mm/memory_hotplug.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   4  *
   5  *  Copyright (C)
   6  */
   7
   8 #include <linux/stddef.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/sched/signal.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/pagemap.h>
  14 #include <linux/compiler.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/pagevec.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/sysctl.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/memory.h>
  22 #include <linux/memremap.h>
  23 #include <linux/memory_hotplug.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/vmalloc.h>
  26 #include <linux/ioport.h>
  27 #include <linux/delay.h>
  28 #include <linux/migrate.h>
  29 #include <linux/page-isolation.h>
  30 #include <linux/pfn.h>
  31 #include <linux/suspend.h>
  32 #include <linux/mm_inline.h>
  33 #include <linux/firmware-map.h>
  34 #include <linux/stop_machine.h>
  35 #include <linux/hugetlb.h>
  36 #include <linux/memblock.h>
  37 #include <linux/compaction.h>
  38 #include <linux/rmap.h>
  39
  40 #include <asm/tlbflush.h>
  41
  42 #include "internal.h"
  43 #include "shuffle.h"
  44
  45
  46 /*
  47  * memory_hotplug.memmap_on_memory parameter
  48  */
  49 static bool memmap_on_memory __ro_after_init;
  50 #ifdef CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY
  51 module_param(memmap_on_memory, bool, 0444);
  52 MODULE_PARM_DESC(memmap_on_memory, "Enable memmap on memory for memory hotplug");
  53 #endif
  54
  55 /*
  56  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  57  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  58  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  59  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  60  */
  61
  62 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  63 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  64
  65 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
  66
  67 void get_online_mems(void)
  68 {
  69         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
  70 }
  71
  72 void put_online_mems(void)
  73 {
  74         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
  75 }
  76
  77 bool movable_node_enabled = false;
  78
  79 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  80 int mhp_default_online_type = MMOP_OFFLINE;
  81 #else
  82 int mhp_default_online_type = MMOP_ONLINE;
  83 #endif
  84
  85 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  86 {
  87         const int online_type = mhp_online_type_from_str(str);
  88
  89         if (online_type >= 0)
  90                 mhp_default_online_type = online_type;
  91
  92         return 1;
  93 }
  94 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  95
  96 void mem_hotplug_begin(void)
  97 {
  98         cpus_read_lock();
  99         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
 100 }
 101
 102 void mem_hotplug_done(void)
 103 {
 104         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
 105         cpus_read_unlock();
 106 }
 107
 108 u64 max_mem_size = U64_MAX;
 109
 110 /* add this memory to iomem resource */
 111 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size,
 112                                                  const char *resource_name)
 113 {
 114         struct resource *res;
 115         unsigned long flags =  IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 116
 117         if (strcmp(resource_name, "System RAM"))
 118                 flags |= IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED;
 119
 120         if (!mhp_range_allowed(start, size, true))
 121                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 122
 123         /*
 124          * Make sure value parsed from 'mem=' only restricts memory adding
 125          * while booting, so that memory hotplug won't be impacted. Please
 126          * refer to document of 'mem=' in kernel-parameters.txt for more
 127          * details.
 128          */
 129         if (start + size > max_mem_size && system_state < SYSTEM_RUNNING)
 130                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 131
 132         /*
 133          * Request ownership of the new memory range.  This might be
 134          * a child of an existing resource that was present but
 135          * not marked as busy.
 136          */
 137         res = __request_region(&iomem_resource, start, size,
 138                                resource_name, flags);
 139
 140         if (!res) {
 141                 pr_debug("Unable to reserve System RAM region: %016llx->%016llx\n",
 142                                 start, start + size);
 143                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 144         }
 145         return res;
 146 }
 147
 148 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 149 {
 150         if (!res)
 151                 return;
 152         release_resource(res);
 153         kfree(res);
 154 }
 155
 156 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 157 static int check_pfn_span(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 158                 const char *reason)
 159 {
 160         /*
 161          * Disallow all operations smaller than a sub-section and only
 162          * allow operations smaller than a section for
 163          * SPARSEMEM_VMEMMAP. Note that check_hotplug_memory_range()
 164          * enforces a larger memory_block_size_bytes() granularity for
 165          * memory that will be marked online, so this check should only
 166          * fire for direct arch_{add,remove}_memory() users outside of
 167          * add_memory_resource().
 168          */
 169         unsigned long min_align;
 170
 171         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
 172                 min_align = PAGES_PER_SUBSECTION;
 173         else
 174                 min_align = PAGES_PER_SECTION;
 175         if (!IS_ALIGNED(pfn, min_align)
 176                         || !IS_ALIGNED(nr_pages, min_align)) {
 177                 WARN(1, "Misaligned __%s_pages start: %#lx end: #%lx\n",
 178                                 reason, pfn, pfn + nr_pages - 1);
 179                 return -EINVAL;
 180         }
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
 186  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
 187  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
 188  */
 189 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn)
 190 {
 191         unsigned long nr = pfn_to_section_nr(pfn);
 192         struct dev_pagemap *pgmap;
 193         struct mem_section *ms;
 194
 195         if (nr >= NR_MEM_SECTIONS)
 196                 return NULL;
 197
 198         ms = __nr_to_section(nr);
 199         if (!online_section(ms))
 200                 return NULL;
 201
 202         /*
 203          * Save some code text when online_section() +
 204          * pfn_section_valid() are sufficient.
 205          */
 206         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) && !pfn_valid(pfn))
 207                 return NULL;
 208
 209         if (!pfn_section_valid(ms, pfn))
 210                 return NULL;
 211
 212         if (!online_device_section(ms))
 213                 return pfn_to_page(pfn);
 214
 215         /*
 216          * Slowpath: when ZONE_DEVICE collides with
 217          * ZONE_{NORMAL,MOVABLE} within the same section some pfns in
 218          * the section may be 'offline' but 'valid'. Only
 219          * get_dev_pagemap() can determine sub-section online status.
 220          */
 221         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
 222         put_dev_pagemap(pgmap);
 223
 224         /* The presence of a pgmap indicates ZONE_DEVICE offline pfn */
 225         if (pgmap)
 226                 return NULL;
 227
 228         return pfn_to_page(pfn);
 229 }
 230 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfn_to_online_page);
 231
 232 /*
 233  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 234  * expected that archs that support memory hotplug will
 235  * call this function after deciding the zone to which to
 236  * add the new pages.
 237  */
 238 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 239                 struct mhp_params *params)
 240 {
 241         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 242         unsigned long cur_nr_pages;
 243         int err;
 244         struct vmem_altmap *altmap = params->altmap;
 245
 246         if (WARN_ON_ONCE(!params->pgprot.pgprot))
 247                 return -EINVAL;
 248
 249         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(PFN_PHYS(pfn), nr_pages * PAGE_SIZE, false));
 250
 251         if (altmap) {
 252                 /*
 253                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 254                  */
 255                 if (altmap->base_pfn != pfn
 256                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 257                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 258                         return -EINVAL;
 259                 }
 260                 altmap->alloc = 0;
 261         }
 262
 263         err = check_pfn_span(pfn, nr_pages, "add");
 264         if (err)
 265                 return err;
 266
 267         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 268                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 269                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
 270                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 271                 err = sparse_add_section(nid, pfn, cur_nr_pages, altmap);
 272                 if (err)
 273                         break;
 274                 cond_resched();
 275         }
 276         vmemmap_populate_print_last();
 277         return err;
 278 }
 279
 280 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 281 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 282                                      unsigned long start_pfn,
 283                                      unsigned long end_pfn)
 284 {
 285         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SUBSECTION) {
 286                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(start_pfn)))
 287                         continue;
 288
 289                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 290                         continue;
 291
 292                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 293                         continue;
 294
 295                 return start_pfn;
 296         }
 297
 298         return 0;
 299 }
 300
 301 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 302 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 303                                     unsigned long start_pfn,
 304                                     unsigned long end_pfn)
 305 {
 306         unsigned long pfn;
 307
 308         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 309         pfn = end_pfn - 1;
 310         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SUBSECTION) {
 311                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(pfn)))
 312                         continue;
 313
 314                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 315                         continue;
 316
 317                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 318                         continue;
 319
 320                 return pfn;
 321         }
 322
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 327                              unsigned long end_pfn)
 328 {
 329         unsigned long pfn;
 330         int nid = zone_to_nid(zone);
 331
 332         if (zone->zone_start_pfn == start_pfn) {
 333                 /*
 334                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 335                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 336                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 337                  * for shrinking zone.
 338                  */
 339                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 340                                                 zone_end_pfn(zone));
 341                 if (pfn) {
 342                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn(zone) - pfn;
 343                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 344                 } else {
 345                         zone->zone_start_pfn = 0;
 346                         zone->spanned_pages = 0;
 347                 }
 348         } else if (zone_end_pfn(zone) == end_pfn) {
 349                 /*
 350                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 351                  * shrink zone->spanned_pages.
 352                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 353                  * shrinking zone.
 354                  */
 355                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone->zone_start_pfn,
 356                                                start_pfn);
 357                 if (pfn)
 358                         zone->spanned_pages = pfn - zone->zone_start_pfn + 1;
 359                 else {
 360                         zone->zone_start_pfn = 0;
 361                         zone->spanned_pages = 0;
 362                 }
 363         }
 364 }
 365
 366 static void update_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat)
 367 {
 368         unsigned long node_start_pfn = 0, node_end_pfn = 0;
 369         struct zone *zone;
 370
 371         for (zone = pgdat->node_zones;
 372              zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; zone++) {
 373                 unsigned long end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 374
 375                 /* No need to lock the zones, they can't change. */
 376                 if (!zone->spanned_pages)
 377                         continue;
 378                 if (!node_end_pfn) {
 379                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 380                         node_end_pfn = end_pfn;
 381                         continue;
 382                 }
 383
 384                 if (end_pfn > node_end_pfn)
 385                         node_end_pfn = end_pfn;
 386                 if (zone->zone_start_pfn < node_start_pfn)
 387                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 388         }
 389
 390         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
 391         pgdat->node_spanned_pages = node_end_pfn - node_start_pfn;
 392 }
 393
 394 void __ref remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 395                                       unsigned long start_pfn,
 396                                       unsigned long nr_pages)
 397 {
 398         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 399         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 400         unsigned long pfn, cur_nr_pages;
 401
 402         /* Poison struct pages because they are now uninitialized again. */
 403         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 404                 cond_resched();
 405
 406                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 407                 cur_nr_pages =
 408                         min(end_pfn - pfn, SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 409                 page_init_poison(pfn_to_page(pfn),
 410                                  sizeof(struct page) * cur_nr_pages);
 411         }
 412
 413 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
 414         /*
 415          * Zone shrinking code cannot properly deal with ZONE_DEVICE. So
 416          * we will not try to shrink the zones - which is okay as
 417          * set_zone_contiguous() cannot deal with ZONE_DEVICE either way.
 418          */
 419         if (zone_idx(zone) == ZONE_DEVICE)
 420                 return;
 421 #endif
 422
 423         clear_zone_contiguous(zone);
 424
 425         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 426         update_pgdat_span(pgdat);
 427
 428         set_zone_contiguous(zone);
 429 }
 430
 431 static void __remove_section(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 432                              unsigned long map_offset,
 433                              struct vmem_altmap *altmap)
 434 {
 435         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
 436
 437         if (WARN_ON_ONCE(!valid_section(ms)))
 438                 return;
 439
 440         sparse_remove_section(ms, pfn, nr_pages, map_offset, altmap);
 441 }
 442
 443 /**
 444  * __remove_pages() - remove sections of pages
 445  * @pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 446  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 447  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
 448  *
 449  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 450  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 451  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 452  * calling offline_pages().
 453  */
 454 void __remove_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 455                     struct vmem_altmap *altmap)
 456 {
 457         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 458         unsigned long cur_nr_pages;
 459         unsigned long map_offset = 0;
 460
 461         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 462
 463         if (check_pfn_span(pfn, nr_pages, "remove"))
 464                 return;
 465
 466         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 467                 cond_resched();
 468                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 469                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
 470                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 471                 __remove_section(pfn, cur_nr_pages, map_offset, altmap);
 472                 map_offset = 0;
 473         }
 474 }
 475
 476 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 477 {
 478         int rc = -EINVAL;
 479
 480         get_online_mems();
 481         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 482
 483         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 484                 online_page_callback = callback;
 485                 rc = 0;
 486         }
 487
 488         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 489         put_online_mems();
 490
 491         return rc;
 492 }
 493 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 494
 495 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 496 {
 497         int rc = -EINVAL;
 498
 499         get_online_mems();
 500         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 501
 502         if (online_page_callback == callback) {
 503                 online_page_callback = generic_online_page;
 504                 rc = 0;
 505         }
 506
 507         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 508         put_online_mems();
 509
 510         return rc;
 511 }
 512 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 513
 514 void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order)
 515 {
 516         /*
 517          * Freeing the page with debug_pagealloc enabled will try to unmap it,
 518          * so we should map it first. This is better than introducing a special
 519          * case in page freeing fast path.
 520          */
 521         debug_pagealloc_map_pages(page, 1 << order);
 522         __free_pages_core(page, order);
 523         totalram_pages_add(1UL << order);
 524 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 525         if (PageHighMem(page))
 526                 totalhigh_pages_add(1UL << order);
 527 #endif
 528 }
 529 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_online_page);
 530
 531 static void online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 532 {
 533         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 534         unsigned long pfn;
 535
 536         /*
 537          * Online the pages in MAX_ORDER - 1 aligned chunks. The callback might
 538          * decide to not expose all pages to the buddy (e.g., expose them
 539          * later). We account all pages as being online and belonging to this
 540          * zone ("present").
 541          * When using memmap_on_memory, the range might not be aligned to
 542          * MAX_ORDER_NR_PAGES - 1, but pageblock aligned. __ffs() will detect
 543          * this and the first chunk to online will be pageblock_nr_pages.
 544          */
 545         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn;) {
 546                 int order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(pfn));
 547
 548                 (*online_page_callback)(pfn_to_page(pfn), order);
 549                 pfn += (1UL << order);
 550         }
 551
 552         /* mark all involved sections as online */
 553         online_mem_sections(start_pfn, end_pfn);
 554 }
 555
 556 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 557 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 558         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 559 {
 560         int nid = zone_to_nid(zone);
 561
 562         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
 563         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
 564         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
 565
 566         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 567                 arg->status_change_nid = nid;
 568         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 569                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 570 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 571         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 572                 arg->status_change_nid_high = nid;
 573 #endif
 574 }
 575
 576 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 577 {
 578         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 579                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 580
 581         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 582                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 583
 584         if (arg->status_change_nid >= 0)
 585                 node_set_state(node, N_MEMORY);
 586 }
 587
 588 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 589                 unsigned long nr_pages)
 590 {
 591         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 592
 593         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 594                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 595
 596         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
 597 }
 598
 599 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 600                                      unsigned long nr_pages)
 601 {
 602         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 603
 604         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 605                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 606
 607         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
 608
 609 }
 610
 611 static void section_taint_zone_device(unsigned long pfn)
 612 {
 613         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
 614
 615         ms->section_mem_map |= SECTION_TAINT_ZONE_DEVICE;
 616 }
 617
 618 /*
 619  * Associate the pfn range with the given zone, initializing the memmaps
 620  * and resizing the pgdat/zone data to span the added pages. After this
 621  * call, all affected pages are PG_reserved.
 622  *
 623  * All aligned pageblocks are initialized to the specified migratetype
 624  * (usually MIGRATE_MOVABLE). Besides setting the migratetype, no related
 625  * zone stats (e.g., nr_isolate_pageblock) are touched.
 626  */
 627 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 628                                   unsigned long nr_pages,
 629                                   struct vmem_altmap *altmap, int migratetype)
 630 {
 631         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 632         int nid = pgdat->node_id;
 633
 634         clear_zone_contiguous(zone);
 635
 636         if (zone_is_empty(zone))
 637                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
 638         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
 639         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
 640
 641         /*
 642          * Subsection population requires care in pfn_to_online_page().
 643          * Set the taint to enable the slow path detection of
 644          * ZONE_DEVICE pages in an otherwise  ZONE_{NORMAL,MOVABLE}
 645          * section.
 646          */
 647         if (zone_is_zone_device(zone)) {
 648                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn, PAGES_PER_SECTION))
 649                         section_taint_zone_device(start_pfn);
 650                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION))
 651                         section_taint_zone_device(start_pfn + nr_pages);
 652         }
 653
 654         /*
 655          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
 656          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
 657          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
 658          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
 659          */
 660         memmap_init_range(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn, 0,
 661                          MEMINIT_HOTPLUG, altmap, migratetype);
 662
 663         set_zone_contiguous(zone);
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
 668  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
 669  * to the ZONE_NORMAL.
 670  */
 671 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
 672                 unsigned long nr_pages)
 673 {
 674         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
 675         int zid;
 676
 677         for (zid = 0; zid <= ZONE_NORMAL; zid++) {
 678                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
 679
 680                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
 681                         return zone;
 682         }
 683
 684         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
 685 }
 686
 687 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
 688                 unsigned long nr_pages)
 689 {
 690         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
 691                         nr_pages);
 692         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
 693         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
 694         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
 695
 696         /*
 697          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
 698          * overlap in the given range
 699          */
 700         if (in_kernel ^ in_movable)
 701                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
 702
 703         /*
 704          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
 705          * given range then we use movable zone only if movable_node is
 706          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
 707          */
 708         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
 709 }
 710
 711 struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
 712                 unsigned long nr_pages)
 713 {
 714         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
 715                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
 716
 717         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
 718                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
 719
 720         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
 721 }
 722
 723 /*
 724  * This function should only be called by memory_block_{online,offline},
 725  * and {online,offline}_pages.
 726  */
 727 void adjust_present_page_count(struct zone *zone, long nr_pages)
 728 {
 729         zone->present_pages += nr_pages;
 730         zone->zone_pgdat->node_present_pages += nr_pages;
 731 }
 732
 733 int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 734                               struct zone *zone)
 735 {
 736         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 737         int ret;
 738
 739         ret = kasan_add_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
 740         if (ret)
 741                 return ret;
 742
 743         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_UNMOVABLE);
 744
 745         /*
 746          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
 747          * the case, mark those sections online here as otherwise they will be
 748          * left offline.
 749          */
 750         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
 751                 online_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
 752
 753         return ret;
 754 }
 755
 756 void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
 757 {
 758         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 759
 760         /*
 761          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
 762          * the case, mark those sections offline here as otherwise they will be
 763          * left online.
 764          */
 765         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
 766                 offline_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
 767
 768         /*
 769          * The pages associated with this vmemmap have been offlined, so
 770          * we can reset its state here.
 771          */
 772         remove_pfn_range_from_zone(page_zone(pfn_to_page(pfn)), pfn, nr_pages);
 773         kasan_remove_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
 774 }
 775
 776 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, struct zone *zone)
 777 {
 778         unsigned long flags;
 779         int need_zonelists_rebuild = 0;
 780         const int nid = zone_to_nid(zone);
 781         int ret;
 782         struct memory_notify arg;
 783
 784         /*
 785          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
 786          * precisely to memory blocks from the user space POV).
 787          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
 788          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
 789          * aligned.
 790          */
 791         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
 792                          !IS_ALIGNED(pfn, pageblock_nr_pages) ||
 793                          !IS_ALIGNED(pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
 794                 return -EINVAL;
 795
 796         mem_hotplug_begin();
 797
 798         /* associate pfn range with the zone */
 799         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_ISOLATE);
 800
 801         arg.start_pfn = pfn;
 802         arg.nr_pages = nr_pages;
 803         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 804
 805         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 806         ret = notifier_to_errno(ret);
 807         if (ret)
 808                 goto failed_addition;
 809
 810         /*
 811          * Fixup the number of isolated pageblocks before marking the sections
 812          * onlining, such that undo_isolate_page_range() works correctly.
 813          */
 814         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
 815         zone->nr_isolate_pageblock += nr_pages / pageblock_nr_pages;
 816         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
 817
 818         /*
 819          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 820          * This means the page allocator ignores this zone.
 821          * So, zonelist must be updated after online.
 822          */
 823         if (!populated_zone(zone)) {
 824                 need_zonelists_rebuild = 1;
 825                 setup_zone_pageset(zone);
 826         }
 827
 828         online_pages_range(pfn, nr_pages);
 829         adjust_present_page_count(zone, nr_pages);
 830
 831         node_states_set_node(nid, &arg);
 832         if (need_zonelists_rebuild)
 833                 build_all_zonelists(NULL);
 834
 835         /* Basic onlining is complete, allow allocation of onlined pages. */
 836         undo_isolate_page_range(pfn, pfn + nr_pages, MIGRATE_MOVABLE);
 837
 838         /*
 839          * Freshly onlined pages aren't shuffled (e.g., all pages are placed to
 840          * the tail of the freelist when undoing isolation). Shuffle the whole
 841          * zone to make sure the just onlined pages are properly distributed
 842          * across the whole freelist - to create an initial shuffle.
 843          */
 844         shuffle_zone(zone);
 845
 846         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
 847         init_per_zone_wmark_min();
 848
 849         kswapd_run(nid);
 850         kcompactd_run(nid);
 851
 852         writeback_set_ratelimit();
 853
 854         memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
 855         mem_hotplug_done();
 856         return 0;
 857
 858 failed_addition:
 859         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 860                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 861                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
 862         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 863         remove_pfn_range_from_zone(zone, pfn, nr_pages);
 864         mem_hotplug_done();
 865         return ret;
 866 }
 867 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
 868
 869 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
 870 {
 871         struct zone *z;
 872
 873         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
 874                 z->present_pages = 0;
 875
 876         pgdat->node_present_pages = 0;
 877 }
 878
 879 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 880 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid)
 881 {
 882         struct pglist_data *pgdat;
 883
 884         pgdat = NODE_DATA(nid);
 885         if (!pgdat) {
 886                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
 887                 if (!pgdat)
 888                         return NULL;
 889
 890                 pgdat->per_cpu_nodestats =
 891                         alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
 892                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
 893         } else {
 894                 int cpu;
 895                 /*
 896                  * Reset the nr_zones, order and highest_zoneidx before reuse.
 897                  * Note that kswapd will init kswapd_highest_zoneidx properly
 898                  * when it starts in the near future.
 899                  */
 900                 pgdat->nr_zones = 0;
 901                 pgdat->kswapd_order = 0;
 902                 pgdat->kswapd_highest_zoneidx = 0;
 903                 for_each_online_cpu(cpu) {
 904                         struct per_cpu_nodestat *p;
 905
 906                         p = per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu);
 907                         memset(p, 0, sizeof(*p));
 908                 }
 909         }
 910
 911         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
 912         pgdat->node_id = nid;
 913         pgdat->node_start_pfn = 0;
 914
 915         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
 916         free_area_init_core_hotplug(nid);
 917
 918         /*
 919          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
 920          * to access not-initialized zonelist, build here.
 921          */
 922         build_all_zonelists(pgdat);
 923
 924         /*
 925          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
 926          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
 927          * online_pages() and offline_pages().
 928          */
 929         reset_node_managed_pages(pgdat);
 930         reset_node_present_pages(pgdat);
 931
 932         return pgdat;
 933 }
 934
 935 static void rollback_node_hotadd(int nid)
 936 {
 937         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
 938
 939         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
 940         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
 941         arch_free_nodedata(pgdat);
 942 }
 943
 944
 945 /*
 946  * __try_online_node - online a node if offlined
 947  * @nid: the node ID
 948  * @set_node_online: Whether we want to online the node
 949  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
 950  *
 951  * Returns:
 952  * 1 -> a new node has been allocated
 953  * 0 -> the node is already online
 954  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
 955  */
 956 static int __try_online_node(int nid, bool set_node_online)
 957 {
 958         pg_data_t *pgdat;
 959         int ret = 1;
 960
 961         if (node_online(nid))
 962                 return 0;
 963
 964         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid);
 965         if (!pgdat) {
 966                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
 967                 ret = -ENOMEM;
 968                 goto out;
 969         }
 970
 971         if (set_node_online) {
 972                 node_set_online(nid);
 973                 ret = register_one_node(nid);
 974                 BUG_ON(ret);
 975         }
 976 out:
 977         return ret;
 978 }
 979
 980 /*
 981  * Users of this function always want to online/register the node
 982  */
 983 int try_online_node(int nid)
 984 {
 985         int ret;
 986
 987         mem_hotplug_begin();
 988         ret =  __try_online_node(nid, true);
 989         mem_hotplug_done();
 990         return ret;
 991 }
 992
 993 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
 994 {
 995         /* memory range must be block size aligned */
 996         if (!size || !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
 997             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())) {
 998                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
 999                        memory_block_size_bytes(), start, size);
1000                 return -EINVAL;
1001         }
1002
1003         return 0;
1004 }
1005
1006 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1007 {
1008         mem->online_type = mhp_default_online_type;
1009         return device_online(&mem->dev);
1010 }
1011
1012 bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size)
1013 {
1014         unsigned long nr_vmemmap_pages = size / PAGE_SIZE;
1015         unsigned long vmemmap_size = nr_vmemmap_pages * sizeof(struct page);
1016         unsigned long remaining_size = size - vmemmap_size;
1017
1018         /*
1019          * Besides having arch support and the feature enabled at runtime, we
1020          * need a few more assumptions to hold true:
1021          *
1022          * a) We span a single memory block: memory onlining/offlinin;g happens
1023          *    in memory block granularity. We don't want the vmemmap of online
1024          *    memory blocks to reside on offline memory blocks. In the future,
1025          *    we might want to support variable-sized memory blocks to make the
1026          *    feature more versatile.
1027          *
1028          * b) The vmemmap pages span complete PMDs: We don't want vmemmap code
1029          *    to populate memory from the altmap for unrelated parts (i.e.,
1030          *    other memory blocks)
1031          *
1032          * c) The vmemmap pages (and thereby the pages that will be exposed to
1033          *    the buddy) have to cover full pageblocks: memory onlining/offlining
1034          *    code requires applicable ranges to be page-aligned, for example, to
1035          *    set the migratetypes properly.
1036          *
1037          * TODO: Although we have a check here to make sure that vmemmap pages
1038          *       fully populate a PMD, it is not the right place to check for
1039          *       this. A much better solution involves improving vmemmap code
1040          *       to fallback to base pages when trying to populate vmemmap using
1041          *       altmap as an alternative source of memory, and we do not exactly
1042          *       populate a single PMD.
1043          */
1044         return memmap_on_memory &&
1045                !hugetlb_free_vmemmap_enabled &&
1046                IS_ENABLED(CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) &&
1047                size == memory_block_size_bytes() &&
1048                IS_ALIGNED(vmemmap_size, PMD_SIZE) &&
1049                IS_ALIGNED(remaining_size, (pageblock_nr_pages << PAGE_SHIFT));
1050 }
1051
1052 /*
1053  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1054  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1055  *
1056  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1057  */
1058 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, mhp_t mhp_flags)
1059 {
1060         struct mhp_params params = { .pgprot = pgprot_mhp(PAGE_KERNEL) };
1061         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1062         u64 start, size;
1063         bool new_node = false;
1064         int ret;
1065
1066         start = res->start;
1067         size = resource_size(res);
1068
1069         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1070         if (ret)
1071                 return ret;
1072
1073         if (!node_possible(nid)) {
1074                 WARN(1, "node %d was absent from the node_possible_map\n", nid);
1075                 return -EINVAL;
1076         }
1077
1078         mem_hotplug_begin();
1079
1080         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1081                 memblock_add_node(start, size, nid);
1082
1083         ret = __try_online_node(nid, false);
1084         if (ret < 0)
1085                 goto error;
1086         new_node = ret;
1087
1088         /*
1089          * Self hosted memmap array
1090          */
1091         if (mhp_flags & MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) {
1092                 if (!mhp_supports_memmap_on_memory(size)) {
1093                         ret = -EINVAL;
1094                         goto error;
1095                 }
1096                 mhp_altmap.free = PHYS_PFN(size);
1097                 mhp_altmap.base_pfn = PHYS_PFN(start);
1098                 params.altmap = &mhp_altmap;
1099         }
1100
1101         /* call arch's memory hotadd */
1102         ret = arch_add_memory(nid, start, size, &params);
1103         if (ret < 0)
1104                 goto error;
1105
1106         /* create memory block devices after memory was added */
1107         ret = create_memory_block_devices(start, size, mhp_altmap.alloc);
1108         if (ret) {
1109                 arch_remove_memory(nid, start, size, NULL);
1110                 goto error;
1111         }
1112
1113         if (new_node) {
1114                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1115                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1116                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1117                  * We online node here. We can't roll back from here.
1118                  */
1119                 node_set_online(nid);
1120                 ret = __register_one_node(nid);
1121                 BUG_ON(ret);
1122         }
1123
1124         /* link memory sections under this node.*/
1125         link_mem_sections(nid, PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1126                           MEMINIT_HOTPLUG);
1127
1128         /* create new memmap entry */
1129         if (!strcmp(res->name, "System RAM"))
1130                 firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1131
1132         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1133         mem_hotplug_done();
1134
1135         /*
1136          * In case we're allowed to merge the resource, flag it and trigger
1137          * merging now that adding succeeded.
1138          */
1139         if (mhp_flags & MHP_MERGE_RESOURCE)
1140                 merge_system_ram_resource(res);
1141
1142         /* online pages if requested */
1143         if (mhp_default_online_type != MMOP_OFFLINE)
1144                 walk_memory_blocks(start, size, NULL, online_memory_block);
1145
1146         return ret;
1147 error:
1148         /* rollback pgdat allocation and others */
1149         if (new_node)
1150                 rollback_node_hotadd(nid);
1151         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1152                 memblock_remove(start, size);
1153         mem_hotplug_done();
1154         return ret;
1155 }
1156
1157 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1158 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1159 {
1160         struct resource *res;
1161         int ret;
1162
1163         res = register_memory_resource(start, size, "System RAM");
1164         if (IS_ERR(res))
1165                 return PTR_ERR(res);
1166
1167         ret = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1168         if (ret < 0)
1169                 release_memory_resource(res);
1170         return ret;
1171 }
1172
1173 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1174 {
1175         int rc;
1176
1177         lock_device_hotplug();
1178         rc = __add_memory(nid, start, size, mhp_flags);
1179         unlock_device_hotplug();
1180
1181         return rc;
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1184
1185 /*
1186  * Add special, driver-managed memory to the system as system RAM. Such
1187  * memory is not exposed via the raw firmware-provided memmap as system
1188  * RAM, instead, it is detected and added by a driver - during cold boot,
1189  * after a reboot, and after kexec.
1190  *
1191  * Reasons why this memory should not be used for the initial memmap of a
1192  * kexec kernel or for placing kexec images:
1193  * - The booting kernel is in charge of determining how this memory will be
1194  *   used (e.g., use persistent memory as system RAM)
1195  * - Coordination with a hypervisor is required before this memory
1196  *   can be used (e.g., inaccessible parts).
1197  *
1198  * For this memory, no entries in /sys/firmware/memmap ("raw firmware-provided
1199  * memory map") are created. Also, the created memory resource is flagged
1200  * with IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED, so in-kernel users can special-case
1201  * this memory as well (esp., not place kexec images onto it).
1202  *
1203  * The resource_name (visible via /proc/iomem) has to have the format
1204  * "System RAM ($DRIVER)".
1205  */
1206 int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
1207                               const char *resource_name, mhp_t mhp_flags)
1208 {
1209         struct resource *res;
1210         int rc;
1211
1212         if (!resource_name ||
1213             strstr(resource_name, "System RAM (") != resource_name ||
1214             resource_name[strlen(resource_name) - 1] != ')')
1215                 return -EINVAL;
1216
1217         lock_device_hotplug();
1218
1219         res = register_memory_resource(start, size, resource_name);
1220         if (IS_ERR(res)) {
1221                 rc = PTR_ERR(res);
1222                 goto out_unlock;
1223         }
1224
1225         rc = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1226         if (rc < 0)
1227                 release_memory_resource(res);
1228
1229 out_unlock:
1230         unlock_device_hotplug();
1231         return rc;
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_driver_managed);
1234
1235 /*
1236  * Platforms should define arch_get_mappable_range() that provides
1237  * maximum possible addressable physical memory range for which the
1238  * linear mapping could be created. The platform returned address
1239  * range must adhere to these following semantics.
1240  *
1241  * - range.start <= range.end
1242  * - Range includes both end points [range.start..range.end]
1243  *
1244  * There is also a fallback definition provided here, allowing the
1245  * entire possible physical address range in case any platform does
1246  * not define arch_get_mappable_range().
1247  */
1248 struct range __weak arch_get_mappable_range(void)
1249 {
1250         struct range mhp_range = {
1251                 .start = 0UL,
1252                 .end = -1ULL,
1253         };
1254         return mhp_range;
1255 }
1256
1257 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping)
1258 {
1259         const u64 max_phys = (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1;
1260         struct range mhp_range;
1261
1262         if (need_mapping) {
1263                 mhp_range = arch_get_mappable_range();
1264                 if (mhp_range.start > max_phys) {
1265                         mhp_range.start = 0;
1266                         mhp_range.end = 0;
1267                 }
1268                 mhp_range.end = min_t(u64, mhp_range.end, max_phys);
1269         } else {
1270                 mhp_range.start = 0;
1271                 mhp_range.end = max_phys;
1272         }
1273         return mhp_range;
1274 }
1275 EXPORT_SYMBOL_GPL(mhp_get_pluggable_range);
1276
1277 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping)
1278 {
1279         struct range mhp_range = mhp_get_pluggable_range(need_mapping);
1280         u64 end = start + size;
1281
1282         if (start < end && start >= mhp_range.start && (end - 1) <= mhp_range.end)
1283                 return true;
1284
1285         pr_warn("Hotplug memory [%#llx-%#llx] exceeds maximum addressable range [%#llx-%#llx]\n",
1286                 start, end, mhp_range.start, mhp_range.end);
1287         return false;
1288 }
1289
1290 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1291 /*
1292  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone (skipping
1293  * memory holes). When true, return the zone.
1294  */
1295 struct zone *test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn,
1296                                   unsigned long end_pfn)
1297 {
1298         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1299         struct zone *zone = NULL;
1300         struct page *page;
1301         int i;
1302         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1303              pfn < end_pfn;
1304              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1305                 /* Make sure the memory section is present first */
1306                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1307                         continue;
1308                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1309                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1310                         i = 0;
1311                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1312                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1313                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1314                                 i++;
1315                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1316                                 continue;
1317                         /* Check if we got outside of the zone */
1318                         if (zone && !zone_spans_pfn(zone, pfn + i))
1319                                 return NULL;
1320                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1321                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1322                                 return NULL;
1323                         zone = page_zone(page);
1324                 }
1325         }
1326
1327         return zone;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1332  * non-lru movable pages and hugepages). Will skip over most unmovable
1333  * pages (esp., pages that can be skipped when offlining), but bail out on
1334  * definitely unmovable pages.
1335  *
1336  * Returns:
1337  *      0 in case a movable page is found and movable_pfn was updated.
1338  *      -ENOENT in case no movable page was found.
1339  *      -EBUSY in case a definitely unmovable page was found.
1340  */
1341 static int scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end,
1342                               unsigned long *movable_pfn)
1343 {
1344         unsigned long pfn;
1345
1346         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1347                 struct page *page, *head;
1348                 unsigned long skip;
1349
1350                 if (!pfn_valid(pfn))
1351                         continue;
1352                 page = pfn_to_page(pfn);
1353                 if (PageLRU(page))
1354                         goto found;
1355                 if (__PageMovable(page))
1356                         goto found;
1357
1358                 /*
1359                  * PageOffline() pages that are not marked __PageMovable() and
1360                  * have a reference count > 0 (after MEM_GOING_OFFLINE) are
1361                  * definitely unmovable. If their reference count would be 0,
1362                  * they could at least be skipped when offlining memory.
1363                  */
1364                 if (PageOffline(page) && page_count(page))
1365                         return -EBUSY;
1366
1367                 if (!PageHuge(page))
1368                         continue;
1369                 head = compound_head(page);
1370                 /*
1371                  * This test is racy as we hold no reference or lock.  The
1372                  * hugetlb page could have been free'ed and head is no longer
1373                  * a hugetlb page before the following check.  In such unlikely
1374                  * cases false positives and negatives are possible.  Calling
1375                  * code must deal with these scenarios.
1376                  */
1377                 if (HPageMigratable(head))
1378                         goto found;
1379                 skip = compound_nr(head) - (page - head);
1380                 pfn += skip - 1;
1381         }
1382         return -ENOENT;
1383 found:
1384         *movable_pfn = pfn;
1385         return 0;
1386 }
1387
1388 static int
1389 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1390 {
1391         unsigned long pfn;
1392         struct page *page, *head;
1393         int ret = 0;
1394         LIST_HEAD(source);
1395         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(migrate_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1396                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1397
1398         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1399                 if (!pfn_valid(pfn))
1400                         continue;
1401                 page = pfn_to_page(pfn);
1402                 head = compound_head(page);
1403
1404                 if (PageHuge(page)) {
1405                         pfn = page_to_pfn(head) + compound_nr(head) - 1;
1406                         isolate_huge_page(head, &source);
1407                         continue;
1408                 } else if (PageTransHuge(page))
1409                         pfn = page_to_pfn(head) + thp_nr_pages(page) - 1;
1410
1411                 /*
1412                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1413                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1414                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1415                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1416                  * the unmap as the catch all safety net).
1417                  */
1418                 if (PageHWPoison(page)) {
1419                         if (WARN_ON(PageLRU(page)))
1420                                 isolate_lru_page(page);
1421                         if (page_mapped(page))
1422                                 try_to_unmap(page, TTU_IGNORE_MLOCK);
1423                         continue;
1424                 }
1425
1426                 if (!get_page_unless_zero(page))
1427                         continue;
1428                 /*
1429                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1430                  * LRU and non-lru movable pages.
1431                  */
1432                 if (PageLRU(page))
1433                         ret = isolate_lru_page(page);
1434                 else
1435                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1436                 if (!ret) { /* Success */
1437                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1438                         if (!__PageMovable(page))
1439                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1440                                                     page_is_file_lru(page));
1441
1442                 } else {
1443                         if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1444                                 pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1445                                 dump_page(page, "isolation failed");
1446                         }
1447                 }
1448                 put_page(page);
1449         }
1450         if (!list_empty(&source)) {
1451                 nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1452                 struct migration_target_control mtc = {
1453                         .nmask = &nmask,
1454                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1455                 };
1456
1457                 /*
1458                  * We have checked that migration range is on a single zone so
1459                  * we can use the nid of the first page to all the others.
1460                  */
1461                 mtc.nid = page_to_nid(list_first_entry(&source, struct page, lru));
1462
1463                 /*
1464                  * try to allocate from a different node but reuse this node
1465                  * if there are no other online nodes to be used (e.g. we are
1466                  * offlining a part of the only existing node)
1467                  */
1468                 node_clear(mtc.nid, nmask);
1469                 if (nodes_empty(nmask))
1470                         node_set(mtc.nid, nmask);
1471                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migration_target, NULL,
1472                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1473                 if (ret) {
1474                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1475                                 if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1476                                         pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d\n",
1477                                                 page_to_pfn(page), ret);
1478                                         dump_page(page, "migration failure");
1479                                 }
1480                         }
1481                         putback_movable_pages(&source);
1482                 }
1483         }
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1489 {
1490         movable_node_enabled = true;
1491         return 0;
1492 }
1493 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1494
1495 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1496 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1497                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1498 {
1499         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1500         unsigned long present_pages = 0;
1501         enum zone_type zt;
1502
1503         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
1504         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
1505         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
1506
1507         /*
1508          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1509          * If the memory to be offline is within the range
1510          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1511          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1512          * thus we can determine that we need to clear the node from
1513          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1514          */
1515         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1516                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1517         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1518                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1519
1520 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1521         /*
1522          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which
1523          * have normal memory or high memory.
1524          * Here we add the present_pages belonging to ZONE_HIGHMEM.
1525          * If the zone is within the range of [0..ZONE_HIGHMEM), and
1526          * we determine that the zones in that range become empty,
1527          * we need to clear the node for N_HIGH_MEMORY.
1528          */
1529         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1530         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && nr_pages >= present_pages)
1531                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1532 #endif
1533
1534         /*
1535          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL), and
1536          * in case of CONFIG_HIGHMEM the pages from ZONE_HIGHMEM
1537          * as well.
1538          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1539          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1540          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1541          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1542          * it for N_MEMORY as well.
1543          */
1544         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1545
1546         if (nr_pages >= present_pages)
1547                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1548 }
1549
1550 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1551 {
1552         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1553                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1554
1555         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1556                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1557
1558         if (arg->status_change_nid >= 0)
1559                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1560 }
1561
1562 static int count_system_ram_pages_cb(unsigned long start_pfn,
1563                                      unsigned long nr_pages, void *data)
1564 {
1565         unsigned long *nr_system_ram_pages = data;
1566
1567         *nr_system_ram_pages += nr_pages;
1568         return 0;
1569 }
1570
1571 int __ref offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1572 {
1573         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
1574         unsigned long pfn, system_ram_pages = 0;
1575         unsigned long flags;
1576         struct zone *zone;
1577         struct memory_notify arg;
1578         int ret, node;
1579         char *reason;
1580
1581         /*
1582          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1583          * precisely to memory blocks from the user space POV).
1584          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1585          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1586          * aligned.
1587          */
1588         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
1589                          !IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages) ||
1590                          !IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1591                 return -EINVAL;
1592
1593         mem_hotplug_begin();
1594
1595         /*
1596          * Don't allow to offline memory blocks that contain holes.
1597          * Consequently, memory blocks with holes can never get onlined
1598          * via the hotplug path - online_pages() - as hotplugged memory has
1599          * no holes. This way, we e.g., don't have to worry about marking
1600          * memory holes PG_reserved, don't need pfn_valid() checks, and can
1601          * avoid using walk_system_ram_range() later.
1602          */
1603         walk_system_ram_range(start_pfn, nr_pages, &system_ram_pages,
1604                               count_system_ram_pages_cb);
1605         if (system_ram_pages != nr_pages) {
1606                 ret = -EINVAL;
1607                 reason = "memory holes";
1608                 goto failed_removal;
1609         }
1610
1611         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1612            we assume this for now. .*/
1613         zone = test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn);
1614         if (!zone) {
1615                 ret = -EINVAL;
1616                 reason = "multizone range";
1617                 goto failed_removal;
1618         }
1619         node = zone_to_nid(zone);
1620
1621         /*
1622          * Disable pcplists so that page isolation cannot race with freeing
1623          * in a way that pages from isolated pageblock are left on pcplists.
1624          */
1625         zone_pcp_disable(zone);
1626         lru_cache_disable();
1627
1628         /* set above range as isolated */
1629         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1630                                        MIGRATE_MOVABLE,
1631                                        MEMORY_OFFLINE | REPORT_FAILURE);
1632         if (ret) {
1633                 reason = "failure to isolate range";
1634                 goto failed_removal_pcplists_disabled;
1635         }
1636
1637         arg.start_pfn = start_pfn;
1638         arg.nr_pages = nr_pages;
1639         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1640
1641         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1642         ret = notifier_to_errno(ret);
1643         if (ret) {
1644                 reason = "notifier failure";
1645                 goto failed_removal_isolated;
1646         }
1647
1648         do {
1649                 pfn = start_pfn;
1650                 do {
1651                         if (signal_pending(current)) {
1652                                 ret = -EINTR;
1653                                 reason = "signal backoff";
1654                                 goto failed_removal_isolated;
1655                         }
1656
1657                         cond_resched();
1658
1659                         ret = scan_movable_pages(pfn, end_pfn, &pfn);
1660                         if (!ret) {
1661                                 /*
1662                                  * TODO: fatal migration failures should bail
1663                                  * out
1664                                  */
1665                                 do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1666                         }
1667                 } while (!ret);
1668
1669                 if (ret != -ENOENT) {
1670                         reason = "unmovable page";
1671                         goto failed_removal_isolated;
1672                 }
1673
1674                 /*
1675                  * Dissolve free hugepages in the memory block before doing
1676                  * offlining actually in order to make hugetlbfs's object
1677                  * counting consistent.
1678                  */
1679                 ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1680                 if (ret) {
1681                         reason = "failure to dissolve huge pages";
1682                         goto failed_removal_isolated;
1683                 }
1684
1685                 ret = test_pages_isolated(start_pfn, end_pfn, MEMORY_OFFLINE);
1686
1687         } while (ret);
1688
1689         /* Mark all sections offline and remove free pages from the buddy. */
1690         __offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1691         pr_debug("Offlined Pages %ld\n", nr_pages);
1692
1693         /*
1694          * The memory sections are marked offline, and the pageblock flags
1695          * effectively stale; nobody should be touching them. Fixup the number
1696          * of isolated pageblocks, memory onlining will properly revert this.
1697          */
1698         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1699         zone->nr_isolate_pageblock -= nr_pages / pageblock_nr_pages;
1700         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1701
1702         lru_cache_enable();
1703         zone_pcp_enable(zone);
1704
1705         /* removal success */
1706         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -nr_pages);
1707         adjust_present_page_count(zone, -nr_pages);
1708
1709         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
1710         init_per_zone_wmark_min();
1711
1712         if (!populated_zone(zone)) {
1713                 zone_pcp_reset(zone);
1714                 build_all_zonelists(NULL);
1715         }
1716
1717         node_states_clear_node(node, &arg);
1718         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1719                 kswapd_stop(node);
1720                 kcompactd_stop(node);
1721         }
1722
1723         writeback_set_ratelimit();
1724
1725         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1726         remove_pfn_range_from_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
1727         mem_hotplug_done();
1728         return 0;
1729
1730 failed_removal_isolated:
1731         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1732         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1733 failed_removal_pcplists_disabled:
1734         lru_cache_enable();
1735         zone_pcp_enable(zone);
1736 failed_removal:
1737         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1738                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1739                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1740                  reason);
1741         /* pushback to free area */
1742         mem_hotplug_done();
1743         return ret;
1744 }
1745
1746 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1747 {
1748         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1749
1750         if (unlikely(ret)) {
1751                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1752
1753                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1754                 endpa = beginpa + memory_block_size_bytes() - 1;
1755                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1756                         &beginpa, &endpa);
1757
1758                 return -EBUSY;
1759         }
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 static int get_nr_vmemmap_pages_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1764 {
1765         /*
1766          * If not set, continue with the next block.
1767          */
1768         return mem->nr_vmemmap_pages;
1769 }
1770
1771 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1772 {
1773         int cpu;
1774
1775         for_each_present_cpu(cpu) {
1776                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1777                         /*
1778                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1779                          * offline this node.
1780                          */
1781                         return -EBUSY;
1782         }
1783
1784         return 0;
1785 }
1786
1787 static int check_no_memblock_for_node_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1788 {
1789         int nid = *(int *)arg;
1790
1791         /*
1792          * If a memory block belongs to multiple nodes, the stored nid is not
1793          * reliable. However, such blocks are always online (e.g., cannot get
1794          * offlined) and, therefore, are still spanned by the node.
1795          */
1796         return mem->nid == nid ? -EEXIST : 0;
1797 }
1798
1799 /**
1800  * try_offline_node
1801  * @nid: the node ID
1802  *
1803  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1804  *
1805  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1806  * and online/offline operations before this call.
1807  */
1808 void try_offline_node(int nid)
1809 {
1810         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1811         int rc;
1812
1813         /*
1814          * If the node still spans pages (especially ZONE_DEVICE), don't
1815          * offline it. A node spans memory after move_pfn_range_to_zone(),
1816          * e.g., after the memory block was onlined.
1817          */
1818         if (pgdat->node_spanned_pages)
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Especially offline memory blocks might not be spanned by the
1823          * node. They will get spanned by the node once they get onlined.
1824          * However, they link to the node in sysfs and can get onlined later.
1825          */
1826         rc = for_each_memory_block(&nid, check_no_memblock_for_node_cb);
1827         if (rc)
1828                 return;
1829
1830         if (check_cpu_on_node(pgdat))
1831                 return;
1832
1833         /*
1834          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1835          * node now.
1836          */
1837         node_set_offline(nid);
1838         unregister_one_node(nid);
1839 }
1840 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1841
1842 static int __ref try_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1843 {
1844         int rc = 0;
1845         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1846         struct vmem_altmap *altmap = NULL;
1847         unsigned long nr_vmemmap_pages;
1848
1849         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
1850
1851         /*
1852          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
1853          * whether all memory blocks in question are offline and return error
1854          * if this is not the case.
1855          */
1856         rc = walk_memory_blocks(start, size, NULL, check_memblock_offlined_cb);
1857         if (rc)
1858                 return rc;
1859
1860         /*
1861          * We only support removing memory added with MHP_MEMMAP_ON_MEMORY in
1862          * the same granularity it was added - a single memory block.
1863          */
1864         if (memmap_on_memory) {
1865                 nr_vmemmap_pages = walk_memory_blocks(start, size, NULL,
1866                                                       get_nr_vmemmap_pages_cb);
1867                 if (nr_vmemmap_pages) {
1868                         if (size != memory_block_size_bytes()) {
1869                                 pr_warn("Refuse to remove %#llx - %#llx,"
1870                                         "wrong granularity\n",
1871                                         start, start + size);
1872                                 return -EINVAL;
1873                         }
1874
1875                         /*
1876                          * Let remove_pmd_table->free_hugepage_table do the
1877                          * right thing if we used vmem_altmap when hot-adding
1878                          * the range.
1879                          */
1880                         mhp_altmap.alloc = nr_vmemmap_pages;
1881                         altmap = &mhp_altmap;
1882                 }
1883         }
1884
1885         /* remove memmap entry */
1886         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1887
1888         /*
1889          * Memory block device removal under the device_hotplug_lock is
1890          * a barrier against racing online attempts.
1891          */
1892         remove_memory_block_devices(start, size);
1893
1894         mem_hotplug_begin();
1895
1896         arch_remove_memory(nid, start, size, altmap);
1897
1898         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
1899                 memblock_free(start, size);
1900                 memblock_remove(start, size);
1901         }
1902
1903         release_mem_region_adjustable(start, size);
1904
1905         try_offline_node(nid);
1906
1907         mem_hotplug_done();
1908         return 0;
1909 }
1910
1911 /**
1912  * __remove_memory - Remove memory if every memory block is offline
1913  * @nid: the node ID
1914  * @start: physical address of the region to remove
1915  * @size: size of the region to remove
1916  *
1917  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1918  * and online/offline operations before this call, as required by
1919  * try_offline_node().
1920  */
1921 void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1922 {
1923
1924         /*
1925          * trigger BUG() if some memory is not offlined prior to calling this
1926          * function
1927          */
1928         if (try_remove_memory(nid, start, size))
1929                 BUG();
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Remove memory if every memory block is offline, otherwise return -EBUSY is
1934  * some memory is not offline
1935  */
1936 int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1937 {
1938         int rc;
1939
1940         lock_device_hotplug();
1941         rc  = try_remove_memory(nid, start, size);
1942         unlock_device_hotplug();
1943
1944         return rc;
1945 }
1946 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
1947
1948 static int try_offline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1949 {
1950         uint8_t online_type = MMOP_ONLINE_KERNEL;
1951         uint8_t **online_types = arg;
1952         struct page *page;
1953         int rc;
1954
1955         /*
1956          * Sense the online_type via the zone of the memory block. Offlining
1957          * with multiple zones within one memory block will be rejected
1958          * by offlining code ... so we don't care about that.
1959          */
1960         page = pfn_to_online_page(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1961         if (page && zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE)
1962                 online_type = MMOP_ONLINE_MOVABLE;
1963
1964         rc = device_offline(&mem->dev);
1965         /*
1966          * Default is MMOP_OFFLINE - change it only if offlining succeeded,
1967          * so try_reonline_memory_block() can do the right thing.
1968          */
1969         if (!rc)
1970                 **online_types = online_type;
1971
1972         (*online_types)++;
1973         /* Ignore if already offline. */
1974         return rc < 0 ? rc : 0;
1975 }
1976
1977 static int try_reonline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1978 {
1979         uint8_t **online_types = arg;
1980         int rc;
1981
1982         if (**online_types != MMOP_OFFLINE) {
1983                 mem->online_type = **online_types;
1984                 rc = device_online(&mem->dev);
1985                 if (rc < 0)
1986                         pr_warn("%s: Failed to re-online memory: %d",
1987                                 __func__, rc);
1988         }
1989
1990         /* Continue processing all remaining memory blocks. */
1991         (*online_types)++;
1992         return 0;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Try to offline and remove memory. Might take a long time to finish in case
1997  * memory is still in use. Primarily useful for memory devices that logically
1998  * unplugged all memory (so it's no longer in use) and want to offline + remove
1999  * that memory.
2000  */
2001 int offline_and_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2002 {
2003         const unsigned long mb_count = size / memory_block_size_bytes();
2004         uint8_t *online_types, *tmp;
2005         int rc;
2006
2007         if (!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
2008             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes()) || !size)
2009                 return -EINVAL;
2010
2011         /*
2012          * We'll remember the old online type of each memory block, so we can
2013          * try to revert whatever we did when offlining one memory block fails
2014          * after offlining some others succeeded.
2015          */
2016         online_types = kmalloc_array(mb_count, sizeof(*online_types),
2017                                      GFP_KERNEL);
2018         if (!online_types)
2019                 return -ENOMEM;
2020         /*
2021          * Initialize all states to MMOP_OFFLINE, so when we abort processing in
2022          * try_offline_memory_block(), we'll skip all unprocessed blocks in
2023          * try_reonline_memory_block().
2024          */
2025         memset(online_types, MMOP_OFFLINE, mb_count);
2026
2027         lock_device_hotplug();
2028
2029         tmp = online_types;
2030         rc = walk_memory_blocks(start, size, &tmp, try_offline_memory_block);
2031
2032         /*
2033          * In case we succeeded to offline all memory, remove it.
2034          * This cannot fail as it cannot get onlined in the meantime.
2035          */
2036         if (!rc) {
2037                 rc = try_remove_memory(nid, start, size);
2038                 if (rc)
2039                         pr_err("%s: Failed to remove memory: %d", __func__, rc);
2040         }
2041
2042         /*
2043          * Rollback what we did. While memory onlining might theoretically fail
2044          * (nacked by a notifier), it barely ever happens.
2045          */
2046         if (rc) {
2047                 tmp = online_types;
2048                 walk_memory_blocks(start, size, &tmp,
2049                                    try_reonline_memory_block);
2050         }
2051         unlock_device_hotplug();
2052
2053         kfree(online_types);
2054         return rc;
2055 }
2056 EXPORT_SYMBOL_GPL(offline_and_remove_memory);
2057 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */