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