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/bootmem.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/pagevec.h>
  16 #include <linux/writeback.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/sysctl.h>
  19 #include <linux/cpu.h>
  20 #include <linux/memory.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
  34 #include <asm/tlbflush.h>
  35
  36 #include "internal.h"
  37
  38 /*
  39  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  40  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  41  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  42  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  43  */
  44
  45 static void generic_online_page(struct page *page);
  46
  47 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  48
  49 DEFINE_MUTEX(mem_hotplug_mutex);
  50
  51 void lock_memory_hotplug(void)
  52 {
  53         mutex_lock(&mem_hotplug_mutex);
  54
  55         /* for exclusive hibernation if CONFIG_HIBERNATION=y */
  56         lock_system_sleep();
  57 }
  58
  59 void unlock_memory_hotplug(void)
  60 {
  61         unlock_system_sleep();
  62         mutex_unlock(&mem_hotplug_mutex);
  63 }
  64
  65
  66 /* add this memory to iomem resource */
  67 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
  68 {
  69         struct resource *res;
  70         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
  71         BUG_ON(!res);
  72
  73         res->name = "System RAM";
  74         res->start = start;
  75         res->end = start + size - 1;
  76         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
  77         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
  78                 printk("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
  79                 kfree(res);
  80                 res = NULL;
  81         }
  82         return res;
  83 }
  84
  85 static void release_memory_resource(struct resource *res)
  86 {
  87         if (!res)
  88                 return;
  89         release_resource(res);
  90         kfree(res);
  91         return;
  92 }
  93
  94 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
  95 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
  96                       unsigned long type)
  97 {
  98         page->lru.next = (struct list_head *) type;
  99         SetPagePrivate(page);
 100         set_page_private(page, info);
 101         atomic_inc(&page->_count);
 102 }
 103
 104 /* reference to __meminit __free_pages_bootmem is valid
 105  * so use __ref to tell modpost not to generate a warning */
 106 void __ref put_page_bootmem(struct page *page)
 107 {
 108         unsigned long type;
 109         static DEFINE_MUTEX(ppb_lock);
 110
 111         type = (unsigned long) page->lru.next;
 112         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 113                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 114
 115         if (atomic_dec_return(&page->_count) == 1) {
 116                 ClearPagePrivate(page);
 117                 set_page_private(page, 0);
 118                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 119
 120                 /*
 121                  * Please refer to comment for __free_pages_bootmem()
 122                  * for why we serialize here.
 123                  */
 124                 mutex_lock(&ppb_lock);
 125                 __free_pages_bootmem(page, 0);
 126                 mutex_unlock(&ppb_lock);
 127                 totalram_pages++;
 128         }
 129
 130 }
 131
 132 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 133 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 134 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 135 {
 136         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 137         struct mem_section *ms;
 138         struct page *page, *memmap;
 139
 140         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 141         ms = __nr_to_section(section_nr);
 142
 143         /* Get section's memmap address */
 144         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 145
 146         /*
 147          * Get page for the memmap's phys address
 148          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 149          */
 150         page = virt_to_page(memmap);
 151         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 152         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 153
 154         /* remember memmap's page */
 155         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 156                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 157
 158         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 159         page = virt_to_page(usemap);
 160
 161         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 162
 163         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 164                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 165
 166 }
 167 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 168 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 169 {
 170         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 171         struct mem_section *ms;
 172         struct page *page, *memmap;
 173
 174         if (!pfn_valid(start_pfn))
 175                 return;
 176
 177         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 178         ms = __nr_to_section(section_nr);
 179
 180         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 181
 182         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 183
 184         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 185         page = virt_to_page(usemap);
 186
 187         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 188
 189         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 190                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 191 }
 192 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 193
 194 void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 195 {
 196         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 197         int node = pgdat->node_id;
 198         struct page *page;
 199         struct zone *zone;
 200
 201         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 202         page = virt_to_page(pgdat);
 203
 204         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 205                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 206
 207         zone = &pgdat->node_zones[0];
 208         for (; zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1; zone++) {
 209                 if (zone->wait_table) {
 210                         nr_pages = zone->wait_table_hash_nr_entries
 211                                 * sizeof(wait_queue_head_t);
 212                         nr_pages = PAGE_ALIGN(nr_pages) >> PAGE_SHIFT;
 213                         page = virt_to_page(zone->wait_table);
 214
 215                         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 216                                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 217                 }
 218         }
 219
 220         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 221         end_pfn = pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 222
 223         /* register_section info */
 224         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 225                 /*
 226                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 227                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 228                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 229                  * reside in some other node.
 230                  */
 231                 if (pfn_valid(pfn) && (pfn_to_nid(pfn) == node))
 232                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 233         }
 234 }
 235 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 236
 237 static void grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 238                            unsigned long end_pfn)
 239 {
 240         unsigned long old_zone_end_pfn;
 241
 242         zone_span_writelock(zone);
 243
 244         old_zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
 245         if (!zone->spanned_pages || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 246                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 247
 248         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 249                                 zone->zone_start_pfn;
 250
 251         zone_span_writeunlock(zone);
 252 }
 253
 254 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 255                 unsigned long end_pfn)
 256 {
 257         zone_span_writelock(zone);
 258
 259         if (end_pfn - start_pfn) {
 260                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 261                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 262         } else {
 263                 /*
 264                  * make it consist as free_area_init_core(),
 265                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 266                  */
 267                 zone->zone_start_pfn = 0;
 268                 zone->spanned_pages = 0;
 269         }
 270
 271         zone_span_writeunlock(zone);
 272 }
 273
 274 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 275                 unsigned long end_pfn)
 276 {
 277         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 278         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 279         unsigned long pfn;
 280
 281         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 282                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 283 }
 284
 285 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 286                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 287 {
 288         int ret;
 289         unsigned long flags;
 290         unsigned long z1_start_pfn;
 291
 292         if (!z1->wait_table) {
 293                 ret = init_currently_empty_zone(z1, start_pfn,
 294                         end_pfn - start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 295                 if (ret)
 296                         return ret;
 297         }
 298
 299         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 300
 301         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 302         if (end_pfn > z2->zone_start_pfn + z2->spanned_pages)
 303                 goto out_fail;
 304         /* the move out part mast at the left most of @z2 */
 305         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 306                 goto out_fail;
 307         /* must included/overlap */
 308         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 309                 goto out_fail;
 310
 311         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 312         if (z1->spanned_pages)
 313                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 314         else
 315                 z1_start_pfn = start_pfn;
 316
 317         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 318         resize_zone(z2, end_pfn, z2->zone_start_pfn + z2->spanned_pages);
 319
 320         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 321
 322         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 323
 324         return 0;
 325 out_fail:
 326         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 327         return -1;
 328 }
 329
 330 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 331                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 332 {
 333         int ret;
 334         unsigned long flags;
 335         unsigned long z2_end_pfn;
 336
 337         if (!z2->wait_table) {
 338                 ret = init_currently_empty_zone(z2, start_pfn,
 339                         end_pfn - start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 340                 if (ret)
 341                         return ret;
 342         }
 343
 344         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 345
 346         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 347         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 348                 goto out_fail;
 349         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 350         if (z1->zone_start_pfn + z1->spanned_pages >  end_pfn)
 351                 goto out_fail;
 352         /* must included/overlap */
 353         if (start_pfn >= z1->zone_start_pfn + z1->spanned_pages)
 354                 goto out_fail;
 355
 356         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 357         if (z2->spanned_pages)
 358                 z2_end_pfn = z2->zone_start_pfn + z2->spanned_pages;
 359         else
 360                 z2_end_pfn = end_pfn;
 361
 362         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 363         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 364
 365         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 366
 367         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 368
 369         return 0;
 370 out_fail:
 371         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 372         return -1;
 373 }
 374
 375 static void grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 376                             unsigned long end_pfn)
 377 {
 378         unsigned long old_pgdat_end_pfn =
 379                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 380
 381         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 382                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 383
 384         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 385                                         pgdat->node_start_pfn;
 386 }
 387
 388 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 389 {
 390         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 391         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 392         int nid = pgdat->node_id;
 393         int zone_type;
 394         unsigned long flags;
 395
 396         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 397         if (!zone->wait_table) {
 398                 int ret;
 399
 400                 ret = init_currently_empty_zone(zone, phys_start_pfn,
 401                                                 nr_pages, MEMMAP_HOTPLUG);
 402                 if (ret)
 403                         return ret;
 404         }
 405         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 406         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 407         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 408                         phys_start_pfn + nr_pages);
 409         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 410         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 411                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 416                                         unsigned long phys_start_pfn)
 417 {
 418         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 419         int ret;
 420
 421         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 422                 return -EEXIST;
 423
 424         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 425
 426         if (ret < 0)
 427                 return ret;
 428
 429         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 430
 431         if (ret < 0)
 432                 return ret;
 433
 434         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 435 }
 436
 437 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 438 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 439                                      unsigned long start_pfn,
 440                                      unsigned long end_pfn)
 441 {
 442         struct mem_section *ms;
 443
 444         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 445                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 446
 447                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 448                         continue;
 449
 450                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 451                         continue;
 452
 453                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 454                         continue;
 455
 456                 return start_pfn;
 457         }
 458
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 463 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 464                                     unsigned long start_pfn,
 465                                     unsigned long end_pfn)
 466 {
 467         struct mem_section *ms;
 468         unsigned long pfn;
 469
 470         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 471         pfn = end_pfn - 1;
 472         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 473                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 474
 475                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 476                         continue;
 477
 478                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 479                         continue;
 480
 481                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 482                         continue;
 483
 484                 return pfn;
 485         }
 486
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 491                              unsigned long end_pfn)
 492 {
 493         unsigned long zone_start_pfn =  zone->zone_start_pfn;
 494         unsigned long zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
 495         unsigned long pfn;
 496         struct mem_section *ms;
 497         int nid = zone_to_nid(zone);
 498
 499         zone_span_writelock(zone);
 500         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 501                 /*
 502                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 503                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 504                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 505                  * for shrinking zone.
 506                  */
 507                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 508                                                 zone_end_pfn);
 509                 if (pfn) {
 510                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 511                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 512                 }
 513         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 514                 /*
 515                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 516                  * shrink zone->spanned_pages.
 517                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 518                  * shrinking zone.
 519                  */
 520                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 521                                                start_pfn);
 522                 if (pfn)
 523                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 524         }
 525
 526         /*
 527          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 528          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 529          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 530          * it check the zone has only hole or not.
 531          */
 532         pfn = zone_start_pfn;
 533         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 534                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 535
 536                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 537                         continue;
 538
 539                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 540                         continue;
 541
 542                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 543                 if (start_pfn == pfn)
 544                         continue;
 545
 546                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 547                 zone_span_writeunlock(zone);
 548                 return;
 549         }
 550
 551         /* The zone has no valid section */
 552         zone->zone_start_pfn = 0;
 553         zone->spanned_pages = 0;
 554         zone_span_writeunlock(zone);
 555 }
 556
 557 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 558                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 559 {
 560         unsigned long pgdat_start_pfn =  pgdat->node_start_pfn;
 561         unsigned long pgdat_end_pfn =
 562                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 563         unsigned long pfn;
 564         struct mem_section *ms;
 565         int nid = pgdat->node_id;
 566
 567         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 568                 /*
 569                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 570                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 571                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 572                  * for shrinking zone.
 573                  */
 574                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 575                                                 pgdat_end_pfn);
 576                 if (pfn) {
 577                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 578                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 579                 }
 580         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 581                 /*
 582                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 583                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 584                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 585                  * shrinking zone.
 586                  */
 587                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 588                                                start_pfn);
 589                 if (pfn)
 590                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 591         }
 592
 593         /*
 594          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 595          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 596          * change the pgdat.
 597          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 598          * has only hole or not.
 599          */
 600         pfn = pgdat_start_pfn;
 601         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 602                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 603
 604                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 605                         continue;
 606
 607                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 608                         continue;
 609
 610                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 611                 if (start_pfn == pfn)
 612                         continue;
 613
 614                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 615                 return;
 616         }
 617
 618         /* The pgdat has no valid section */
 619         pgdat->node_start_pfn = 0;
 620         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 621 }
 622
 623 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 624 {
 625         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 626         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 627         int zone_type;
 628         unsigned long flags;
 629
 630         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 631
 632         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 633         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 634         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 635         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 636 }
 637
 638 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
 639 {
 640         unsigned long start_pfn;
 641         int scn_nr;
 642         int ret = -EINVAL;
 643
 644         if (!valid_section(ms))
 645                 return ret;
 646
 647         ret = unregister_memory_section(ms);
 648         if (ret)
 649                 return ret;
 650
 651         scn_nr = __section_nr(ms);
 652         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 653         __remove_zone(zone, start_pfn);
 654
 655         sparse_remove_one_section(zone, ms);
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 661  * expected that archs that support memory hotplug will
 662  * call this function after deciding the zone to which to
 663  * add the new pages.
 664  */
 665 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 666                         unsigned long nr_pages)
 667 {
 668         unsigned long i;
 669         int err = 0;
 670         int start_sec, end_sec;
 671         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 672         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 673         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 674
 675         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 676                 err = __add_section(nid, zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
 677
 678                 /*
 679                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 680                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 681                  * Warning will be printed if there is collision.
 682                  */
 683                 if (err && (err != -EEXIST))
 684                         break;
 685                 err = 0;
 686         }
 687
 688         return err;
 689 }
 690 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 691
 692 /**
 693  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 694  * @zone: zone from which pages need to be removed
 695  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 696  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 697  *
 698  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 699  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 700  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 701  * calling offline_pages().
 702  */
 703 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 704                  unsigned long nr_pages)
 705 {
 706         unsigned long i, ret = 0;
 707         int sections_to_remove;
 708
 709         /*
 710          * We can only remove entire sections
 711          */
 712         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 713         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 714
 715         release_mem_region(phys_start_pfn << PAGE_SHIFT, nr_pages * PAGE_SIZE);
 716
 717         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 718         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 719                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 720                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn));
 721                 if (ret)
 722                         break;
 723         }
 724         return ret;
 725 }
 726 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 727
 728 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 729 {
 730         int rc = -EINVAL;
 731
 732         lock_memory_hotplug();
 733
 734         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 735                 online_page_callback = callback;
 736                 rc = 0;
 737         }
 738
 739         unlock_memory_hotplug();
 740
 741         return rc;
 742 }
 743 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 744
 745 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 746 {
 747         int rc = -EINVAL;
 748
 749         lock_memory_hotplug();
 750
 751         if (online_page_callback == callback) {
 752                 online_page_callback = generic_online_page;
 753                 rc = 0;
 754         }
 755
 756         unlock_memory_hotplug();
 757
 758         return rc;
 759 }
 760 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 761
 762 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 763 {
 764         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
 765
 766         if (pfn >= num_physpages)
 767                 num_physpages = pfn + 1;
 768 }
 769 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 770
 771 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 772 {
 773         totalram_pages++;
 774
 775 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 776         if (PageHighMem(page))
 777                 totalhigh_pages++;
 778 #endif
 779 }
 780 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 781
 782 void __online_page_free(struct page *page)
 783 {
 784         ClearPageReserved(page);
 785         init_page_count(page);
 786         __free_page(page);
 787 }
 788 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 789
 790 static void generic_online_page(struct page *page)
 791 {
 792         __online_page_set_limits(page);
 793         __online_page_increment_counters(page);
 794         __online_page_free(page);
 795 }
 796
 797 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 798                         void *arg)
 799 {
 800         unsigned long i;
 801         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 802         struct page *page;
 803         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 804                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 805                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 806                         (*online_page_callback)(page);
 807                         onlined_pages++;
 808                 }
 809         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 810         return 0;
 811 }
 812
 813 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 814 /*
 815  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 816  * normal memory.
 817  */
 818 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 819 {
 820         return true;
 821 }
 822 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 823 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 824 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 825 {
 826         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 827 }
 828 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 829
 830 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 831 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 832         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 833 {
 834         int nid = zone_to_nid(zone);
 835         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 836
 837         /*
 838          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 839          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 840          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 841          *
 842          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 843          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 844          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 845          */
 846         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 847                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 848
 849         /*
 850          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 851          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 852          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 853          * the memory is online.
 854          */
 855         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 856                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 857         else
 858                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 859
 860 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 861         /*
 862          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 863          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 864          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 865          *
 866          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 867          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
 868          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 869          */
 870         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
 871         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
 872                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 873
 874         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 875                 arg->status_change_nid_high = nid;
 876         else
 877                 arg->status_change_nid_high = -1;
 878 #else
 879         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
 880 #endif
 881
 882         /*
 883          * if the node don't have memory befor online, we will need to
 884          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
 885          * is online.
 886          */
 887         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 888                 arg->status_change_nid = nid;
 889         else
 890                 arg->status_change_nid = -1;
 891 }
 892
 893 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 894 {
 895         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 896                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 897
 898         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 899                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 900
 901         node_set_state(node, N_MEMORY);
 902 }
 903
 904
 905 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
 906 {
 907         unsigned long onlined_pages = 0;
 908         struct zone *zone;
 909         int need_zonelists_rebuild = 0;
 910         int nid;
 911         int ret;
 912         struct memory_notify arg;
 913
 914         lock_memory_hotplug();
 915         /*
 916          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
 917          * The section can't be removed here because of the
 918          * memory_block->state_mutex.
 919          */
 920         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 921
 922         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL || online_type == ONLINE_MOVABLE) &&
 923             !can_online_high_movable(zone)) {
 924                 unlock_memory_hotplug();
 925                 return -1;
 926         }
 927
 928         if (online_type == ONLINE_KERNEL && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
 929                 if (move_pfn_range_left(zone - 1, zone, pfn, pfn + nr_pages)) {
 930                         unlock_memory_hotplug();
 931                         return -1;
 932                 }
 933         }
 934         if (online_type == ONLINE_MOVABLE && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE - 1) {
 935                 if (move_pfn_range_right(zone, zone + 1, pfn, pfn + nr_pages)) {
 936                         unlock_memory_hotplug();
 937                         return -1;
 938                 }
 939         }
 940
 941         /* Previous code may changed the zone of the pfn range */
 942         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 943
 944         arg.start_pfn = pfn;
 945         arg.nr_pages = nr_pages;
 946         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 947
 948         nid = page_to_nid(pfn_to_page(pfn));
 949
 950         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 951         ret = notifier_to_errno(ret);
 952         if (ret) {
 953                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 954                 unlock_memory_hotplug();
 955                 return ret;
 956         }
 957         /*
 958          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 959          * This means the page allocator ignores this zone.
 960          * So, zonelist must be updated after online.
 961          */
 962         mutex_lock(&zonelists_mutex);
 963         if (!populated_zone(zone)) {
 964                 need_zonelists_rebuild = 1;
 965                 build_all_zonelists(NULL, zone);
 966         }
 967
 968         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
 969                 online_pages_range);
 970         if (ret) {
 971                 if (need_zonelists_rebuild)
 972                         zone_pcp_reset(zone);
 973                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 974                 printk(KERN_DEBUG "online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 975                        (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 976                        (((unsigned long long) pfn + nr_pages)
 977                             << PAGE_SHIFT) - 1);
 978                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 979                 unlock_memory_hotplug();
 980                 return ret;
 981         }
 982
 983         zone->managed_pages += onlined_pages;
 984         zone->present_pages += onlined_pages;
 985         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
 986         if (onlined_pages) {
 987                 node_states_set_node(zone_to_nid(zone), &arg);
 988                 if (need_zonelists_rebuild)
 989                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
 990                 else
 991                         zone_pcp_update(zone);
 992         }
 993
 994         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 995
 996         init_per_zone_wmark_min();
 997
 998         if (onlined_pages)
 999                 kswapd_run(zone_to_nid(zone));
1000
1001         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1002
1003         writeback_set_ratelimit();
1004
1005         if (onlined_pages)
1006                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1007         unlock_memory_hotplug();
1008
1009         return 0;
1010 }
1011 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1012
1013 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1014 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1015 {
1016         struct pglist_data *pgdat;
1017         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1018         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1019         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1020
1021         pgdat = NODE_DATA(nid);
1022         if (!pgdat) {
1023                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1024                 if (!pgdat)
1025                         return NULL;
1026
1027                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1028         }
1029
1030         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1031
1032         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1033         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1034
1035         /*
1036          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1037          * to access not-initialized zonelist, build here.
1038          */
1039         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1040         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1041         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1042
1043         return pgdat;
1044 }
1045
1046 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1047 {
1048         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1049         arch_free_nodedata(pgdat);
1050         return;
1051 }
1052
1053
1054 /*
1055  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1056  */
1057 int mem_online_node(int nid)
1058 {
1059         pg_data_t       *pgdat;
1060         int     ret;
1061
1062         lock_memory_hotplug();
1063         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1064         if (!pgdat) {
1065                 ret = -ENOMEM;
1066                 goto out;
1067         }
1068         node_set_online(nid);
1069         ret = register_one_node(nid);
1070         BUG_ON(ret);
1071
1072 out:
1073         unlock_memory_hotplug();
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1078 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1079 {
1080         pg_data_t *pgdat = NULL;
1081         bool new_pgdat;
1082         bool new_node;
1083         struct resource *res;
1084         int ret;
1085
1086         lock_memory_hotplug();
1087
1088         res = register_memory_resource(start, size);
1089         ret = -EEXIST;
1090         if (!res)
1091                 goto out;
1092
1093         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1094                 void *p = NODE_DATA(nid);
1095                 new_pgdat = !p;
1096         }
1097         new_node = !node_online(nid);
1098         if (new_node) {
1099                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1100                 ret = -ENOMEM;
1101                 if (!pgdat)
1102                         goto error;
1103         }
1104
1105         /* call arch's memory hotadd */
1106         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
1107
1108         if (ret < 0)
1109                 goto error;
1110
1111         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1112         node_set_online(nid);
1113
1114         if (new_node) {
1115                 ret = register_one_node(nid);
1116                 /*
1117                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1118                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1119                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1120                  */
1121                 BUG_ON(ret);
1122         }
1123
1124         /* create new memmap entry */
1125         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1126
1127         goto out;
1128
1129 error:
1130         /* rollback pgdat allocation and others */
1131         if (new_pgdat)
1132                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1133         release_memory_resource(res);
1134
1135 out:
1136         unlock_memory_hotplug();
1137         return ret;
1138 }
1139 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1140
1141 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1142 /*
1143  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1144  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1145  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1146  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1147  * be located at the start of the pageblock
1148  */
1149 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1150 {
1151         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1152 }
1153
1154 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1155 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1156 {
1157         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1158         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1159
1160         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1161         if (pageblock_free(page)) {
1162                 int order;
1163                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1164                 order = page_order(page);
1165                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1166                         return page + (1 << order);
1167         }
1168
1169         return page + pageblock_nr_pages;
1170 }
1171
1172 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1173 int is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1174 {
1175         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1176         struct page *end_page = page + nr_pages;
1177
1178         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1179         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1180                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1181                         return 0;
1182                 cond_resched();
1183         }
1184
1185         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1186         return 1;
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1191  */
1192 static int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1193 {
1194         unsigned long pfn;
1195         struct zone *zone = NULL;
1196         struct page *page;
1197         int i;
1198         for (pfn = start_pfn;
1199              pfn < end_pfn;
1200              pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1201                 i = 0;
1202                 /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1203                 while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) && !pfn_valid_within(pfn + i))
1204                         i++;
1205                 if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1206                         continue;
1207                 page = pfn_to_page(pfn + i);
1208                 if (zone && page_zone(page) != zone)
1209                         return 0;
1210                 zone = page_zone(page);
1211         }
1212         return 1;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Scanning pfn is much easier than scanning lru list.
1217  * Scan pfn from start to end and Find LRU page.
1218  */
1219 static unsigned long scan_lru_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1220 {
1221         unsigned long pfn;
1222         struct page *page;
1223         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1224                 if (pfn_valid(pfn)) {
1225                         page = pfn_to_page(pfn);
1226                         if (PageLRU(page))
1227                                 return pfn;
1228                 }
1229         }
1230         return 0;
1231 }
1232
1233 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1234 static int
1235 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1236 {
1237         unsigned long pfn;
1238         struct page *page;
1239         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1240         int not_managed = 0;
1241         int ret = 0;
1242         LIST_HEAD(source);
1243
1244         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1245                 if (!pfn_valid(pfn))
1246                         continue;
1247                 page = pfn_to_page(pfn);
1248                 if (!get_page_unless_zero(page))
1249                         continue;
1250                 /*
1251                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1252                  * LRU.
1253                  */
1254                 ret = isolate_lru_page(page);
1255                 if (!ret) { /* Success */
1256                         put_page(page);
1257                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1258                         move_pages--;
1259                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1260                                             page_is_file_cache(page));
1261
1262                 } else {
1263 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1264                         printk(KERN_ALERT "removing pfn %lx from LRU failed\n",
1265                                pfn);
1266                         dump_page(page);
1267 #endif
1268                         put_page(page);
1269                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1270                            check this again here. */
1271                         if (page_count(page)) {
1272                                 not_managed++;
1273                                 ret = -EBUSY;
1274                                 break;
1275                         }
1276                 }
1277         }
1278         if (!list_empty(&source)) {
1279                 if (not_managed) {
1280                         putback_lru_pages(&source);
1281                         goto out;
1282                 }
1283
1284                 /*
1285                  * alloc_migrate_target should be improooooved!!
1286                  * migrate_pages returns # of failed pages.
1287                  */
1288                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migrate_target, 0,
1289                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1290                 if (ret)
1291                         putback_lru_pages(&source);
1292         }
1293 out:
1294         return ret;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1299  */
1300 static int
1301 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1302                         void *data)
1303 {
1304         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 static void
1309 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1310 {
1311         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1312                                 offline_isolated_pages_cb);
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1317  */
1318 static int
1319 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1320                         void *data)
1321 {
1322         int ret;
1323         long offlined = *(long *)data;
1324         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1325         offlined = nr_pages;
1326         if (!ret)
1327                 *(long *)data += offlined;
1328         return ret;
1329 }
1330
1331 static long
1332 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1333 {
1334         long offlined = 0;
1335         int ret;
1336
1337         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1338                         check_pages_isolated_cb);
1339         if (ret < 0)
1340                 offlined = (long)ret;
1341         return offlined;
1342 }
1343
1344 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1345 /*
1346  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1347  * normal memory.
1348  */
1349 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1350 {
1351         return true;
1352 }
1353 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1354 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1355 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1356 {
1357         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1358         unsigned long present_pages = 0;
1359         enum zone_type zt;
1360
1361         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1362                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1363
1364         if (present_pages > nr_pages)
1365                 return true;
1366
1367         present_pages = 0;
1368         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1369                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1370
1371         /*
1372          * we can't offline the last normal memory until all
1373          * higher memory is offlined.
1374          */
1375         return present_pages == 0;
1376 }
1377 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1378
1379 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1380 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1381                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1382 {
1383         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1384         unsigned long present_pages = 0;
1385         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1386
1387         /*
1388          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1389          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1390          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1391          *
1392          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1393          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1394          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1395          */
1396         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1397                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1398
1399         /*
1400          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1401          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1402          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1403          * become empty after offline , thus we can determind we will
1404          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1405          */
1406         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1407                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1408         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1409                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1410         else
1411                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1412
1413 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1414         /*
1415          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1416          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1417          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1418          *
1419          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1420          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1421          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1422          */
1423         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1424         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1425                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1426
1427         for (; zt <= zone_last; zt++)
1428                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1429         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1430                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1431         else
1432                 arg->status_change_nid_high = -1;
1433 #else
1434         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1435 #endif
1436
1437         /*
1438          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1439          */
1440         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1441
1442         /*
1443          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1444          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1445          * we can determind we will need to clear the node from
1446          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1447          */
1448         for (; zt <= zone_last; zt++)
1449                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1450         if (nr_pages >= present_pages)
1451                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1452         else
1453                 arg->status_change_nid = -1;
1454 }
1455
1456 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1457 {
1458         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1459                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1460
1461         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1462             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1463                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1464
1465         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1466             (arg->status_change_nid >= 0))
1467                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1468 }
1469
1470 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1471                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1472 {
1473         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1474         long offlined_pages;
1475         int ret, drain, retry_max, node;
1476         struct zone *zone;
1477         struct memory_notify arg;
1478
1479         BUG_ON(start_pfn >= end_pfn);
1480         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1481         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1482                 return -EINVAL;
1483         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1484                 return -EINVAL;
1485         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1486            we assume this for now. .*/
1487         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1488                 return -EINVAL;
1489
1490         lock_memory_hotplug();
1491
1492         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1493         node = zone_to_nid(zone);
1494         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1495
1496         ret = -EINVAL;
1497         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1498                 goto out;
1499
1500         /* set above range as isolated */
1501         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1502                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1503         if (ret)
1504                 goto out;
1505
1506         arg.start_pfn = start_pfn;
1507         arg.nr_pages = nr_pages;
1508         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1509
1510         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1511         ret = notifier_to_errno(ret);
1512         if (ret)
1513                 goto failed_removal;
1514
1515         pfn = start_pfn;
1516         expire = jiffies + timeout;
1517         drain = 0;
1518         retry_max = 5;
1519 repeat:
1520         /* start memory hot removal */
1521         ret = -EAGAIN;
1522         if (time_after(jiffies, expire))
1523                 goto failed_removal;
1524         ret = -EINTR;
1525         if (signal_pending(current))
1526                 goto failed_removal;
1527         ret = 0;
1528         if (drain) {
1529                 lru_add_drain_all();
1530                 cond_resched();
1531                 drain_all_pages();
1532         }
1533
1534         pfn = scan_lru_pages(start_pfn, end_pfn);
1535         if (pfn) { /* We have page on LRU */
1536                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1537                 if (!ret) {
1538                         drain = 1;
1539                         goto repeat;
1540                 } else {
1541                         if (ret < 0)
1542                                 if (--retry_max == 0)
1543                                         goto failed_removal;
1544                         yield();
1545                         drain = 1;
1546                         goto repeat;
1547                 }
1548         }
1549         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1550         lru_add_drain_all();
1551         yield();
1552         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1553         drain_all_pages();
1554         /* check again */
1555         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1556         if (offlined_pages < 0) {
1557                 ret = -EBUSY;
1558                 goto failed_removal;
1559         }
1560         printk(KERN_INFO "Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1561         /* Ok, all of our target is isolated.
1562            We cannot do rollback at this point. */
1563         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1564         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1565         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1566         /* removal success */
1567         zone->managed_pages -= offlined_pages;
1568         zone->present_pages -= offlined_pages;
1569         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1570         totalram_pages -= offlined_pages;
1571
1572         init_per_zone_wmark_min();
1573
1574         if (!populated_zone(zone)) {
1575                 zone_pcp_reset(zone);
1576                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1577                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1578                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1579         } else
1580                 zone_pcp_update(zone);
1581
1582         node_states_clear_node(node, &arg);
1583         if (arg.status_change_nid >= 0)
1584                 kswapd_stop(node);
1585
1586         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1587         writeback_set_ratelimit();
1588
1589         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1590         unlock_memory_hotplug();
1591         return 0;
1592
1593 failed_removal:
1594         printk(KERN_INFO "memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1595                (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1596                ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1597         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1598         /* pushback to free area */
1599         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1600
1601 out:
1602         unlock_memory_hotplug();
1603         return ret;
1604 }
1605
1606 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1607 {
1608         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1609 }
1610
1611 /**
1612  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1613  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1614  * @end_pfn: end pft of the memory range
1615  * @arg: argument passed to func
1616  * @func: callback for each memory section walked
1617  *
1618  * This function walks through all present mem sections in range
1619  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1620  *
1621  * Returns the return value of func.
1622  */
1623 static int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1624                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1625 {
1626         struct memory_block *mem = NULL;
1627         struct mem_section *section;
1628         unsigned long pfn, section_nr;
1629         int ret;
1630
1631         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1632                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1633                 if (!present_section_nr(section_nr))
1634                         continue;
1635
1636                 section = __nr_to_section(section_nr);
1637                 /* same memblock? */
1638                 if (mem)
1639                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1640                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1641                                 continue;
1642
1643                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1644                 if (!mem)
1645                         continue;
1646
1647                 ret = func(mem, arg);
1648                 if (ret) {
1649                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1650                         return ret;
1651                 }
1652         }
1653
1654         if (mem)
1655                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1656
1657         return 0;
1658 }
1659
1660 /**
1661  * offline_memory_block_cb - callback function for offlining memory block
1662  * @mem: the memory block to be offlined
1663  * @arg: buffer to hold error msg
1664  *
1665  * Always return 0, and put the error msg in arg if any.
1666  */
1667 static int offline_memory_block_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1668 {
1669         int *ret = arg;
1670         int error = offline_memory_block(mem);
1671
1672         if (error != 0 && *ret == 0)
1673                 *ret = error;
1674
1675         return 0;
1676 }
1677
1678 static int is_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1679 {
1680         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1681
1682         if (unlikely(ret))
1683                 pr_warn("removing memory fails, because memory "
1684                         "[%#010llx-%#010llx] is onlined\n",
1685                         PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr)),
1686                         PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1);
1687
1688         return ret;
1689 }
1690
1691 static int check_cpu_on_node(void *data)
1692 {
1693         struct pglist_data *pgdat = data;
1694         int cpu;
1695
1696         for_each_present_cpu(cpu) {
1697                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1698                         /*
1699                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1700                          * offline this node.
1701                          */
1702                         return -EBUSY;
1703         }
1704
1705         return 0;
1706 }
1707
1708 static void unmap_cpu_on_node(void *data)
1709 {
1710 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1711         struct pglist_data *pgdat = data;
1712         int cpu;
1713
1714         for_each_possible_cpu(cpu)
1715                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1716                         numa_clear_node(cpu);
1717 #endif
1718 }
1719
1720 static int check_and_unmap_cpu_on_node(void *data)
1721 {
1722         int ret = check_cpu_on_node(data);
1723
1724         if (ret)
1725                 return ret;
1726
1727         /*
1728          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
1729          * the cpu_to_node() now.
1730          */
1731
1732         unmap_cpu_on_node(data);
1733         return 0;
1734 }
1735
1736 /* offline the node if all memory sections of this node are removed */
1737 void try_offline_node(int nid)
1738 {
1739         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1740         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
1741         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
1742         unsigned long pfn;
1743         struct page *pgdat_page = virt_to_page(pgdat);
1744         int i;
1745
1746         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1747                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1748
1749                 if (!present_section_nr(section_nr))
1750                         continue;
1751
1752                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
1753                         continue;
1754
1755                 /*
1756                  * some memory sections of this node are not removed, and we
1757                  * can't offline node now.
1758                  */
1759                 return;
1760         }
1761
1762         if (stop_machine(check_and_unmap_cpu_on_node, pgdat, NULL))
1763                 return;
1764
1765         /*
1766          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1767          * node now.
1768          */
1769         node_set_offline(nid);
1770         unregister_one_node(nid);
1771
1772         if (!PageSlab(pgdat_page) && !PageCompound(pgdat_page))
1773                 /* node data is allocated from boot memory */
1774                 return;
1775
1776         /* free waittable in each zone */
1777         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1778                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
1779
1780                 if (zone->wait_table)
1781                         vfree(zone->wait_table);
1782         }
1783
1784         /*
1785          * Since there is no way to guarentee the address of pgdat/zone is not
1786          * on stack of any kernel threads or used by other kernel objects
1787          * without reference counting or other symchronizing method, do not
1788          * reset node_data and free pgdat here. Just reset it to 0 and reuse
1789          * the memory when the node is online again.
1790          */
1791         memset(pgdat, 0, sizeof(*pgdat));
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1794
1795 int __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1796 {
1797         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1798         int ret = 0;
1799         int retry = 1;
1800
1801         start_pfn = PFN_DOWN(start);
1802         end_pfn = start_pfn + PFN_DOWN(size);
1803
1804         /*
1805          * When CONFIG_MEMCG is on, one memory block may be used by other
1806          * blocks to store page cgroup when onlining pages. But we don't know
1807          * in what order pages are onlined. So we iterate twice to offline
1808          * memory:
1809          * 1st iterate: offline every non primary memory block.
1810          * 2nd iterate: offline primary (i.e. first added) memory block.
1811          */
1812 repeat:
1813         walk_memory_range(start_pfn, end_pfn, &ret,
1814                           offline_memory_block_cb);
1815         if (ret) {
1816                 if (!retry)
1817                         return ret;
1818
1819                 retry = 0;
1820                 ret = 0;
1821                 goto repeat;
1822         }
1823
1824         lock_memory_hotplug();
1825
1826         /*
1827          * we have offlined all memory blocks like this:
1828          *   1. lock memory hotplug
1829          *   2. offline a memory block
1830          *   3. unlock memory hotplug
1831          *
1832          * repeat step1-3 to offline the memory block. All memory blocks
1833          * must be offlined before removing memory. But we don't hold the
1834          * lock in the whole operation. So we should check whether all
1835          * memory blocks are offlined.
1836          */
1837
1838         ret = walk_memory_range(start_pfn, end_pfn, NULL,
1839                                 is_memblock_offlined_cb);
1840         if (ret) {
1841                 unlock_memory_hotplug();
1842                 return ret;
1843         }
1844
1845         /* remove memmap entry */
1846         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1847
1848         arch_remove_memory(start, size);
1849
1850         try_offline_node(nid);
1851
1852         unlock_memory_hotplug();
1853
1854         return 0;
1855 }
1856 #else
1857 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1858 {
1859         return -EINVAL;
1860 }
1861 int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1862 {
1863         return -EINVAL;
1864 }
1865 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1866 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);