mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38         .memory.name            = "memory",
  39
  40         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  41         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  42         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  43         .reserved.name          = "reserved",
  44
  45 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  46         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  47         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  48         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  49         .physmem.name           = "physmem",
  50 #endif
  51
  52         .bottom_up              = false,
  53         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  54 };
  55
  56 int memblock_debug __initdata_memblock;
  57 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
  58 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
  59 #endif
  60 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  61 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  62 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  63 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  64
  65 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  66 {
  67         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  68 }
  69
  70 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  71 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  72 {
  73         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Address comparison utilities
  78  */
  79 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  80                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  81 {
  82         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  83 }
  84
  85 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  86                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  87 {
  88         unsigned long i;
  89
  90         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
  91                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
  92                                            type->regions[i].size))
  93                         break;
  94         return i < type->cnt;
  95 }
  96
  97 /*
  98  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
  99  * @start: start of candidate range
 100  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 101  * @size: size of free area to find
 102  * @align: alignment of free area to find
 103  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 104  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 105  *
 106  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 107  *
 108  * RETURNS:
 109  * Found address on success, 0 on failure.
 110  */
 111 static phys_addr_t __init_memblock
 112 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 113                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 114                                 ulong flags)
 115 {
 116         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 117         u64 i;
 118
 119         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 120                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 121                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 122
 123                 cand = round_up(this_start, align);
 124                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 125                         return cand;
 126         }
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /**
 132  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 133  * @start: start of candidate range
 134  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 135  * @size: size of free area to find
 136  * @align: alignment of free area to find
 137  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 138  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 139  *
 140  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 141  *
 142  * RETURNS:
 143  * Found address on success, 0 on failure.
 144  */
 145 static phys_addr_t __init_memblock
 146 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 147                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 148                                ulong flags)
 149 {
 150         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 151         u64 i;
 152
 153         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 154                                         NULL) {
 155                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 156                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 157
 158                 if (this_end < size)
 159                         continue;
 160
 161                 cand = round_down(this_end - size, align);
 162                 if (cand >= this_start)
 163                         return cand;
 164         }
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 /**
 170  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 171  * @size: size of free area to find
 172  * @align: alignment of free area to find
 173  * @start: start of candidate range
 174  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 175  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 176  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 177  *
 178  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 179  *
 180  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 181  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 182  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 183  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 184  * will reside in the same node.
 185  *
 186  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 187  *
 188  * RETURNS:
 189  * Found address on success, 0 on failure.
 190  */
 191 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 192                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 193                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 194 {
 195         phys_addr_t kernel_end, ret;
 196
 197         /* pump up @end */
 198         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 199                 end = memblock.current_limit;
 200
 201         /* avoid allocating the first page */
 202         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 203         end = max(start, end);
 204         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 205
 206         /*
 207          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 208          * is set and @end is above the kernel image.
 209          */
 210         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 211                 phys_addr_t bottom_up_start;
 212
 213                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 214                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 215
 216                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 217                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 218                                                       size, align, nid, flags);
 219                 if (ret)
 220                         return ret;
 221
 222                 /*
 223                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 224                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 225                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 226                  * allocation failed.
 227                  *
 228                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 229                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 230                  * fail happens.
 231                  */
 232                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
 233         }
 234
 235         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 236                                               flags);
 237 }
 238
 239 /**
 240  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 241  * @start: start of candidate range
 242  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 243  * @size: size of free area to find
 244  * @align: alignment of free area to find
 245  *
 246  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 247  *
 248  * RETURNS:
 249  * Found address on success, 0 on failure.
 250  */
 251 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 252                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 253                                         phys_addr_t align)
 254 {
 255         phys_addr_t ret;
 256         ulong flags = choose_memblock_flags();
 257
 258 again:
 259         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 260                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 261
 262         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 263                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 264                         &size);
 265                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 266                 goto again;
 267         }
 268
 269         return ret;
 270 }
 271
 272 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 273 {
 274         type->total_size -= type->regions[r].size;
 275         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 276                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 277         type->cnt--;
 278
 279         /* Special case for empty arrays */
 280         if (type->cnt == 0) {
 281                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 282                 type->cnt = 1;
 283                 type->regions[0].base = 0;
 284                 type->regions[0].size = 0;
 285                 type->regions[0].flags = 0;
 286                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 287         }
 288 }
 289
 290 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 291
 292 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 293                                         phys_addr_t *addr)
 294 {
 295         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 296                 return 0;
 297
 298         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 299
 300         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 301                           memblock.reserved.max);
 302 }
 303
 304 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 305                                         phys_addr_t *addr)
 306 {
 307         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 308                 return 0;
 309
 310         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 311
 312         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 313                           memblock.memory.max);
 314 }
 315
 316 #endif
 317
 318 /**
 319  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 320  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 321  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 322  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 323  *
 324  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 325  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 326  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 327  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 328  * not overlap.
 329  *
 330  * RETURNS:
 331  * 0 on success, -1 on failure.
 332  */
 333 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 334                                                 phys_addr_t new_area_start,
 335                                                 phys_addr_t new_area_size)
 336 {
 337         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 338         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 339         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 340         int use_slab = slab_is_available();
 341         int *in_slab;
 342
 343         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 344          * of memory that aren't suitable for allocation
 345          */
 346         if (!memblock_can_resize)
 347                 return -1;
 348
 349         /* Calculate new doubled size */
 350         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 351         new_size = old_size << 1;
 352         /*
 353          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 354          *   so we can free them completely later.
 355          */
 356         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 357         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 358
 359         /* Retrieve the slab flag */
 360         if (type == &memblock.memory)
 361                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 362         else
 363                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 364
 365         /* Try to find some space for it.
 366          *
 367          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 368          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 369          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 370          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 371          *
 372          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 373          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 374          * is active for memory hotplug operations
 375          */
 376         if (use_slab) {
 377                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 378                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 379         } else {
 380                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 381                 if (type != &memblock.reserved)
 382                         new_area_start = new_area_size = 0;
 383
 384                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 385                                                 memblock.current_limit,
 386                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 387                 if (!addr && new_area_size)
 388                         addr = memblock_find_in_range(0,
 389                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 390                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 391
 392                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 393         }
 394         if (!addr) {
 395                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 396                        type->name, type->max, type->max * 2);
 397                 return -1;
 398         }
 399
 400         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 401                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
 402                         (u64)addr + new_size - 1);
 403
 404         /*
 405          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 406          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 407          * full.
 408          */
 409         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 410         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 411         old_array = type->regions;
 412         type->regions = new_array;
 413         type->max <<= 1;
 414
 415         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 416         if (*in_slab)
 417                 kfree(old_array);
 418         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 419                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 420                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 421
 422         /*
 423          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 424          * needn't do it
 425          */
 426         if (!use_slab)
 427                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 428
 429         /* Update slab flag */
 430         *in_slab = use_slab;
 431
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 /**
 436  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 437  * @type: memblock type to scan
 438  *
 439  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 440  */
 441 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 442 {
 443         int i = 0;
 444
 445         /* cnt never goes below 1 */
 446         while (i < type->cnt - 1) {
 447                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 448                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 449
 450                 if (this->base + this->size != next->base ||
 451                     memblock_get_region_node(this) !=
 452                     memblock_get_region_node(next) ||
 453                     this->flags != next->flags) {
 454                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 455                         i++;
 456                         continue;
 457                 }
 458
 459                 this->size += next->size;
 460                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 461                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 462                 type->cnt--;
 463         }
 464 }
 465
 466 /**
 467  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 468  * @type:       memblock type to insert into
 469  * @idx:        index for the insertion point
 470  * @base:       base address of the new region
 471  * @size:       size of the new region
 472  * @nid:        node id of the new region
 473  * @flags:      flags of the new region
 474  *
 475  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 476  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 477  */
 478 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 479                                                    int idx, phys_addr_t base,
 480                                                    phys_addr_t size,
 481                                                    int nid, unsigned long flags)
 482 {
 483         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 484
 485         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 486         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 487         rgn->base = base;
 488         rgn->size = size;
 489         rgn->flags = flags;
 490         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 491         type->cnt++;
 492         type->total_size += size;
 493 }
 494
 495 /**
 496  * memblock_add_range - add new memblock region
 497  * @type: memblock type to add new region into
 498  * @base: base address of the new region
 499  * @size: size of the new region
 500  * @nid: nid of the new region
 501  * @flags: flags of the new region
 502  *
 503  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 504  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 505  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 506  * compatible regions are merged) after the addition.
 507  *
 508  * RETURNS:
 509  * 0 on success, -errno on failure.
 510  */
 511 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 512                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 513                                 int nid, unsigned long flags)
 514 {
 515         bool insert = false;
 516         phys_addr_t obase = base;
 517         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 518         int idx, nr_new;
 519         struct memblock_region *rgn;
 520
 521         if (!size)
 522                 return 0;
 523
 524         /* special case for empty array */
 525         if (type->regions[0].size == 0) {
 526                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 527                 type->regions[0].base = base;
 528                 type->regions[0].size = size;
 529                 type->regions[0].flags = flags;
 530                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 531                 type->total_size = size;
 532                 return 0;
 533         }
 534 repeat:
 535         /*
 536          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 537          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 538          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 539          */
 540         base = obase;
 541         nr_new = 0;
 542
 543         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 544                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 545                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 546
 547                 if (rbase >= end)
 548                         break;
 549                 if (rend <= base)
 550                         continue;
 551                 /*
 552                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 553                  * area, insert that portion.
 554                  */
 555                 if (rbase > base) {
 556 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 557                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 558 #endif
 559                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 560                         nr_new++;
 561                         if (insert)
 562                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 563                                                        rbase - base, nid,
 564                                                        flags);
 565                 }
 566                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 567                 base = min(rend, end);
 568         }
 569
 570         /* insert the remaining portion */
 571         if (base < end) {
 572                 nr_new++;
 573                 if (insert)
 574                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 575                                                nid, flags);
 576         }
 577
 578         if (!nr_new)
 579                 return 0;
 580
 581         /*
 582          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 583          * insertions; otherwise, merge and return.
 584          */
 585         if (!insert) {
 586                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 587                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 588                                 return -ENOMEM;
 589                 insert = true;
 590                 goto repeat;
 591         } else {
 592                 memblock_merge_regions(type);
 593                 return 0;
 594         }
 595 }
 596
 597 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 598                                        int nid)
 599 {
 600         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 601 }
 602
 603 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 604 {
 605         phys_addr_t end = base + size - 1;
 606
 607         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
 608                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 609
 610         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 611 }
 612
 613 /**
 614  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 615  * @type: memblock type to isolate range for
 616  * @base: base of range to isolate
 617  * @size: size of range to isolate
 618  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 619  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 620  *
 621  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 622  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 623  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 624  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 625  *
 626  * RETURNS:
 627  * 0 on success, -errno on failure.
 628  */
 629 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 630                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 631                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 632 {
 633         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 634         int idx;
 635         struct memblock_region *rgn;
 636
 637         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 638
 639         if (!size)
 640                 return 0;
 641
 642         /* we'll create at most two more regions */
 643         while (type->cnt + 2 > type->max)
 644                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 645                         return -ENOMEM;
 646
 647         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 648                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 649                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 650
 651                 if (rbase >= end)
 652                         break;
 653                 if (rend <= base)
 654                         continue;
 655
 656                 if (rbase < base) {
 657                         /*
 658                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 659                          * to process the next region - the new top half.
 660                          */
 661                         rgn->base = base;
 662                         rgn->size -= base - rbase;
 663                         type->total_size -= base - rbase;
 664                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 665                                                memblock_get_region_node(rgn),
 666                                                rgn->flags);
 667                 } else if (rend > end) {
 668                         /*
 669                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 670                          * current region - the new bottom half.
 671                          */
 672                         rgn->base = end;
 673                         rgn->size -= end - rbase;
 674                         type->total_size -= end - rbase;
 675                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 676                                                memblock_get_region_node(rgn),
 677                                                rgn->flags);
 678                 } else {
 679                         /* @rgn is fully contained, record it */
 680                         if (!*end_rgn)
 681                                 *start_rgn = idx;
 682                         *end_rgn = idx + 1;
 683                 }
 684         }
 685
 686         return 0;
 687 }
 688
 689 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 690                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 691 {
 692         int start_rgn, end_rgn;
 693         int i, ret;
 694
 695         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 696         if (ret)
 697                 return ret;
 698
 699         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 700                 memblock_remove_region(type, i);
 701         return 0;
 702 }
 703
 704 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 705 {
 706         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 707 }
 708
 709
 710 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 711 {
 712         phys_addr_t end = base + size - 1;
 713
 714         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
 715                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 716
 717         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 718         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 719 }
 720
 721 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 722 {
 723         phys_addr_t end = base + size - 1;
 724
 725         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
 726                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 727
 728         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 729 }
 730
 731 /**
 732  *
 733  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 734  *
 735  * Return 0 on success, -errno on failure.
 736  */
 737 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 738                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 739 {
 740         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 741         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 742
 743         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 744         if (ret)
 745                 return ret;
 746
 747         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 748                 if (set)
 749                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 750                 else
 751                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 752
 753         memblock_merge_regions(type);
 754         return 0;
 755 }
 756
 757 /**
 758  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 759  * @base: the base phys addr of the region
 760  * @size: the size of the region
 761  *
 762  * Return 0 on success, -errno on failure.
 763  */
 764 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 765 {
 766         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 767 }
 768
 769 /**
 770  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 771  * @base: the base phys addr of the region
 772  * @size: the size of the region
 773  *
 774  * Return 0 on success, -errno on failure.
 775  */
 776 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 777 {
 778         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 779 }
 780
 781 /**
 782  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 783  * @base: the base phys addr of the region
 784  * @size: the size of the region
 785  *
 786  * Return 0 on success, -errno on failure.
 787  */
 788 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 789 {
 790         system_has_some_mirror = true;
 791
 792         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 793 }
 794
 795 /**
 796  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 797  * @base: the base phys addr of the region
 798  * @size: the size of the region
 799  *
 800  * Return 0 on success, -errno on failure.
 801  */
 802 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 803 {
 804         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 805 }
 806
 807 /**
 808  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 809  * @base: the base phys addr of the region
 810  * @size: the size of the region
 811  *
 812  * Return 0 on success, -errno on failure.
 813  */
 814 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 815 {
 816         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 817 }
 818
 819 /**
 820  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 821  * @idx: pointer to u64 loop variable
 822  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 823  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 824  *
 825  * Iterate over all reserved memory regions.
 826  */
 827 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 828                                            phys_addr_t *out_start,
 829                                            phys_addr_t *out_end)
 830 {
 831         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 832
 833         if (*idx < type->cnt) {
 834                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 835                 phys_addr_t base = r->base;
 836                 phys_addr_t size = r->size;
 837
 838                 if (out_start)
 839                         *out_start = base;
 840                 if (out_end)
 841                         *out_end = base + size - 1;
 842
 843                 *idx += 1;
 844                 return;
 845         }
 846
 847         /* signal end of iteration */
 848         *idx = ULLONG_MAX;
 849 }
 850
 851 /**
 852  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 853  * @idx: pointer to u64 loop variable
 854  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 855  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 856  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 857  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 858  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 859  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 860  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 861  *
 862  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 863  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 864  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 865  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 866  * look like the following,
 867  *
 868  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 869  *
 870  * The upper 32bit indexes the following regions.
 871  *
 872  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 873  *
 874  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 875  * in lockstep and returns each intersection.
 876  */
 877 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 878                                       struct memblock_type *type_a,
 879                                       struct memblock_type *type_b,
 880                                       phys_addr_t *out_start,
 881                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 882 {
 883         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 884         int idx_b = *idx >> 32;
 885
 886         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 887         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 888                 nid = NUMA_NO_NODE;
 889
 890         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 891                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 892
 893                 phys_addr_t m_start = m->base;
 894                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 895                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 896
 897                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 898                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 899                         continue;
 900
 901                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 902                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 903                         continue;
 904
 905                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 906                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 907                         continue;
 908
 909                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 910                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 911                         continue;
 912
 913                 if (!type_b) {
 914                         if (out_start)
 915                                 *out_start = m_start;
 916                         if (out_end)
 917                                 *out_end = m_end;
 918                         if (out_nid)
 919                                 *out_nid = m_nid;
 920                         idx_a++;
 921                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 922                         return;
 923                 }
 924
 925                 /* scan areas before each reservation */
 926                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 927                         struct memblock_region *r;
 928                         phys_addr_t r_start;
 929                         phys_addr_t r_end;
 930
 931                         r = &type_b->regions[idx_b];
 932                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 933                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 934                                 r->base : ULLONG_MAX;
 935
 936                         /*
 937                          * if idx_b advanced past idx_a,
 938                          * break out to advance idx_a
 939                          */
 940                         if (r_start >= m_end)
 941                                 break;
 942                         /* if the two regions intersect, we're done */
 943                         if (m_start < r_end) {
 944                                 if (out_start)
 945                                         *out_start =
 946                                                 max(m_start, r_start);
 947                                 if (out_end)
 948                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 949                                 if (out_nid)
 950                                         *out_nid = m_nid;
 951                                 /*
 952                                  * The region which ends first is
 953                                  * advanced for the next iteration.
 954                                  */
 955                                 if (m_end <= r_end)
 956                                         idx_a++;
 957                                 else
 958                                         idx_b++;
 959                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 960                                 return;
 961                         }
 962                 }
 963         }
 964
 965         /* signal end of iteration */
 966         *idx = ULLONG_MAX;
 967 }
 968
 969 /**
 970  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 971  *
 972  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 973  * in type_b.
 974  *
 975  * @idx: pointer to u64 loop variable
 976  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 977  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 978  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 979  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 980  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 981  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 982  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 983  *
 984  * Reverse of __next_mem_range().
 985  */
 986 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 987                                           struct memblock_type *type_a,
 988                                           struct memblock_type *type_b,
 989                                           phys_addr_t *out_start,
 990                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 991 {
 992         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 993         int idx_b = *idx >> 32;
 994
 995         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 996                 nid = NUMA_NO_NODE;
 997
 998         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 999                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1000                 if (type_b != NULL)
1001                         idx_b = type_b->cnt;
1002                 else
1003                         idx_b = 0;
1004         }
1005
1006         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1007                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1008
1009                 phys_addr_t m_start = m->base;
1010                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1011                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1012
1013                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1014                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1015                         continue;
1016
1017                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1018                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1019                         continue;
1020
1021                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1022                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1023                         continue;
1024
1025                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1026                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1027                         continue;
1028
1029                 if (!type_b) {
1030                         if (out_start)
1031                                 *out_start = m_start;
1032                         if (out_end)
1033                                 *out_end = m_end;
1034                         if (out_nid)
1035                                 *out_nid = m_nid;
1036                         idx_a--;
1037                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1038                         return;
1039                 }
1040
1041                 /* scan areas before each reservation */
1042                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1043                         struct memblock_region *r;
1044                         phys_addr_t r_start;
1045                         phys_addr_t r_end;
1046
1047                         r = &type_b->regions[idx_b];
1048                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1049                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1050                                 r->base : ULLONG_MAX;
1051                         /*
1052                          * if idx_b advanced past idx_a,
1053                          * break out to advance idx_a
1054                          */
1055
1056                         if (r_end <= m_start)
1057                                 break;
1058                         /* if the two regions intersect, we're done */
1059                         if (m_end > r_start) {
1060                                 if (out_start)
1061                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1062                                 if (out_end)
1063                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1064                                 if (out_nid)
1065                                         *out_nid = m_nid;
1066                                 if (m_start >= r_start)
1067                                         idx_a--;
1068                                 else
1069                                         idx_b--;
1070                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1071                                 return;
1072                         }
1073                 }
1074         }
1075         /* signal end of iteration */
1076         *idx = ULLONG_MAX;
1077 }
1078
1079 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1080 /*
1081  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1082  */
1083 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1084                                 unsigned long *out_start_pfn,
1085                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1086 {
1087         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1088         struct memblock_region *r;
1089
1090         while (++*idx < type->cnt) {
1091                 r = &type->regions[*idx];
1092
1093                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1094                         continue;
1095                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1096                         break;
1097         }
1098         if (*idx >= type->cnt) {
1099                 *idx = -1;
1100                 return;
1101         }
1102
1103         if (out_start_pfn)
1104                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1105         if (out_end_pfn)
1106                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1107         if (out_nid)
1108                 *out_nid = r->nid;
1109 }
1110
1111 unsigned long __init_memblock memblock_next_valid_pfn(unsigned long pfn,
1112                                                       unsigned long max_pfn)
1113 {
1114         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1115         unsigned int right = type->cnt;
1116         unsigned int mid, left = 0;
1117         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn + 1);
1118
1119         do {
1120                 mid = (right + left) / 2;
1121
1122                 if (addr < type->regions[mid].base)
1123                         right = mid;
1124                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1125                                   type->regions[mid].size))
1126                         left = mid + 1;
1127                 else {
1128                         /* addr is within the region, so pfn + 1 is valid */
1129                         return min(pfn + 1, max_pfn);
1130                 }
1131         } while (left < right);
1132
1133         if (right == type->cnt)
1134                 return max_pfn;
1135         else
1136                 return min(PHYS_PFN(type->regions[right].base), max_pfn);
1137 }
1138
1139 /**
1140  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1141  * @base: base of area to set node ID for
1142  * @size: size of area to set node ID for
1143  * @type: memblock type to set node ID for
1144  * @nid: node ID to set
1145  *
1146  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1147  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1148  *
1149  * RETURNS:
1150  * 0 on success, -errno on failure.
1151  */
1152 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1153                                       struct memblock_type *type, int nid)
1154 {
1155         int start_rgn, end_rgn;
1156         int i, ret;
1157
1158         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1159         if (ret)
1160                 return ret;
1161
1162         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1163                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1164
1165         memblock_merge_regions(type);
1166         return 0;
1167 }
1168 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1169
1170 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1171                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1172                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1173 {
1174         phys_addr_t found;
1175
1176         if (!align)
1177                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1178
1179         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1180                                             flags);
1181         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1182                 /*
1183                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1184                  * never reported as leaks.
1185                  */
1186                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1187                 return found;
1188         }
1189         return 0;
1190 }
1191
1192 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1193                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1194                                         ulong flags)
1195 {
1196         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1197                                         flags);
1198 }
1199
1200 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1201                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1202                                         int nid, ulong flags)
1203 {
1204         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1205 }
1206
1207 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1208 {
1209         ulong flags = choose_memblock_flags();
1210         phys_addr_t ret;
1211
1212 again:
1213         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1214                                       nid, flags);
1215
1216         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1217                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1218                 goto again;
1219         }
1220         return ret;
1221 }
1222
1223 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1224 {
1225         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1226                                        MEMBLOCK_NONE);
1227 }
1228
1229 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1230 {
1231         phys_addr_t alloc;
1232
1233         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1234
1235         if (alloc == 0)
1236                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1237                       &size, &max_addr);
1238
1239         return alloc;
1240 }
1241
1242 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1243 {
1244         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1245 }
1246
1247 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1248 {
1249         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1250
1251         if (res)
1252                 return res;
1253         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1254 }
1255
1256 /**
1257  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1258  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1259  * @align: alignment of the region and block's size
1260  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1261  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1262  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1263  *
1264  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1265  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1266  * to any node in the system if the specified node can not
1267  * hold the requested memory.
1268  *
1269  * The allocation is performed from memory region limited by
1270  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1271  *
1272  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1273  *
1274  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1275  * allocated memory is reset to 0.
1276  *
1277  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1278  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1279  *
1280  * RETURNS:
1281  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1282  */
1283 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1284                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1285                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1286                                 int nid)
1287 {
1288         phys_addr_t alloc;
1289         void *ptr;
1290         ulong flags = choose_memblock_flags();
1291
1292         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1293                 nid = NUMA_NO_NODE;
1294
1295         /*
1296          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1297          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1298          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1299          */
1300         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1301                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1302
1303         if (!align)
1304                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1305
1306         if (max_addr > memblock.current_limit)
1307                 max_addr = memblock.current_limit;
1308 again:
1309         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1310                                             nid, flags);
1311         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1312                 goto done;
1313
1314         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1315                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1316                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1317                                                     flags);
1318                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1319                         goto done;
1320         }
1321
1322         if (min_addr) {
1323                 min_addr = 0;
1324                 goto again;
1325         }
1326
1327         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1328                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1329                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1330                         &size);
1331                 goto again;
1332         }
1333
1334         return NULL;
1335 done:
1336         ptr = phys_to_virt(alloc);
1337         memset(ptr, 0, size);
1338
1339         /*
1340          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1341          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1342          * are only referred via the physical address which is not
1343          * looked up by kmemleak.
1344          */
1345         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1346
1347         return ptr;
1348 }
1349
1350 /**
1351  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1352  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1353  * @align: alignment of the region and block's size
1354  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1355  *        is preferred (phys address)
1356  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1357  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1358  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1359  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1360  *
1361  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1362  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1363  *
1364  * RETURNS:
1365  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1366  */
1367 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1368                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1369                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1370                                 int nid)
1371 {
1372         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1373                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1374                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1375         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1376                                              max_addr, nid);
1377 }
1378
1379 /**
1380  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1381  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1382  * @align: alignment of the region and block's size
1383  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1384  *        is preferred (phys address)
1385  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1386  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1387  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1388  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1389  *
1390  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1391  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1392  * and panics if the request can not be satisfied.
1393  *
1394  * RETURNS:
1395  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1396  */
1397 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1398                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1399                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1400                         int nid)
1401 {
1402         void *ptr;
1403
1404         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1405                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1406                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1407         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1408                                            min_addr, max_addr, nid);
1409         if (ptr)
1410                 return ptr;
1411
1412         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1413               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1414               (u64)max_addr);
1415         return NULL;
1416 }
1417
1418 /**
1419  * __memblock_free_early - free boot memory block
1420  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1421  * @size: size of the boot memory block in bytes
1422  *
1423  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1424  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1425  */
1426 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1427 {
1428         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1429                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1430                      (void *)_RET_IP_);
1431         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1432         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1433 }
1434
1435 /*
1436  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1437  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1438  * @size: size of the boot memory block in bytes
1439  *
1440  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1441  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1442  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1443  */
1444 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1445 {
1446         u64 cursor, end;
1447
1448         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1449                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1450                      (void *)_RET_IP_);
1451         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1452         cursor = PFN_UP(base);
1453         end = PFN_DOWN(base + size);
1454
1455         for (; cursor < end; cursor++) {
1456                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1457                 totalram_pages++;
1458         }
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Remaining API functions
1463  */
1464
1465 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1466 {
1467         return memblock.memory.total_size;
1468 }
1469
1470 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1471 {
1472         return memblock.reserved.total_size;
1473 }
1474
1475 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1476 {
1477         unsigned long pages = 0;
1478         struct memblock_region *r;
1479         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1480
1481         for_each_memblock(memory, r) {
1482                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1483                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1484                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1485                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1486                 pages += end_pfn - start_pfn;
1487         }
1488
1489         return PFN_PHYS(pages);
1490 }
1491
1492 /* lowest address */
1493 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1494 {
1495         return memblock.memory.regions[0].base;
1496 }
1497
1498 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1499 {
1500         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1501
1502         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1503 }
1504
1505 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1506 {
1507         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1508         struct memblock_region *r;
1509
1510         /*
1511          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1512          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1513          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1514          */
1515         for_each_memblock(memory, r) {
1516                 if (limit <= r->size) {
1517                         max_addr = r->base + limit;
1518                         break;
1519                 }
1520                 limit -= r->size;
1521         }
1522
1523         return max_addr;
1524 }
1525
1526 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1527 {
1528         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1529
1530         if (!limit)
1531                 return;
1532
1533         max_addr = __find_max_addr(limit);
1534
1535         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1536         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1537                 return;
1538
1539         /* truncate both memory and reserved regions */
1540         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1541                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1542         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1543                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1544 }
1545
1546 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1547 {
1548         int start_rgn, end_rgn;
1549         int i, ret;
1550
1551         if (!size)
1552                 return;
1553
1554         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1555                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1556         if (ret)
1557                 return;
1558
1559         /* remove all the MAP regions */
1560         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1561                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1562                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1563
1564         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1565                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1566                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1567
1568         /* truncate the reserved regions */
1569         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1570         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1571                         base + size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1572 }
1573
1574 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1575 {
1576         phys_addr_t max_addr;
1577
1578         if (!limit)
1579                 return;
1580
1581         max_addr = __find_max_addr(limit);
1582
1583         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1584         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1585                 return;
1586
1587         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1588 }
1589
1590 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1591 {
1592         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1593
1594         do {
1595                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1596
1597                 if (addr < type->regions[mid].base)
1598                         right = mid;
1599                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1600                                   type->regions[mid].size))
1601                         left = mid + 1;
1602                 else
1603                         return mid;
1604         } while (left < right);
1605         return -1;
1606 }
1607
1608 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1609 {
1610         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1611 }
1612
1613 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1614 {
1615         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1616 }
1617
1618 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1619 {
1620         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1621
1622         if (i == -1)
1623                 return false;
1624         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1625 }
1626
1627 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1628 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1629                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1630 {
1631         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1632         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1633
1634         if (mid == -1)
1635                 return -1;
1636
1637         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1638         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1639
1640         return type->regions[mid].nid;
1641 }
1642 #endif
1643
1644 /**
1645  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1646  * @base: base of region to check
1647  * @size: size of region to check
1648  *
1649  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1650  *
1651  * RETURNS:
1652  * 0 if false, non-zero if true
1653  */
1654 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1655 {
1656         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1657         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1658
1659         if (idx == -1)
1660                 return 0;
1661         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1662                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1663 }
1664
1665 /**
1666  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1667  * @base: base of region to check
1668  * @size: size of region to check
1669  *
1670  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1671  *
1672  * RETURNS:
1673  * True if they intersect, false if not.
1674  */
1675 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1676 {
1677         memblock_cap_size(base, &size);
1678         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1679 }
1680
1681 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1682 {
1683         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1684         struct memblock_region *r;
1685
1686         for_each_memblock(memory, r) {
1687                 orig_start = r->base;
1688                 orig_end = r->base + r->size;
1689                 start = round_up(orig_start, align);
1690                 end = round_down(orig_end, align);
1691
1692                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1693                         continue;
1694
1695                 if (start < end) {
1696                         r->base = start;
1697                         r->size = end - start;
1698                 } else {
1699                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1700                                                r - memblock.memory.regions);
1701                         r--;
1702                 }
1703         }
1704 }
1705
1706 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1707 {
1708         memblock.current_limit = limit;
1709 }
1710
1711 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1712 {
1713         return memblock.current_limit;
1714 }
1715
1716 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1717 {
1718         phys_addr_t base, end, size;
1719         unsigned long flags;
1720         int idx;
1721         struct memblock_region *rgn;
1722
1723         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1724
1725         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1726                 char nid_buf[32] = "";
1727
1728                 base = rgn->base;
1729                 size = rgn->size;
1730                 end = base + size - 1;
1731                 flags = rgn->flags;
1732 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1733                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1734                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1735                                  memblock_get_region_node(rgn));
1736 #endif
1737                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1738                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1739         }
1740 }
1741
1742 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1743 {
1744         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1745         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1746                 &memblock.memory.total_size,
1747                 &memblock.reserved.total_size);
1748
1749         memblock_dump(&memblock.memory);
1750         memblock_dump(&memblock.reserved);
1751 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1752         memblock_dump(&memblock.physmem);
1753 #endif
1754 }
1755
1756 void __init memblock_allow_resize(void)
1757 {
1758         memblock_can_resize = 1;
1759 }
1760
1761 static int __init early_memblock(char *p)
1762 {
1763         if (p && strstr(p, "debug"))
1764                 memblock_debug = 1;
1765         return 0;
1766 }
1767 early_param("memblock", early_memblock);
1768
1769 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1770
1771 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1772 {
1773         struct memblock_type *type = m->private;
1774         struct memblock_region *reg;
1775         int i;
1776         phys_addr_t end;
1777
1778         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1779                 reg = &type->regions[i];
1780                 end = reg->base + reg->size - 1;
1781
1782                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1783                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1784         }
1785         return 0;
1786 }
1787
1788 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1789 {
1790         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1791 }
1792
1793 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1794         .open = memblock_debug_open,
1795         .read = seq_read,
1796         .llseek = seq_lseek,
1797         .release = single_release,
1798 };
1799
1800 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1801 {
1802         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1803         if (!root)
1804                 return -ENXIO;
1805         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1806         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1807 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1808         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1809 #endif
1810
1811         return 0;
1812 }
1813 __initcall(memblock_init_debugfs);
1814
1815 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */