock_free_all - release free pages to the buddy allocator
2172  */
2173 void __init memblock_free_all(void)
2174 {
2175         unsigned long pages;
2176
2177         free_unused_memmap();
2178         reset_all_zones_managed_pages();
2179
2180         pages = free_low_memory_core_early();
2181         totalram_pages_add(pages);
2182 }
2183
2184 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)
2185 static const char * const flagname[] = {
2186         [ilog2(MEMBLOCK_HOTPLUG)] = "HOTPLUG",
2187         [ilog2(MEMBLOCK_MIRROR)] = "MIRROR",
2188         [ilog2(MEMBLOCK_NOMAP)] = "NOMAP",
2189         [ilog2(MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED)] = "DRV_MNG",
2190 };
2191
2192 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
2193 {
2194         struct memblock_type *type = m->private;
2195         struct memblock_region *reg;
2196         int i, j, nid;
2197         unsigned int count = ARRAY_SIZE(flagname);
2198         phys_addr_t end;
2199
2200         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
2201                 reg = &type->regions[i];
2202                 end = reg->base + reg->size - 1;
2203                 nid = memblock_get_region_node(reg);
2204
2205                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
2206                 seq_printf(m, "%pa..%pa ", &reg->base, &end);
2207                 if (nid != MAX_NUMNODES)
2208                         seq_printf(m, "%4d ", nid);
2209                 else
2210                         seq_printf(m, "%4c ", 'x');
2211                 if (reg->flags) {
2212                         for (j = 0; j < count; j++) {
2213                                 if (reg->flags & (1U << j)) {
2214                                         seq_printf(m, "%s\n", flagname[j]);
2215                                         break;
2216                                 }
2217                         }
2218                         if (j == count)
2219                                 seq_printf(m, "%s\n", "UNKNOWN");
2220                 } else {
2221                         seq_printf(m, "%s\n", "NONE");
2222                 }
2223         }
2224         return 0;
2225 }
2226 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
2227
2228 static int __init memblock_init_debugfs(void)
2229 {
2230         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
2231
2232         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
2233                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
2234         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
2235                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
2236 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
2237         debugfs_create_file("physmem", 0444, root, &physmem,
2238                             &memblock_debug_fops);
2239 #endif
2240
2241         return 0;
2242 }
2243 __initcall(memblock_init_debugfs);
2244
2245 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */