mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.h>
  36 #include <linux/compaction.h>
  37
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39
  40 #include "internal.h"
  41
  42 /*
  43  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  44  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  45  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  46  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  47  */
  48
  49 static void generic_online_page(struct page *page);
  50
  51 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  52 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  53
  54 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  55 static struct {
  56         struct task_struct *active_writer;
  57         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  58         /*
  59          * Also blocks the new readers during
  60          * an ongoing mem hotplug operation.
  61          */
  62         int refcount;
  63
  64 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  65         struct lockdep_map dep_map;
  66 #endif
  67 } mem_hotplug = {
  68         .active_writer = NULL,
  69         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  70         .refcount = 0,
  71 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  72         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  73 #endif
  74 };
  75
  76 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  77 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  78 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  80
  81 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  82 bool memhp_auto_online;
  83 #else
  84 bool memhp_auto_online = true;
  85 #endif
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  87
  88 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  89 {
  90         if (!strcmp(str, "online"))
  91                 memhp_auto_online = true;
  92         else if (!strcmp(str, "offline"))
  93                 memhp_auto_online = false;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  98
  99 void get_online_mems(void)
 100 {
 101         might_sleep();
 102         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 103                 return;
 104         memhp_lock_acquire_read();
 105         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 106         mem_hotplug.refcount++;
 107         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 108
 109 }
 110
 111 void put_online_mems(void)
 112 {
 113         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 114                 return;
 115         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 116
 117         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 118                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 119
 120         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 121                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 122         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 123         memhp_lock_release();
 124
 125 }
 126
 127 void mem_hotplug_begin(void)
 128 {
 129         mem_hotplug.active_writer = current;
 130
 131         memhp_lock_acquire();
 132         for (;;) {
 133                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 134                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 135                         break;
 136                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 137                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 138                 schedule();
 139         }
 140 }
 141
 142 void mem_hotplug_done(void)
 143 {
 144         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 145         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 146         memhp_lock_release();
 147 }
 148
 149 /* add this memory to iomem resource */
 150 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 151 {
 152         struct resource *res;
 153         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 154         if (!res)
 155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 156
 157         res->name = "System RAM";
 158         res->start = start;
 159         res->end = start + size - 1;
 160         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 161         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 162                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 163                 kfree(res);
 164                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 165         }
 166         return res;
 167 }
 168
 169 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 170 {
 171         if (!res)
 172                 return;
 173         release_resource(res);
 174         kfree(res);
 175         return;
 176 }
 177
 178 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 179 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 180                       unsigned long type)
 181 {
 182         page->lru.next = (struct list_head *) type;
 183         SetPagePrivate(page);
 184         set_page_private(page, info);
 185         page_ref_inc(page);
 186 }
 187
 188 void put_page_bootmem(struct page *page)
 189 {
 190         unsigned long type;
 191
 192         type = (unsigned long) page->lru.next;
 193         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 194                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 195
 196         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 197                 ClearPagePrivate(page);
 198                 set_page_private(page, 0);
 199                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 200                 free_reserved_page(page);
 201         }
 202 }
 203
 204 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 205 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 206 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 207 {
 208         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 209         struct mem_section *ms;
 210         struct page *page, *memmap;
 211
 212         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 213         ms = __nr_to_section(section_nr);
 214
 215         /* Get section's memmap address */
 216         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 217
 218         /*
 219          * Get page for the memmap's phys address
 220          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 221          */
 222         page = virt_to_page(memmap);
 223         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 224         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 225
 226         /* remember memmap's page */
 227         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 228                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 229
 230         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 231         page = virt_to_page(usemap);
 232
 233         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 234
 235         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 236                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 237
 238 }
 239 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 240 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 241 {
 242         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 243         struct mem_section *ms;
 244         struct page *page, *memmap;
 245
 246         if (!pfn_valid(start_pfn))
 247                 return;
 248
 249         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 250         ms = __nr_to_section(section_nr);
 251
 252         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 253
 254         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 255
 256         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 257         page = virt_to_page(usemap);
 258
 259         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 260
 261         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 262                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 263 }
 264 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 265
 266 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 267 {
 268         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 269         int node = pgdat->node_id;
 270         struct page *page;
 271         struct zone *zone;
 272
 273         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 274         page = virt_to_page(pgdat);
 275
 276         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 277                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 278
 279         zone = &pgdat->node_zones[0];
 280         for (; zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1; zone++) {
 281                 if (zone_is_initialized(zone)) {
 282                         nr_pages = zone->wait_table_hash_nr_entries
 283                                 * sizeof(wait_queue_head_t);
 284                         nr_pages = PAGE_ALIGN(nr_pages) >> PAGE_SHIFT;
 285                         page = virt_to_page(zone->wait_table);
 286
 287                         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 288                                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 289                 }
 290         }
 291
 292         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 293         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 294
 295         /* register section info */
 296         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 297                 /*
 298                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 299                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 300                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 301                  * reside in some other nodes.
 302                  */
 303                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 304                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 305         }
 306 }
 307 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 308
 309 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 310                                      unsigned long end_pfn)
 311 {
 312         unsigned long old_zone_end_pfn;
 313
 314         zone_span_writelock(zone);
 315
 316         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 317         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 318                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 319
 320         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 321                                 zone->zone_start_pfn;
 322
 323         zone_span_writeunlock(zone);
 324 }
 325
 326 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 327                 unsigned long end_pfn)
 328 {
 329         zone_span_writelock(zone);
 330
 331         if (end_pfn - start_pfn) {
 332                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 333                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 334         } else {
 335                 /*
 336                  * make it consist as free_area_init_core(),
 337                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 338                  */
 339                 zone->zone_start_pfn = 0;
 340                 zone->spanned_pages = 0;
 341         }
 342
 343         zone_span_writeunlock(zone);
 344 }
 345
 346 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 347                 unsigned long end_pfn)
 348 {
 349         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 350         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 351         unsigned long pfn;
 352
 353         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 354                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 355 }
 356
 357 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 358  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 359 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 360                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 361 {
 362         if (!zone_is_initialized(zone))
 363                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 364
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 369                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 370 {
 371         int ret;
 372         unsigned long flags;
 373         unsigned long z1_start_pfn;
 374
 375         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 376         if (ret)
 377                 return ret;
 378
 379         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 380
 381         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 382         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 383                 goto out_fail;
 384         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 385         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 386                 goto out_fail;
 387         /* must included/overlap */
 388         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 389                 goto out_fail;
 390
 391         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 392         if (!zone_is_empty(z1))
 393                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 394         else
 395                 z1_start_pfn = start_pfn;
 396
 397         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 398         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 399
 400         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 401
 402         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 403
 404         return 0;
 405 out_fail:
 406         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 407         return -1;
 408 }
 409
 410 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 411                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 412 {
 413         int ret;
 414         unsigned long flags;
 415         unsigned long z2_end_pfn;
 416
 417         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 418         if (ret)
 419                 return ret;
 420
 421         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 422
 423         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 424         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 425                 goto out_fail;
 426         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 427         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 428                 goto out_fail;
 429         /* must included/overlap */
 430         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 431                 goto out_fail;
 432
 433         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 434         if (!zone_is_empty(z2))
 435                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 436         else
 437                 z2_end_pfn = end_pfn;
 438
 439         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 440         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 441
 442         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 443
 444         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 445
 446         return 0;
 447 out_fail:
 448         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 449         return -1;
 450 }
 451
 452 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 453                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 454 {
 455         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 456         int ret = 0;
 457
 458         if (zone_shift < 0)
 459                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 460                                           start_pfn, end_pfn);
 461         else if (zone_shift)
 462                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 463                                            start_pfn, end_pfn);
 464
 465         if (ret)
 466                 return NULL;
 467
 468         return zone + zone_shift;
 469 }
 470
 471 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 472                                       unsigned long end_pfn)
 473 {
 474         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 475
 476         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 477                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 478
 479         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 480                                         pgdat->node_start_pfn;
 481 }
 482
 483 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 484 {
 485         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 486         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 487         int nid = pgdat->node_id;
 488         int zone_type;
 489         unsigned long flags, pfn;
 490         int ret;
 491
 492         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 493         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 494         if (ret)
 495                 return ret;
 496
 497         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 498         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 499         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 500                         phys_start_pfn + nr_pages);
 501         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 502         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 503                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 504
 505         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 506         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 507                 if (!pfn_valid(pfn))
 508                         continue;
 509
 510                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 511         }
 512         return 0;
 513 }
 514
 515 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 516                                         unsigned long phys_start_pfn)
 517 {
 518         int ret;
 519
 520         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 521                 return -EEXIST;
 522
 523         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 524
 525         if (ret < 0)
 526                 return ret;
 527
 528         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 529
 530         if (ret < 0)
 531                 return ret;
 532
 533         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 538  * expected that archs that support memory hotplug will
 539  * call this function after deciding the zone to which to
 540  * add the new pages.
 541  */
 542 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 543                         unsigned long nr_pages)
 544 {
 545         unsigned long i;
 546         int err = 0;
 547         int start_sec, end_sec;
 548         struct vmem_altmap *altmap;
 549
 550         clear_zone_contiguous(zone);
 551
 552         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 553         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 554         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 555
 556         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 557         if (altmap) {
 558                 /*
 559                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 560                  */
 561                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 562                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 563                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 564                         err = -EINVAL;
 565                         goto out;
 566                 }
 567                 altmap->alloc = 0;
 568         }
 569
 570         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 571                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 572
 573                 /*
 574                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 575                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 576                  * Warning will be printed if there is collision.
 577                  */
 578                 if (err && (err != -EEXIST))
 579                         break;
 580                 err = 0;
 581         }
 582         vmemmap_populate_print_last();
 583 out:
 584         set_zone_contiguous(zone);
 585         return err;
 586 }
 587 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 588
 589 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 590 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 591 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 592                                      unsigned long start_pfn,
 593                                      unsigned long end_pfn)
 594 {
 595         struct mem_section *ms;
 596
 597         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 598                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 599
 600                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 601                         continue;
 602
 603                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 604                         continue;
 605
 606                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 607                         continue;
 608
 609                 return start_pfn;
 610         }
 611
 612         return 0;
 613 }
 614
 615 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 616 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 617                                     unsigned long start_pfn,
 618                                     unsigned long end_pfn)
 619 {
 620         struct mem_section *ms;
 621         unsigned long pfn;
 622
 623         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 624         pfn = end_pfn - 1;
 625         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 626                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 627
 628                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 629                         continue;
 630
 631                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 632                         continue;
 633
 634                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 635                         continue;
 636
 637                 return pfn;
 638         }
 639
 640         return 0;
 641 }
 642
 643 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 644                              unsigned long end_pfn)
 645 {
 646         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 647         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 648         unsigned long zone_end_pfn = z;
 649         unsigned long pfn;
 650         struct mem_section *ms;
 651         int nid = zone_to_nid(zone);
 652
 653         zone_span_writelock(zone);
 654         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 655                 /*
 656                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 657                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 658                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 659                  * for shrinking zone.
 660                  */
 661                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 662                                                 zone_end_pfn);
 663                 if (pfn) {
 664                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 665                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 666                 }
 667         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 668                 /*
 669                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 670                  * shrink zone->spanned_pages.
 671                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 672                  * shrinking zone.
 673                  */
 674                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 675                                                start_pfn);
 676                 if (pfn)
 677                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 678         }
 679
 680         /*
 681          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 682          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 683          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 684          * it check the zone has only hole or not.
 685          */
 686         pfn = zone_start_pfn;
 687         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 688                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 689
 690                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 691                         continue;
 692
 693                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 694                         continue;
 695
 696                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 697                 if (start_pfn == pfn)
 698                         continue;
 699
 700                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 701                 zone_span_writeunlock(zone);
 702                 return;
 703         }
 704
 705         /* The zone has no valid section */
 706         zone->zone_start_pfn = 0;
 707         zone->spanned_pages = 0;
 708         zone_span_writeunlock(zone);
 709 }
 710
 711 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 712                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 713 {
 714         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 715         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 716         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 717         unsigned long pfn;
 718         struct mem_section *ms;
 719         int nid = pgdat->node_id;
 720
 721         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 722                 /*
 723                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 724                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 725                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 726                  * for shrinking zone.
 727                  */
 728                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 729                                                 pgdat_end_pfn);
 730                 if (pfn) {
 731                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 732                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 733                 }
 734         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 735                 /*
 736                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 737                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 738                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 739                  * shrinking zone.
 740                  */
 741                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 742                                                start_pfn);
 743                 if (pfn)
 744                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 745         }
 746
 747         /*
 748          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 749          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 750          * change the pgdat.
 751          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 752          * has only hole or not.
 753          */
 754         pfn = pgdat_start_pfn;
 755         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 756                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 757
 758                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 759                         continue;
 760
 761                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 762                         continue;
 763
 764                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 765                 if (start_pfn == pfn)
 766                         continue;
 767
 768                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 769                 return;
 770         }
 771
 772         /* The pgdat has no valid section */
 773         pgdat->node_start_pfn = 0;
 774         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 775 }
 776
 777 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 778 {
 779         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 780         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 781         int zone_type;
 782         unsigned long flags;
 783
 784         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 785
 786         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 787         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 788         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 789         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 790 }
 791
 792 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 793                 unsigned long map_offset)
 794 {
 795         unsigned long start_pfn;
 796         int scn_nr;
 797         int ret = -EINVAL;
 798
 799         if (!valid_section(ms))
 800                 return ret;
 801
 802         ret = unregister_memory_section(ms);
 803         if (ret)
 804                 return ret;
 805
 806         scn_nr = __section_nr(ms);
 807         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 808         __remove_zone(zone, start_pfn);
 809
 810         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 /**
 815  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 816  * @zone: zone from which pages need to be removed
 817  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 818  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 819  *
 820  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 821  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 822  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 823  * calling offline_pages().
 824  */
 825 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 826                  unsigned long nr_pages)
 827 {
 828         unsigned long i;
 829         unsigned long map_offset = 0;
 830         int sections_to_remove, ret = 0;
 831
 832         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 833         if (is_dev_zone(zone)) {
 834                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 835                 struct vmem_altmap *altmap;
 836
 837                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 838                 if (altmap)
 839                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 840         } else {
 841                 resource_size_t start, size;
 842
 843                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 844                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 845
 846                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 847                                         size);
 848                 if (ret) {
 849                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 850
 851                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 852                                         &start, &endres, ret);
 853                 }
 854         }
 855
 856         clear_zone_contiguous(zone);
 857
 858         /*
 859          * We can only remove entire sections
 860          */
 861         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 862         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 863
 864         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 865         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 866                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 867
 868                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 869                 map_offset = 0;
 870                 if (ret)
 871                         break;
 872         }
 873
 874         set_zone_contiguous(zone);
 875
 876         return ret;
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 879 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 880
 881 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 882 {
 883         int rc = -EINVAL;
 884
 885         get_online_mems();
 886         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 887
 888         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 889                 online_page_callback = callback;
 890                 rc = 0;
 891         }
 892
 893         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 894         put_online_mems();
 895
 896         return rc;
 897 }
 898 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 899
 900 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 901 {
 902         int rc = -EINVAL;
 903
 904         get_online_mems();
 905         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 906
 907         if (online_page_callback == callback) {
 908                 online_page_callback = generic_online_page;
 909                 rc = 0;
 910         }
 911
 912         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 913         put_online_mems();
 914
 915         return rc;
 916 }
 917 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 918
 919 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 920 {
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 923
 924 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 925 {
 926         adjust_managed_page_count(page, 1);
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 929
 930 void __online_page_free(struct page *page)
 931 {
 932         __free_reserved_page(page);
 933 }
 934 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 935
 936 static void generic_online_page(struct page *page)
 937 {
 938         __online_page_set_limits(page);
 939         __online_page_increment_counters(page);
 940         __online_page_free(page);
 941 }
 942
 943 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 944                         void *arg)
 945 {
 946         unsigned long i;
 947         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 948         struct page *page;
 949         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 950                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 951                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 952                         (*online_page_callback)(page);
 953                         onlined_pages++;
 954                 }
 955         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 956         return 0;
 957 }
 958
 959 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 960 /*
 961  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 962  * normal memory.
 963  */
 964 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 965 {
 966         return true;
 967 }
 968 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 969 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 970 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 971 {
 972         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 973 }
 974 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 975
 976 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 977 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 978         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 979 {
 980         int nid = zone_to_nid(zone);
 981         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 982
 983         /*
 984          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 985          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 986          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 987          *
 988          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 989          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 990          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 991          */
 992         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 993                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 994
 995         /*
 996          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 997          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 998          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 999          * the memory is online.
1000          */
1001         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
1002                 arg->status_change_nid_normal = nid;
1003         else
1004                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1005
1006 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1007         /*
1008          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1009          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1010          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1011          *
1012          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1013          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1014          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1015          */
1016         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1017         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1018                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1019
1020         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1021                 arg->status_change_nid_high = nid;
1022         else
1023                 arg->status_change_nid_high = -1;
1024 #else
1025         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1026 #endif
1027
1028         /*
1029          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1030          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1031          * is online.
1032          */
1033         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1034                 arg->status_change_nid = nid;
1035         else
1036                 arg->status_change_nid = -1;
1037 }
1038
1039 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1040 {
1041         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1042                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1043
1044         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1045                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1046
1047         node_set_state(node, N_MEMORY);
1048 }
1049
1050 int zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1051                    enum zone_type target)
1052 {
1053         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1054         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1055         int i;
1056
1057         if (idx < target) {
1058                 /* pages must be at end of current zone */
1059                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1060                         return 0;
1061
1062                 /* no zones in use between current zone and target */
1063                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1064                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1065                                 return 0;
1066         }
1067
1068         if (target < idx) {
1069                 /* pages must be at beginning of current zone */
1070                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1071                         return 0;
1072
1073                 /* no zones in use between current zone and target */
1074                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1075                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1076                                 return 0;
1077         }
1078
1079         return target - idx;
1080 }
1081
1082 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1083 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1084 {
1085         unsigned long flags;
1086         unsigned long onlined_pages = 0;
1087         struct zone *zone;
1088         int need_zonelists_rebuild = 0;
1089         int nid;
1090         int ret;
1091         struct memory_notify arg;
1092         int zone_shift = 0;
1093
1094         /*
1095          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1096          * The section can't be removed here because of the
1097          * memory_block->state_mutex.
1098          */
1099         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1100
1101         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1102             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1103             !can_online_high_movable(zone))
1104                 return -EINVAL;
1105
1106         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
1107                 zone_shift = zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL);
1108         else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
1109                 zone_shift = zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE);
1110
1111         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1112         if (!zone)
1113                 return -EINVAL;
1114
1115         arg.start_pfn = pfn;
1116         arg.nr_pages = nr_pages;
1117         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1118
1119         nid = zone_to_nid(zone);
1120
1121         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1122         ret = notifier_to_errno(ret);
1123         if (ret)
1124                 goto failed_addition;
1125
1126         /*
1127          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1128          * This means the page allocator ignores this zone.
1129          * So, zonelist must be updated after online.
1130          */
1131         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1132         if (!populated_zone(zone)) {
1133                 need_zonelists_rebuild = 1;
1134                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1135         }
1136
1137         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1138                 online_pages_range);
1139         if (ret) {
1140                 if (need_zonelists_rebuild)
1141                         zone_pcp_reset(zone);
1142                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1143                 goto failed_addition;
1144         }
1145
1146         zone->present_pages += onlined_pages;
1147
1148         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1149         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1150         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1151
1152         if (onlined_pages) {
1153                 node_states_set_node(nid, &arg);
1154                 if (need_zonelists_rebuild)
1155                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1156                 else
1157                         zone_pcp_update(zone);
1158         }
1159
1160         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1161
1162         init_per_zone_wmark_min();
1163
1164         if (onlined_pages) {
1165                 kswapd_run(nid);
1166                 kcompactd_run(nid);
1167         }
1168
1169         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1170
1171         writeback_set_ratelimit();
1172
1173         if (onlined_pages)
1174                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1175         return 0;
1176
1177 failed_addition:
1178         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1179                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1180                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1181         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1182         return ret;
1183 }
1184 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1185
1186 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1187 {
1188         struct zone *z;
1189
1190         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1191                 z->present_pages = 0;
1192
1193         pgdat->node_present_pages = 0;
1194 }
1195
1196 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1197 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1198 {
1199         struct pglist_data *pgdat;
1200         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1201         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1202         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1203
1204         pgdat = NODE_DATA(nid);
1205         if (!pgdat) {
1206                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1207                 if (!pgdat)
1208                         return NULL;
1209
1210                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1211         } else {
1212                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1213                 pgdat->nr_zones = 0;
1214                 pgdat->kswapd_order = 0;
1215                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1216         }
1217
1218         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1219
1220         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1221         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1222
1223         /*
1224          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1225          * to access not-initialized zonelist, build here.
1226          */
1227         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1228         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1229         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1230
1231         /*
1232          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1233          * free_area_init_core(), which will cause
1234          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1235          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1236          */
1237         reset_node_managed_pages(pgdat);
1238
1239         /*
1240          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1241          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1242          * online_pages() and offline_pages().
1243          */
1244         reset_node_present_pages(pgdat);
1245
1246         return pgdat;
1247 }
1248
1249 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1250 {
1251         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1252         arch_free_nodedata(pgdat);
1253         return;
1254 }
1255
1256
1257 /**
1258  * try_online_node - online a node if offlined
1259  *
1260  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1261  */
1262 int try_online_node(int nid)
1263 {
1264         pg_data_t       *pgdat;
1265         int     ret;
1266
1267         if (node_online(nid))
1268                 return 0;
1269
1270         mem_hotplug_begin();
1271         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1272         if (!pgdat) {
1273                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1274                 ret = -ENOMEM;
1275                 goto out;
1276         }
1277         node_set_online(nid);
1278         ret = register_one_node(nid);
1279         BUG_ON(ret);
1280
1281         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1282                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1283                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1284                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1285         }
1286
1287 out:
1288         mem_hotplug_done();
1289         return ret;
1290 }
1291
1292 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1293 {
1294         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1295         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1296
1297         /* Memory range must be aligned with section */
1298         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1299             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1300                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1301                                 (unsigned long long)start,
1302                                 (unsigned long long)size);
1303                 return -EINVAL;
1304         }
1305
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 /*
1310  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1311  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1312  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1313  */
1314 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1315 {
1316         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1317         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1318         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1319
1320         if (zone_is_empty(movable_zone))
1321                 return 0;
1322
1323         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1324                 return 1;
1325
1326         return 0;
1327 }
1328
1329 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1330                 bool for_device)
1331 {
1332 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1333         if (for_device)
1334                 return ZONE_DEVICE;
1335 #endif
1336         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1337                 return ZONE_MOVABLE;
1338
1339         return zone_default;
1340 }
1341
1342 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1343 {
1344         return memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
1345 }
1346
1347 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1348 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1349 {
1350         u64 start, size;
1351         pg_data_t *pgdat = NULL;
1352         bool new_pgdat;
1353         bool new_node;
1354         int ret;
1355
1356         start = res->start;
1357         size = resource_size(res);
1358
1359         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1360         if (ret)
1361                 return ret;
1362
1363         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1364                 void *p = NODE_DATA(nid);
1365                 new_pgdat = !p;
1366         }
1367
1368         mem_hotplug_begin();
1369
1370         /*
1371          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1372          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1373          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1374          * be removed at hot-remove time.
1375          */
1376         memblock_add_node(start, size, nid);
1377
1378         new_node = !node_online(nid);
1379         if (new_node) {
1380                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1381                 ret = -ENOMEM;
1382                 if (!pgdat)
1383                         goto error;
1384         }
1385
1386         /* call arch's memory hotadd */
1387         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1388
1389         if (ret < 0)
1390                 goto error;
1391
1392         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1393         node_set_online(nid);
1394
1395         if (new_node) {
1396                 ret = register_one_node(nid);
1397                 /*
1398                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1399                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1400                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1401                  */
1402                 BUG_ON(ret);
1403         }
1404
1405         /* create new memmap entry */
1406         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1407
1408         /* online pages if requested */
1409         if (online)
1410                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1411                                   NULL, online_memory_block);
1412
1413         goto out;
1414
1415 error:
1416         /* rollback pgdat allocation and others */
1417         if (new_pgdat)
1418                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1419         memblock_remove(start, size);
1420
1421 out:
1422         mem_hotplug_done();
1423         return ret;
1424 }
1425 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_resource);
1426
1427 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1428 {
1429         struct resource *res;
1430         int ret;
1431
1432         res = register_memory_resource(start, size);
1433         if (IS_ERR(res))
1434                 return PTR_ERR(res);
1435
1436         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1437         if (ret < 0)
1438                 release_memory_resource(res);
1439         return ret;
1440 }
1441 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1442
1443 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1444 /*
1445  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1446  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1447  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1448  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1449  * be located at the start of the pageblock
1450  */
1451 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1452 {
1453         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1454 }
1455
1456 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1457 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1458 {
1459         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1460         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1461
1462         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1463         if (pageblock_free(page)) {
1464                 int order;
1465                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1466                 order = page_order(page);
1467                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1468                         return page + (1 << order);
1469         }
1470
1471         return page + pageblock_nr_pages;
1472 }
1473
1474 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1475 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1476 {
1477         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1478         struct page *end_page = page + nr_pages;
1479
1480         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1481         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1482                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1483                         return false;
1484                 cond_resched();
1485         }
1486
1487         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1488         return true;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1493  */
1494 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1495 {
1496         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1497         struct zone *zone = NULL;
1498         struct page *page;
1499         int i;
1500         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn);
1501              pfn < end_pfn;
1502              pfn = sec_end_pfn + 1, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1503                 /* Make sure the memory section is present first */
1504                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1505                         continue;
1506                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1507                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1508                         i = 0;
1509                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1510                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1511                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1512                                 i++;
1513                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1514                                 continue;
1515                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1516                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1517                                 return 0;
1518                         zone = page_zone(page);
1519                 }
1520         }
1521         return 1;
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1526  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1527  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1528  * page if it's found, otherwise 0.
1529  */
1530 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1531 {
1532         unsigned long pfn;
1533         struct page *page;
1534         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1535                 if (pfn_valid(pfn)) {
1536                         page = pfn_to_page(pfn);
1537                         if (PageLRU(page))
1538                                 return pfn;
1539                         if (PageHuge(page)) {
1540                                 if (page_huge_active(page))
1541                                         return pfn;
1542                                 else
1543                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1544                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1545                         }
1546                 }
1547         }
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1552                 int **result)
1553 {
1554         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1555         int nid = page_to_nid(page);
1556         nodemask_t nmask = node_online_map;
1557         struct page *new_page;
1558
1559         /*
1560          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1561          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1562          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1563          */
1564         if (PageHuge(page))
1565                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1566                                         next_node_in(nid, nmask));
1567
1568         node_clear(nid, nmask);
1569         if (PageHighMem(page)
1570             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1571                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1572
1573         new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1574                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1575         if (!new_page)
1576                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1577                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1578
1579         return new_page;
1580 }
1581
1582 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1583 static int
1584 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1585 {
1586         unsigned long pfn;
1587         struct page *page;
1588         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1589         int not_managed = 0;
1590         int ret = 0;
1591         LIST_HEAD(source);
1592
1593         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1594                 if (!pfn_valid(pfn))
1595                         continue;
1596                 page = pfn_to_page(pfn);
1597
1598                 if (PageHuge(page)) {
1599                         struct page *head = compound_head(page);
1600                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1601                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1602                                 ret = -EBUSY;
1603                                 break;
1604                         }
1605                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1606                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1607                         continue;
1608                 }
1609
1610                 if (!get_page_unless_zero(page))
1611                         continue;
1612                 /*
1613                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1614                  * LRU.
1615                  */
1616                 ret = isolate_lru_page(page);
1617                 if (!ret) { /* Success */
1618                         put_page(page);
1619                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1620                         move_pages--;
1621                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1622                                             page_is_file_cache(page));
1623
1624                 } else {
1625 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1626                         pr_alert("removing pfn %lx from LRU failed\n", pfn);
1627                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1628 #endif
1629                         put_page(page);
1630                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1631                            check this again here. */
1632                         if (page_count(page)) {
1633                                 not_managed++;
1634                                 ret = -EBUSY;
1635                                 break;
1636                         }
1637                 }
1638         }
1639         if (!list_empty(&source)) {
1640                 if (not_managed) {
1641                         putback_movable_pages(&source);
1642                         goto out;
1643                 }
1644
1645                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1646                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1647                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1648                 if (ret)
1649                         putback_movable_pages(&source);
1650         }
1651 out:
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1657  */
1658 static int
1659 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1660                         void *data)
1661 {
1662         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 static void
1667 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1668 {
1669         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1670                                 offline_isolated_pages_cb);
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1675  */
1676 static int
1677 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1678                         void *data)
1679 {
1680         int ret;
1681         long offlined = *(long *)data;
1682         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1683         offlined = nr_pages;
1684         if (!ret)
1685                 *(long *)data += offlined;
1686         return ret;
1687 }
1688
1689 static long
1690 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1691 {
1692         long offlined = 0;
1693         int ret;
1694
1695         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1696                         check_pages_isolated_cb);
1697         if (ret < 0)
1698                 offlined = (long)ret;
1699         return offlined;
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1703 /*
1704  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1705  * normal memory.
1706  */
1707 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1708 {
1709         return true;
1710 }
1711 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1712 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1713 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1714 {
1715         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1716         unsigned long present_pages = 0;
1717         enum zone_type zt;
1718
1719         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1720                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1721
1722         if (present_pages > nr_pages)
1723                 return true;
1724
1725         present_pages = 0;
1726         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1727                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1728
1729         /*
1730          * we can't offline the last normal memory until all
1731          * higher memory is offlined.
1732          */
1733         return present_pages == 0;
1734 }
1735 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1736
1737 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1738 {
1739 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1740         /*
1741          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
1742          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
1743          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
1744          * for the kernel.
1745          *
1746          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
1747          * SRAT is parsed, we don't know about it.
1748          *
1749          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1750          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1751          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1752          *
1753          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1754          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1755          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1756          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1757          * the kernel away from hotpluggable memory.
1758          */
1759         memblock_set_bottom_up(true);
1760         movable_node_enabled = true;
1761 #else
1762         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1763 #endif
1764         return 0;
1765 }
1766 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1767
1768 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1769 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1770                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1771 {
1772         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1773         unsigned long present_pages = 0;
1774         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1775
1776         /*
1777          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1778          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1779          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1780          *
1781          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1782          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1783          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1784          */
1785         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1786                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1787
1788         /*
1789          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1790          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1791          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1792          * become empty after offline , thus we can determind we will
1793          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1794          */
1795         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1796                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1797         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1798                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1799         else
1800                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1801
1802 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1803         /*
1804          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1805          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1806          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1807          *
1808          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1809          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1810          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1811          */
1812         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1813         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1814                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1815
1816         for (; zt <= zone_last; zt++)
1817                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1818         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1819                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1820         else
1821                 arg->status_change_nid_high = -1;
1822 #else
1823         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1824 #endif
1825
1826         /*
1827          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1828          */
1829         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1830
1831         /*
1832          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1833          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1834          * we can determind we will need to clear the node from
1835          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1836          */
1837         for (; zt <= zone_last; zt++)
1838                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1839         if (nr_pages >= present_pages)
1840                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1841         else
1842                 arg->status_change_nid = -1;
1843 }
1844
1845 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1846 {
1847         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1848                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1849
1850         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1851             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1852                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1853
1854         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1855             (arg->status_change_nid >= 0))
1856                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1857 }
1858
1859 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1860                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1861 {
1862         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1863         long offlined_pages;
1864         int ret, drain, retry_max, node;
1865         unsigned long flags;
1866         struct zone *zone;
1867         struct memory_notify arg;
1868
1869         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1870         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1871                 return -EINVAL;
1872         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1873                 return -EINVAL;
1874         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1875            we assume this for now. .*/
1876         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1877                 return -EINVAL;
1878
1879         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1880         node = zone_to_nid(zone);
1881         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1882
1883         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1884                 return -EINVAL;
1885
1886         /* set above range as isolated */
1887         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1888                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1889         if (ret)
1890                 return ret;
1891
1892         arg.start_pfn = start_pfn;
1893         arg.nr_pages = nr_pages;
1894         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1895
1896         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1897         ret = notifier_to_errno(ret);
1898         if (ret)
1899                 goto failed_removal;
1900
1901         pfn = start_pfn;
1902         expire = jiffies + timeout;
1903         drain = 0;
1904         retry_max = 5;
1905 repeat:
1906         /* start memory hot removal */
1907         ret = -EAGAIN;
1908         if (time_after(jiffies, expire))
1909                 goto failed_removal;
1910         ret = -EINTR;
1911         if (signal_pending(current))
1912                 goto failed_removal;
1913         ret = 0;
1914         if (drain) {
1915                 lru_add_drain_all();
1916                 cond_resched();
1917                 drain_all_pages(zone);
1918         }
1919
1920         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1921         if (pfn) { /* We have movable pages */
1922                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1923                 if (!ret) {
1924                         drain = 1;
1925                         goto repeat;
1926                 } else {
1927                         if (ret < 0)
1928                                 if (--retry_max == 0)
1929                                         goto failed_removal;
1930                         yield();
1931                         drain = 1;
1932                         goto repeat;
1933                 }
1934         }
1935         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1936         lru_add_drain_all();
1937         yield();
1938         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1939         drain_all_pages(zone);
1940         /*
1941          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1942          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1943          */
1944         dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1945         /* check again */
1946         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1947         if (offlined_pages < 0) {
1948                 ret = -EBUSY;
1949                 goto failed_removal;
1950         }
1951         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1952         /* Ok, all of our target is isolated.
1953            We cannot do rollback at this point. */
1954         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1955         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1956         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1957         /* removal success */
1958         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1959         zone->present_pages -= offlined_pages;
1960
1961         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1962         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1963         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1964
1965         init_per_zone_wmark_min();
1966
1967         if (!populated_zone(zone)) {
1968                 zone_pcp_reset(zone);
1969                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1970                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1971                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1972         } else
1973                 zone_pcp_update(zone);
1974
1975         node_states_clear_node(node, &arg);
1976         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1977                 kswapd_stop(node);
1978                 kcompactd_stop(node);
1979         }
1980
1981         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1982         writeback_set_ratelimit();
1983
1984         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1985         return 0;
1986
1987 failed_removal:
1988         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1989                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1990                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1991         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1992         /* pushback to free area */
1993         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1994         return ret;
1995 }
1996
1997 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1998 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1999 {
2000         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
2001 }
2002 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
2003
2004 /**
2005  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
2006  * @start_pfn: start pfn of the memory range
2007  * @end_pfn: end pfn of the memory range
2008  * @arg: argument passed to func
2009  * @func: callback for each memory section walked
2010  *
2011  * This function walks through all present mem sections in range
2012  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
2013  *
2014  * Returns the return value of func.
2015  */
2016 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
2017                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
2018 {
2019         struct memory_block *mem = NULL;
2020         struct mem_section *section;
2021         unsigned long pfn, section_nr;
2022         int ret;
2023
2024         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2025                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2026                 if (!present_section_nr(section_nr))
2027                         continue;
2028
2029                 section = __nr_to_section(section_nr);
2030                 /* same memblock? */
2031                 if (mem)
2032                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2033                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2034                                 continue;
2035
2036                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2037                 if (!mem)
2038                         continue;
2039
2040                 ret = func(mem, arg);
2041                 if (ret) {
2042                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2043                         return ret;
2044                 }
2045         }
2046
2047         if (mem)
2048                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2049
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2054 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2055 {
2056         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2057
2058         if (unlikely(ret)) {
2059                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2060
2061                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2062                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2063                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2064                         &beginpa, &endpa);
2065         }
2066
2067         return ret;
2068 }
2069
2070 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2071 {
2072         int cpu;
2073
2074         for_each_present_cpu(cpu) {
2075                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2076                         /*
2077                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2078                          * offline this node.
2079                          */
2080                         return -EBUSY;
2081         }
2082
2083         return 0;
2084 }
2085
2086 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2087 {
2088 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2089         int cpu;
2090
2091         for_each_possible_cpu(cpu)
2092                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2093                         numa_clear_node(cpu);
2094 #endif
2095 }
2096
2097 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2098 {
2099         int ret;
2100
2101         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2102         if (ret)
2103                 return ret;
2104
2105         /*
2106          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2107          * the cpu_to_node() now.
2108          */
2109
2110         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2111         return 0;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * try_offline_node
2116  *
2117  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2118  *
2119  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2120  * and online/offline operations before this call.
2121  */
2122 void try_offline_node(int nid)
2123 {
2124         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2125         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2126         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2127         unsigned long pfn;
2128         int i;
2129
2130         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2131                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2132
2133                 if (!present_section_nr(section_nr))
2134                         continue;
2135
2136                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2137                         continue;
2138
2139                 /*
2140                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2141                  * can't offline node now.
2142                  */
2143                 return;
2144         }
2145
2146         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2147                 return;
2148
2149         /*
2150          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2151          * node now.
2152          */
2153         node_set_offline(nid);
2154         unregister_one_node(nid);
2155
2156         /* free waittable in each zone */
2157         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2158                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2159
2160                 /*
2161                  * wait_table may be allocated from boot memory,
2162                  * here only free if it's allocated by vmalloc.
2163                  */
2164                 if (is_vmalloc_addr(zone->wait_table)) {
2165                         vfree(zone->wait_table);
2166                         zone->wait_table = NULL;
2167                 }
2168         }
2169 }
2170 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2171
2172 /**
2173  * remove_memory
2174  *
2175  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2176  * and online/offline operations before this call, as required by
2177  * try_offline_node().
2178  */
2179 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2180 {
2181         int ret;
2182
2183         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2184
2185         mem_hotplug_begin();
2186
2187         /*
2188          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2189          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2190          * if this is not the case.
2191          */
2192         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2193                                 check_memblock_offlined_cb);
2194         if (ret)
2195                 BUG();
2196
2197         /* remove memmap entry */
2198         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2199         memblock_free(start, size);
2200         memblock_remove(start, size);
2201
2202         arch_remove_memory(start, size);
2203
2204         try_offline_node(nid);
2205
2206         mem_hotplug_done();
2207 }
2208 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2209 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */