Merge tag 'driver-core-6.5-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / 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/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/memremap.h>
22 #include <linux/memory_hotplug.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/ioport.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/migrate.h>
27 #include <linux/page-isolation.h>
28 #include <linux/pfn.h>
29 #include <linux/suspend.h>
30 #include <linux/mm_inline.h>
31 #include <linux/firmware-map.h>
32 #include <linux/stop_machine.h>
33 #include <linux/hugetlb.h>
34 #include <linux/memblock.h>
35 #include <linux/compaction.h>
36 #include <linux/rmap.h>
37 #include <linux/module.h>
38
39 #include <asm/tlbflush.h>
40
41 #include "internal.h"
42 #include "shuffle.h"
43
44 #ifdef CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY
45 /*
46  * memory_hotplug.memmap_on_memory parameter
47  */
48 static bool memmap_on_memory __ro_after_init;
49 module_param(memmap_on_memory, bool, 0444);
50 MODULE_PARM_DESC(memmap_on_memory, "Enable memmap on memory for memory hotplug");
51
52 static inline bool mhp_memmap_on_memory(void)
53 {
54         return memmap_on_memory;
55 }
56 #else
57 static inline bool mhp_memmap_on_memory(void)
58 {
59         return false;
60 }
61 #endif
62
63 enum {
64         ONLINE_POLICY_CONTIG_ZONES = 0,
65         ONLINE_POLICY_AUTO_MOVABLE,
66 };
67
68 static const char * const online_policy_to_str[] = {
69         [ONLINE_POLICY_CONTIG_ZONES] = "contig-zones",
70         [ONLINE_POLICY_AUTO_MOVABLE] = "auto-movable",
71 };
72
73 static int set_online_policy(const char *val, const struct kernel_param *kp)
74 {
75         int ret = sysfs_match_string(online_policy_to_str, val);
76
77         if (ret < 0)
78                 return ret;
79         *((int *)kp->arg) = ret;
80         return 0;
81 }
82
83 static int get_online_policy(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
84 {
85         return sprintf(buffer, "%s\n", online_policy_to_str[*((int *)kp->arg)]);
86 }
87
88 /*
89  * memory_hotplug.online_policy: configure online behavior when onlining without
90  * specifying a zone (MMOP_ONLINE)
91  *
92  * "contig-zones": keep zone contiguous
93  * "auto-movable": online memory to ZONE_MOVABLE if the configuration
94  *                 (auto_movable_ratio, auto_movable_numa_aware) allows for it
95  */
96 static int online_policy __read_mostly = ONLINE_POLICY_CONTIG_ZONES;
97 static const struct kernel_param_ops online_policy_ops = {
98         .set = set_online_policy,
99         .get = get_online_policy,
100 };
101 module_param_cb(online_policy, &online_policy_ops, &online_policy, 0644);
102 MODULE_PARM_DESC(online_policy,
103                 "Set the online policy (\"contig-zones\", \"auto-movable\") "
104                 "Default: \"contig-zones\"");
105
106 /*
107  * memory_hotplug.auto_movable_ratio: specify maximum MOVABLE:KERNEL ratio
108  *
109  * The ratio represent an upper limit and the kernel might decide to not
110  * online some memory to ZONE_MOVABLE -- e.g., because hotplugged KERNEL memory
111  * doesn't allow for more MOVABLE memory.
112  */
113 static unsigned int auto_movable_ratio __read_mostly = 301;
114 module_param(auto_movable_ratio, uint, 0644);
115 MODULE_PARM_DESC(auto_movable_ratio,
116                 "Set the maximum ratio of MOVABLE:KERNEL memory in the system "
117                 "in percent for \"auto-movable\" online policy. Default: 301");
118
119 /*
120  * memory_hotplug.auto_movable_numa_aware: consider numa node stats
121  */
122 #ifdef CONFIG_NUMA
123 static bool auto_movable_numa_aware __read_mostly = true;
124 module_param(auto_movable_numa_aware, bool, 0644);
125 MODULE_PARM_DESC(auto_movable_numa_aware,
126                 "Consider numa node stats in addition to global stats in "
127                 "\"auto-movable\" online policy. Default: true");
128 #endif /* CONFIG_NUMA */
129
130 /*
131  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
132  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
133  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
134  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
135  */
136
137 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
138 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
139
140 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
141
142 void get_online_mems(void)
143 {
144         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
145 }
146
147 void put_online_mems(void)
148 {
149         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
150 }
151
152 bool movable_node_enabled = false;
153
154 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
155 int mhp_default_online_type = MMOP_OFFLINE;
156 #else
157 int mhp_default_online_type = MMOP_ONLINE;
158 #endif
159
160 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
161 {
162         const int online_type = mhp_online_type_from_str(str);
163
164         if (online_type >= 0)
165                 mhp_default_online_type = online_type;
166
167         return 1;
168 }
169 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
170
171 void mem_hotplug_begin(void)
172 {
173         cpus_read_lock();
174         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
175 }
176
177 void mem_hotplug_done(void)
178 {
179         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
180         cpus_read_unlock();
181 }
182
183 u64 max_mem_size = U64_MAX;
184
185 /* add this memory to iomem resource */
186 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size,
187                                                  const char *resource_name)
188 {
189         struct resource *res;
190         unsigned long flags =  IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
191
192         if (strcmp(resource_name, "System RAM"))
193                 flags |= IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED;
194
195         if (!mhp_range_allowed(start, size, true))
196                 return ERR_PTR(-E2BIG);
197
198         /*
199          * Make sure value parsed from 'mem=' only restricts memory adding
200          * while booting, so that memory hotplug won't be impacted. Please
201          * refer to document of 'mem=' in kernel-parameters.txt for more
202          * details.
203          */
204         if (start + size > max_mem_size && system_state < SYSTEM_RUNNING)
205                 return ERR_PTR(-E2BIG);
206
207         /*
208          * Request ownership of the new memory range.  This might be
209          * a child of an existing resource that was present but
210          * not marked as busy.
211          */
212         res = __request_region(&iomem_resource, start, size,
213                                resource_name, flags);
214
215         if (!res) {
216                 pr_debug("Unable to reserve System RAM region: %016llx->%016llx\n",
217                                 start, start + size);
218                 return ERR_PTR(-EEXIST);
219         }
220         return res;
221 }
222
223 static void release_memory_resource(struct resource *res)
224 {
225         if (!res)
226                 return;
227         release_resource(res);
228         kfree(res);
229 }
230
231 static int check_pfn_span(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
232 {
233         /*
234          * Disallow all operations smaller than a sub-section and only
235          * allow operations smaller than a section for
236          * SPARSEMEM_VMEMMAP. Note that check_hotplug_memory_range()
237          * enforces a larger memory_block_size_bytes() granularity for
238          * memory that will be marked online, so this check should only
239          * fire for direct arch_{add,remove}_memory() users outside of
240          * add_memory_resource().
241          */
242         unsigned long min_align;
243
244         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
245                 min_align = PAGES_PER_SUBSECTION;
246         else
247                 min_align = PAGES_PER_SECTION;
248         if (!IS_ALIGNED(pfn | nr_pages, min_align))
249                 return -EINVAL;
250         return 0;
251 }
252
253 /*
254  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
255  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
256  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
257  */
258 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn)
259 {
260         unsigned long nr = pfn_to_section_nr(pfn);
261         struct dev_pagemap *pgmap;
262         struct mem_section *ms;
263
264         if (nr >= NR_MEM_SECTIONS)
265                 return NULL;
266
267         ms = __nr_to_section(nr);
268         if (!online_section(ms))
269                 return NULL;
270
271         /*
272          * Save some code text when online_section() +
273          * pfn_section_valid() are sufficient.
274          */
275         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) && !pfn_valid(pfn))
276                 return NULL;
277
278         if (!pfn_section_valid(ms, pfn))
279                 return NULL;
280
281         if (!online_device_section(ms))
282                 return pfn_to_page(pfn);
283
284         /*
285          * Slowpath: when ZONE_DEVICE collides with
286          * ZONE_{NORMAL,MOVABLE} within the same section some pfns in
287          * the section may be 'offline' but 'valid'. Only
288          * get_dev_pagemap() can determine sub-section online status.
289          */
290         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
291         put_dev_pagemap(pgmap);
292
293         /* The presence of a pgmap indicates ZONE_DEVICE offline pfn */
294         if (pgmap)
295                 return NULL;
296
297         return pfn_to_page(pfn);
298 }
299 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfn_to_online_page);
300
301 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
302                 struct mhp_params *params)
303 {
304         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
305         unsigned long cur_nr_pages;
306         int err;
307         struct vmem_altmap *altmap = params->altmap;
308
309         if (WARN_ON_ONCE(!pgprot_val(params->pgprot)))
310                 return -EINVAL;
311
312         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(PFN_PHYS(pfn), nr_pages * PAGE_SIZE, false));
313
314         if (altmap) {
315                 /*
316                  * Validate altmap is within bounds of the total request
317                  */
318                 if (altmap->base_pfn != pfn
319                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
320                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
321                         return -EINVAL;
322                 }
323                 altmap->alloc = 0;
324         }
325
326         if (check_pfn_span(pfn, nr_pages)) {
327                 WARN(1, "Misaligned %s start: %#lx end: %#lx\n", __func__, pfn, pfn + nr_pages - 1);
328                 return -EINVAL;
329         }
330
331         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
332                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
333                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
334                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
335                 err = sparse_add_section(nid, pfn, cur_nr_pages, altmap,
336                                          params->pgmap);
337                 if (err)
338                         break;
339                 cond_resched();
340         }
341         vmemmap_populate_print_last();
342         return err;
343 }
344
345 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
346 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
347                                      unsigned long start_pfn,
348                                      unsigned long end_pfn)
349 {
350         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SUBSECTION) {
351                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(start_pfn)))
352                         continue;
353
354                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
355                         continue;
356
357                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
358                         continue;
359
360                 return start_pfn;
361         }
362
363         return 0;
364 }
365
366 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
367 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
368                                     unsigned long start_pfn,
369                                     unsigned long end_pfn)
370 {
371         unsigned long pfn;
372
373         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
374         pfn = end_pfn - 1;
375         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SUBSECTION) {
376                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(pfn)))
377                         continue;
378
379                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
380                         continue;
381
382                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
383                         continue;
384
385                 return pfn;
386         }
387
388         return 0;
389 }
390
391 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
392                              unsigned long end_pfn)
393 {
394         unsigned long pfn;
395         int nid = zone_to_nid(zone);
396
397         if (zone->zone_start_pfn == start_pfn) {
398                 /*
399                  * If the section is smallest section in the zone, it need
400                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
401                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
402                  * for shrinking zone.
403                  */
404                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
405                                                 zone_end_pfn(zone));
406                 if (pfn) {
407                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn(zone) - pfn;
408                         zone->zone_start_pfn = pfn;
409                 } else {
410                         zone->zone_start_pfn = 0;
411                         zone->spanned_pages = 0;
412                 }
413         } else if (zone_end_pfn(zone) == end_pfn) {
414                 /*
415                  * If the section is biggest section in the zone, it need
416                  * shrink zone->spanned_pages.
417                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
418                  * shrinking zone.
419                  */
420                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone->zone_start_pfn,
421                                                start_pfn);
422                 if (pfn)
423                         zone->spanned_pages = pfn - zone->zone_start_pfn + 1;
424                 else {
425                         zone->zone_start_pfn = 0;
426                         zone->spanned_pages = 0;
427                 }
428         }
429 }
430
431 static void update_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat)
432 {
433         unsigned long node_start_pfn = 0, node_end_pfn = 0;
434         struct zone *zone;
435
436         for (zone = pgdat->node_zones;
437              zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; zone++) {
438                 unsigned long end_pfn = zone_end_pfn(zone);
439
440                 /* No need to lock the zones, they can't change. */
441                 if (!zone->spanned_pages)
442                         continue;
443                 if (!node_end_pfn) {
444                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
445                         node_end_pfn = end_pfn;
446                         continue;
447                 }
448
449                 if (end_pfn > node_end_pfn)
450                         node_end_pfn = end_pfn;
451                 if (zone->zone_start_pfn < node_start_pfn)
452                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
453         }
454
455         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
456         pgdat->node_spanned_pages = node_end_pfn - node_start_pfn;
457 }
458
459 void __ref remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
460                                       unsigned long start_pfn,
461                                       unsigned long nr_pages)
462 {
463         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
464         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
465         unsigned long pfn, cur_nr_pages;
466
467         /* Poison struct pages because they are now uninitialized again. */
468         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
469                 cond_resched();
470
471                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
472                 cur_nr_pages =
473                         min(end_pfn - pfn, SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
474                 page_init_poison(pfn_to_page(pfn),
475                                  sizeof(struct page) * cur_nr_pages);
476         }
477
478         /*
479          * Zone shrinking code cannot properly deal with ZONE_DEVICE. So
480          * we will not try to shrink the zones - which is okay as
481          * set_zone_contiguous() cannot deal with ZONE_DEVICE either way.
482          */
483         if (zone_is_zone_device(zone))
484                 return;
485
486         clear_zone_contiguous(zone);
487
488         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
489         update_pgdat_span(pgdat);
490
491         set_zone_contiguous(zone);
492 }
493
494 /**
495  * __remove_pages() - remove sections of pages
496  * @pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
497  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
498  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
499  *
500  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
501  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
502  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
503  * calling offline_pages().
504  */
505 void __remove_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
506                     struct vmem_altmap *altmap)
507 {
508         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
509         unsigned long cur_nr_pages;
510
511         if (check_pfn_span(pfn, nr_pages)) {
512                 WARN(1, "Misaligned %s start: %#lx end: %#lx\n", __func__, pfn, pfn + nr_pages - 1);
513                 return;
514         }
515
516         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
517                 cond_resched();
518                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
519                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
520                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
521                 sparse_remove_section(pfn, cur_nr_pages, altmap);
522         }
523 }
524
525 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
526 {
527         int rc = -EINVAL;
528
529         get_online_mems();
530         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
531
532         if (online_page_callback == generic_online_page) {
533                 online_page_callback = callback;
534                 rc = 0;
535         }
536
537         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
538         put_online_mems();
539
540         return rc;
541 }
542 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
543
544 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
545 {
546         int rc = -EINVAL;
547
548         get_online_mems();
549         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
550
551         if (online_page_callback == callback) {
552                 online_page_callback = generic_online_page;
553                 rc = 0;
554         }
555
556         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
557         put_online_mems();
558
559         return rc;
560 }
561 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
562
563 void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order)
564 {
565         /*
566          * Freeing the page with debug_pagealloc enabled will try to unmap it,
567          * so we should map it first. This is better than introducing a special
568          * case in page freeing fast path.
569          */
570         debug_pagealloc_map_pages(page, 1 << order);
571         __free_pages_core(page, order);
572         totalram_pages_add(1UL << order);
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_online_page);
575
576 static void online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
577 {
578         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
579         unsigned long pfn;
580
581         /*
582          * Online the pages in MAX_ORDER aligned chunks. The callback might
583          * decide to not expose all pages to the buddy (e.g., expose them
584          * later). We account all pages as being online and belonging to this
585          * zone ("present").
586          * When using memmap_on_memory, the range might not be aligned to
587          * MAX_ORDER_NR_PAGES - 1, but pageblock aligned. __ffs() will detect
588          * this and the first chunk to online will be pageblock_nr_pages.
589          */
590         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn;) {
591                 int order;
592
593                 /*
594                  * Free to online pages in the largest chunks alignment allows.
595                  *
596                  * __ffs() behaviour is undefined for 0. start == 0 is
597                  * MAX_ORDER-aligned, Set order to MAX_ORDER for the case.
598                  */
599                 if (pfn)
600                         order = min_t(int, MAX_ORDER, __ffs(pfn));
601                 else
602                         order = MAX_ORDER;
603
604                 (*online_page_callback)(pfn_to_page(pfn), order);
605                 pfn += (1UL << order);
606         }
607
608         /* mark all involved sections as online */
609         online_mem_sections(start_pfn, end_pfn);
610 }
611
612 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
613 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
614         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
615 {
616         int nid = zone_to_nid(zone);
617
618         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
619         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
620
621         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
622                 arg->status_change_nid = nid;
623         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
624                 arg->status_change_nid_normal = nid;
625 }
626
627 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
628 {
629         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
630                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
631
632         if (arg->status_change_nid >= 0)
633                 node_set_state(node, N_MEMORY);
634 }
635
636 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
637                 unsigned long nr_pages)
638 {
639         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
640
641         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
642                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
643
644         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
645 }
646
647 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
648                                      unsigned long nr_pages)
649 {
650         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
651
652         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
653                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
654
655         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
656
657 }
658
659 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
660 static void section_taint_zone_device(unsigned long pfn)
661 {
662         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
663
664         ms->section_mem_map |= SECTION_TAINT_ZONE_DEVICE;
665 }
666 #else
667 static inline void section_taint_zone_device(unsigned long pfn)
668 {
669 }
670 #endif
671
672 /*
673  * Associate the pfn range with the given zone, initializing the memmaps
674  * and resizing the pgdat/zone data to span the added pages. After this
675  * call, all affected pages are PG_reserved.
676  *
677  * All aligned pageblocks are initialized to the specified migratetype
678  * (usually MIGRATE_MOVABLE). Besides setting the migratetype, no related
679  * zone stats (e.g., nr_isolate_pageblock) are touched.
680  */
681 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
682                                   unsigned long nr_pages,
683                                   struct vmem_altmap *altmap, int migratetype)
684 {
685         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
686         int nid = pgdat->node_id;
687
688         clear_zone_contiguous(zone);
689
690         if (zone_is_empty(zone))
691                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
692         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
693         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
694
695         /*
696          * Subsection population requires care in pfn_to_online_page().
697          * Set the taint to enable the slow path detection of
698          * ZONE_DEVICE pages in an otherwise  ZONE_{NORMAL,MOVABLE}
699          * section.
700          */
701         if (zone_is_zone_device(zone)) {
702                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn, PAGES_PER_SECTION))
703                         section_taint_zone_device(start_pfn);
704                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION))
705                         section_taint_zone_device(start_pfn + nr_pages);
706         }
707
708         /*
709          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
710          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
711          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
712          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
713          */
714         memmap_init_range(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn, 0,
715                          MEMINIT_HOTPLUG, altmap, migratetype);
716
717         set_zone_contiguous(zone);
718 }
719
720 struct auto_movable_stats {
721         unsigned long kernel_early_pages;
722         unsigned long movable_pages;
723 };
724
725 static void auto_movable_stats_account_zone(struct auto_movable_stats *stats,
726                                             struct zone *zone)
727 {
728         if (zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
729                 stats->movable_pages += zone->present_pages;
730         } else {
731                 stats->kernel_early_pages += zone->present_early_pages;
732 #ifdef CONFIG_CMA
733                 /*
734                  * CMA pages (never on hotplugged memory) behave like
735                  * ZONE_MOVABLE.
736                  */
737                 stats->movable_pages += zone->cma_pages;
738                 stats->kernel_early_pages -= zone->cma_pages;
739 #endif /* CONFIG_CMA */
740         }
741 }
742 struct auto_movable_group_stats {
743         unsigned long movable_pages;
744         unsigned long req_kernel_early_pages;
745 };
746
747 static int auto_movable_stats_account_group(struct memory_group *group,
748                                            void *arg)
749 {
750         const int ratio = READ_ONCE(auto_movable_ratio);
751         struct auto_movable_group_stats *stats = arg;
752         long pages;
753
754         /*
755          * We don't support modifying the config while the auto-movable online
756          * policy is already enabled. Just avoid the division by zero below.
757          */
758         if (!ratio)
759                 return 0;
760
761         /*
762          * Calculate how many early kernel pages this group requires to
763          * satisfy the configured zone ratio.
764          */
765         pages = group->present_movable_pages * 100 / ratio;
766         pages -= group->present_kernel_pages;
767
768         if (pages > 0)
769                 stats->req_kernel_early_pages += pages;
770         stats->movable_pages += group->present_movable_pages;
771         return 0;
772 }
773
774 static bool auto_movable_can_online_movable(int nid, struct memory_group *group,
775                                             unsigned long nr_pages)
776 {
777         unsigned long kernel_early_pages, movable_pages;
778         struct auto_movable_group_stats group_stats = {};
779         struct auto_movable_stats stats = {};
780         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
781         struct zone *zone;
782         int i;
783
784         /* Walk all relevant zones and collect MOVABLE vs. KERNEL stats. */
785         if (nid == NUMA_NO_NODE) {
786                 /* TODO: cache values */
787                 for_each_populated_zone(zone)
788                         auto_movable_stats_account_zone(&stats, zone);
789         } else {
790                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
791                         zone = pgdat->node_zones + i;
792                         if (populated_zone(zone))
793                                 auto_movable_stats_account_zone(&stats, zone);
794                 }
795         }
796
797         kernel_early_pages = stats.kernel_early_pages;
798         movable_pages = stats.movable_pages;
799
800         /*
801          * Kernel memory inside dynamic memory group allows for more MOVABLE
802          * memory within the same group. Remove the effect of all but the
803          * current group from the stats.
804          */
805         walk_dynamic_memory_groups(nid, auto_movable_stats_account_group,
806                                    group, &group_stats);
807         if (kernel_early_pages <= group_stats.req_kernel_early_pages)
808                 return false;
809         kernel_early_pages -= group_stats.req_kernel_early_pages;
810         movable_pages -= group_stats.movable_pages;
811
812         if (group && group->is_dynamic)
813                 kernel_early_pages += group->present_kernel_pages;
814
815         /*
816          * Test if we could online the given number of pages to ZONE_MOVABLE
817          * and still stay in the configured ratio.
818          */
819         movable_pages += nr_pages;
820         return movable_pages <= (auto_movable_ratio * kernel_early_pages) / 100;
821 }
822
823 /*
824  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
825  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
826  * to the ZONE_NORMAL.
827  */
828 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
829                 unsigned long nr_pages)
830 {
831         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
832         int zid;
833
834         for (zid = 0; zid < ZONE_NORMAL; zid++) {
835                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
836
837                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
838                         return zone;
839         }
840
841         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
842 }
843
844 /*
845  * Determine to which zone to online memory dynamically based on user
846  * configuration and system stats. We care about the following ratio:
847  *
848  *   MOVABLE : KERNEL
849  *
850  * Whereby MOVABLE is memory in ZONE_MOVABLE and KERNEL is memory in
851  * one of the kernel zones. CMA pages inside one of the kernel zones really
852  * behaves like ZONE_MOVABLE, so we treat them accordingly.
853  *
854  * We don't allow for hotplugged memory in a KERNEL zone to increase the
855  * amount of MOVABLE memory we can have, so we end up with:
856  *
857  *   MOVABLE : KERNEL_EARLY
858  *
859  * Whereby KERNEL_EARLY is memory in one of the kernel zones, available sinze
860  * boot. We base our calculation on KERNEL_EARLY internally, because:
861  *
862  * a) Hotplugged memory in one of the kernel zones can sometimes still get
863  *    hotunplugged, especially when hot(un)plugging individual memory blocks.
864  *    There is no coordination across memory devices, therefore "automatic"
865  *    hotunplugging, as implemented in hypervisors, could result in zone
866  *    imbalances.
867  * b) Early/boot memory in one of the kernel zones can usually not get
868  *    hotunplugged again (e.g., no firmware interface to unplug, fragmented
869  *    with unmovable allocations). While there are corner cases where it might
870  *    still work, it is barely relevant in practice.
871  *
872  * Exceptions are dynamic memory groups, which allow for more MOVABLE
873  * memory within the same memory group -- because in that case, there is
874  * coordination within the single memory device managed by a single driver.
875  *
876  * We rely on "present pages" instead of "managed pages", as the latter is
877  * highly unreliable and dynamic in virtualized environments, and does not
878  * consider boot time allocations. For example, memory ballooning adjusts the
879  * managed pages when inflating/deflating the balloon, and balloon compaction
880  * can even migrate inflated pages between zones.
881  *
882  * Using "present pages" is better but some things to keep in mind are:
883  *
884  * a) Some memblock allocations, such as for the crashkernel area, are
885  *    effectively unused by the kernel, yet they account to "present pages".
886  *    Fortunately, these allocations are comparatively small in relevant setups
887  *    (e.g., fraction of system memory).
888  * b) Some hotplugged memory blocks in virtualized environments, esecially
889  *    hotplugged by virtio-mem, look like they are completely present, however,
890  *    only parts of the memory block are actually currently usable.
891  *    "present pages" is an upper limit that can get reached at runtime. As
892  *    we base our calculations on KERNEL_EARLY, this is not an issue.
893  */
894 static struct zone *auto_movable_zone_for_pfn(int nid,
895                                               struct memory_group *group,
896                                               unsigned long pfn,
897                                               unsigned long nr_pages)
898 {
899         unsigned long online_pages = 0, max_pages, end_pfn;
900         struct page *page;
901
902         if (!auto_movable_ratio)
903                 goto kernel_zone;
904
905         if (group && !group->is_dynamic) {
906                 max_pages = group->s.max_pages;
907                 online_pages = group->present_movable_pages;
908
909                 /* If anything is !MOVABLE online the rest !MOVABLE. */
910                 if (group->present_kernel_pages)
911                         goto kernel_zone;
912         } else if (!group || group->d.unit_pages == nr_pages) {
913                 max_pages = nr_pages;
914         } else {
915                 max_pages = group->d.unit_pages;
916                 /*
917                  * Take a look at all online sections in the current unit.
918                  * We can safely assume that all pages within a section belong
919                  * to the same zone, because dynamic memory groups only deal
920                  * with hotplugged memory.
921                  */
922                 pfn = ALIGN_DOWN(pfn, group->d.unit_pages);
923                 end_pfn = pfn + group->d.unit_pages;
924                 for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
925                         page = pfn_to_online_page(pfn);
926                         if (!page)
927                                 continue;
928                         /* If anything is !MOVABLE online the rest !MOVABLE. */
929                         if (!is_zone_movable_page(page))
930                                 goto kernel_zone;
931                         online_pages += PAGES_PER_SECTION;
932                 }
933         }
934
935         /*
936          * Online MOVABLE if we could *currently* online all remaining parts
937          * MOVABLE. We expect to (add+) online them immediately next, so if
938          * nobody interferes, all will be MOVABLE if possible.
939          */
940         nr_pages = max_pages - online_pages;
941         if (!auto_movable_can_online_movable(NUMA_NO_NODE, group, nr_pages))
942                 goto kernel_zone;
943
944 #ifdef CONFIG_NUMA
945         if (auto_movable_numa_aware &&
946             !auto_movable_can_online_movable(nid, group, nr_pages))
947                 goto kernel_zone;
948 #endif /* CONFIG_NUMA */
949
950         return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
951 kernel_zone:
952         return default_kernel_zone_for_pfn(nid, pfn, nr_pages);
953 }
954
955 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
956                 unsigned long nr_pages)
957 {
958         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
959                         nr_pages);
960         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
961         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
962         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
963
964         /*
965          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
966          * overlap in the given range
967          */
968         if (in_kernel ^ in_movable)
969                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
970
971         /*
972          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
973          * given range then we use movable zone only if movable_node is
974          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
975          */
976         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
977 }
978
979 struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid,
980                 struct memory_group *group, unsigned long start_pfn,
981                 unsigned long nr_pages)
982 {
983         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
984                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
985
986         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
987                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
988
989         if (online_policy == ONLINE_POLICY_AUTO_MOVABLE)
990                 return auto_movable_zone_for_pfn(nid, group, start_pfn, nr_pages);
991
992         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
993 }
994
995 /*
996  * This function should only be called by memory_block_{online,offline},
997  * and {online,offline}_pages.
998  */
999 void adjust_present_page_count(struct page *page, struct memory_group *group,
1000                                long nr_pages)
1001 {
1002         struct zone *zone = page_zone(page);
1003         const bool movable = zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE;
1004
1005         /*
1006          * We only support onlining/offlining/adding/removing of complete
1007          * memory blocks; therefore, either all is either early or hotplugged.
1008          */
1009         if (early_section(__pfn_to_section(page_to_pfn(page))))
1010                 zone->present_early_pages += nr_pages;
1011         zone->present_pages += nr_pages;
1012         zone->zone_pgdat->node_present_pages += nr_pages;
1013
1014         if (group && movable)
1015                 group->present_movable_pages += nr_pages;
1016         else if (group && !movable)
1017                 group->present_kernel_pages += nr_pages;
1018 }
1019
1020 int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1021                               struct zone *zone)
1022 {
1023         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
1024         int ret, i;
1025
1026         ret = kasan_add_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
1027         if (ret)
1028                 return ret;
1029
1030         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_UNMOVABLE);
1031
1032         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1033                 SetPageVmemmapSelfHosted(pfn_to_page(pfn + i));
1034
1035         /*
1036          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
1037          * the case, mark those sections online here as otherwise they will be
1038          * left offline.
1039          */
1040         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
1041                 online_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
1042
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
1047 {
1048         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
1049
1050         /*
1051          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
1052          * the case, mark those sections offline here as otherwise they will be
1053          * left online.
1054          */
1055         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
1056                 offline_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
1057
1058         /*
1059          * The pages associated with this vmemmap have been offlined, so
1060          * we can reset its state here.
1061          */
1062         remove_pfn_range_from_zone(page_zone(pfn_to_page(pfn)), pfn, nr_pages);
1063         kasan_remove_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
1064 }
1065
1066 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1067                        struct zone *zone, struct memory_group *group)
1068 {
1069         unsigned long flags;
1070         int need_zonelists_rebuild = 0;
1071         const int nid = zone_to_nid(zone);
1072         int ret;
1073         struct memory_notify arg;
1074
1075         /*
1076          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1077          * precisely to memory blocks from the user space POV).
1078          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1079          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1080          * aligned.
1081          */
1082         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages || !pageblock_aligned(pfn) ||
1083                          !IS_ALIGNED(pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1084                 return -EINVAL;
1085
1086         mem_hotplug_begin();
1087
1088         /* associate pfn range with the zone */
1089         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_ISOLATE);
1090
1091         arg.start_pfn = pfn;
1092         arg.nr_pages = nr_pages;
1093         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1094
1095         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1096         ret = notifier_to_errno(ret);
1097         if (ret)
1098                 goto failed_addition;
1099
1100         /*
1101          * Fixup the number of isolated pageblocks before marking the sections
1102          * onlining, such that undo_isolate_page_range() works correctly.
1103          */
1104         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1105         zone->nr_isolate_pageblock += nr_pages / pageblock_nr_pages;
1106         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1107
1108         /*
1109          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1110          * This means the page allocator ignores this zone.
1111          * So, zonelist must be updated after online.
1112          */
1113         if (!populated_zone(zone)) {
1114                 need_zonelists_rebuild = 1;
1115                 setup_zone_pageset(zone);
1116         }
1117
1118         online_pages_range(pfn, nr_pages);
1119         adjust_present_page_count(pfn_to_page(pfn), group, nr_pages);
1120
1121         node_states_set_node(nid, &arg);
1122         if (need_zonelists_rebuild)
1123                 build_all_zonelists(NULL);
1124
1125         /* Basic onlining is complete, allow allocation of onlined pages. */
1126         undo_isolate_page_range(pfn, pfn + nr_pages, MIGRATE_MOVABLE);
1127
1128         /*
1129          * Freshly onlined pages aren't shuffled (e.g., all pages are placed to
1130          * the tail of the freelist when undoing isolation). Shuffle the whole
1131          * zone to make sure the just onlined pages are properly distributed
1132          * across the whole freelist - to create an initial shuffle.
1133          */
1134         shuffle_zone(zone);
1135
1136         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
1137         init_per_zone_wmark_min();
1138
1139         kswapd_run(nid);
1140         kcompactd_run(nid);
1141
1142         writeback_set_ratelimit();
1143
1144         memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1145         mem_hotplug_done();
1146         return 0;
1147
1148 failed_addition:
1149         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1150                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1151                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1152         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1153         remove_pfn_range_from_zone(zone, pfn, nr_pages);
1154         mem_hotplug_done();
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1159 static pg_data_t __ref *hotadd_init_pgdat(int nid)
1160 {
1161         struct pglist_data *pgdat;
1162
1163         /*
1164          * NODE_DATA is preallocated (free_area_init) but its internal
1165          * state is not allocated completely. Add missing pieces.
1166          * Completely offline nodes stay around and they just need
1167          * reintialization.
1168          */
1169         pgdat = NODE_DATA(nid);
1170
1171         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1172         free_area_init_core_hotplug(pgdat);
1173
1174         /*
1175          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1176          * to access not-initialized zonelist, build here.
1177          */
1178         build_all_zonelists(pgdat);
1179
1180         return pgdat;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * __try_online_node - online a node if offlined
1185  * @nid: the node ID
1186  * @set_node_online: Whether we want to online the node
1187  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1188  *
1189  * Returns:
1190  * 1 -> a new node has been allocated
1191  * 0 -> the node is already online
1192  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
1193  */
1194 static int __try_online_node(int nid, bool set_node_online)
1195 {
1196         pg_data_t *pgdat;
1197         int ret = 1;
1198
1199         if (node_online(nid))
1200                 return 0;
1201
1202         pgdat = hotadd_init_pgdat(nid);
1203         if (!pgdat) {
1204                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1205                 ret = -ENOMEM;
1206                 goto out;
1207         }
1208
1209         if (set_node_online) {
1210                 node_set_online(nid);
1211                 ret = register_one_node(nid);
1212                 BUG_ON(ret);
1213         }
1214 out:
1215         return ret;
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Users of this function always want to online/register the node
1220  */
1221 int try_online_node(int nid)
1222 {
1223         int ret;
1224
1225         mem_hotplug_begin();
1226         ret =  __try_online_node(nid, true);
1227         mem_hotplug_done();
1228         return ret;
1229 }
1230
1231 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1232 {
1233         /* memory range must be block size aligned */
1234         if (!size || !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
1235             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())) {
1236                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
1237                        memory_block_size_bytes(), start, size);
1238                 return -EINVAL;
1239         }
1240
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1245 {
1246         mem->online_type = mhp_default_online_type;
1247         return device_online(&mem->dev);
1248 }
1249
1250 bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size)
1251 {
1252         unsigned long nr_vmemmap_pages = size / PAGE_SIZE;
1253         unsigned long vmemmap_size = nr_vmemmap_pages * sizeof(struct page);
1254         unsigned long remaining_size = size - vmemmap_size;
1255
1256         /*
1257          * Besides having arch support and the feature enabled at runtime, we
1258          * need a few more assumptions to hold true:
1259          *
1260          * a) We span a single memory block: memory onlining/offlinin;g happens
1261          *    in memory block granularity. We don't want the vmemmap of online
1262          *    memory blocks to reside on offline memory blocks. In the future,
1263          *    we might want to support variable-sized memory blocks to make the
1264          *    feature more versatile.
1265          *
1266          * b) The vmemmap pages span complete PMDs: We don't want vmemmap code
1267          *    to populate memory from the altmap for unrelated parts (i.e.,
1268          *    other memory blocks)
1269          *
1270          * c) The vmemmap pages (and thereby the pages that will be exposed to
1271          *    the buddy) have to cover full pageblocks: memory onlining/offlining
1272          *    code requires applicable ranges to be page-aligned, for example, to
1273          *    set the migratetypes properly.
1274          *
1275          * TODO: Although we have a check here to make sure that vmemmap pages
1276          *       fully populate a PMD, it is not the right place to check for
1277          *       this. A much better solution involves improving vmemmap code
1278          *       to fallback to base pages when trying to populate vmemmap using
1279          *       altmap as an alternative source of memory, and we do not exactly
1280          *       populate a single PMD.
1281          */
1282         return mhp_memmap_on_memory() &&
1283                size == memory_block_size_bytes() &&
1284                IS_ALIGNED(vmemmap_size, PMD_SIZE) &&
1285                IS_ALIGNED(remaining_size, (pageblock_nr_pages << PAGE_SHIFT));
1286 }
1287
1288 /*
1289  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1290  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1291  *
1292  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1293  */
1294 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, mhp_t mhp_flags)
1295 {
1296         struct mhp_params params = { .pgprot = pgprot_mhp(PAGE_KERNEL) };
1297         enum memblock_flags memblock_flags = MEMBLOCK_NONE;
1298         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1299         struct memory_group *group = NULL;
1300         u64 start, size;
1301         bool new_node = false;
1302         int ret;
1303
1304         start = res->start;
1305         size = resource_size(res);
1306
1307         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1308         if (ret)
1309                 return ret;
1310
1311         if (mhp_flags & MHP_NID_IS_MGID) {
1312                 group = memory_group_find_by_id(nid);
1313                 if (!group)
1314                         return -EINVAL;
1315                 nid = group->nid;
1316         }
1317
1318         if (!node_possible(nid)) {
1319                 WARN(1, "node %d was absent from the node_possible_map\n", nid);
1320                 return -EINVAL;
1321         }
1322
1323         mem_hotplug_begin();
1324
1325         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
1326                 if (res->flags & IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED)
1327                         memblock_flags = MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED;
1328                 ret = memblock_add_node(start, size, nid, memblock_flags);
1329                 if (ret)
1330                         goto error_mem_hotplug_end;
1331         }
1332
1333         ret = __try_online_node(nid, false);
1334         if (ret < 0)
1335                 goto error;
1336         new_node = ret;
1337
1338         /*
1339          * Self hosted memmap array
1340          */
1341         if (mhp_flags & MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) {
1342                 if (!mhp_supports_memmap_on_memory(size)) {
1343                         ret = -EINVAL;
1344                         goto error;
1345                 }
1346                 mhp_altmap.free = PHYS_PFN(size);
1347                 mhp_altmap.base_pfn = PHYS_PFN(start);
1348                 params.altmap = &mhp_altmap;
1349         }
1350
1351         /* call arch's memory hotadd */
1352         ret = arch_add_memory(nid, start, size, &params);
1353         if (ret < 0)
1354                 goto error;
1355
1356         /* create memory block devices after memory was added */
1357         ret = create_memory_block_devices(start, size, mhp_altmap.alloc,
1358                                           group);
1359         if (ret) {
1360                 arch_remove_memory(start, size, NULL);
1361                 goto error;
1362         }
1363
1364         if (new_node) {
1365                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1366                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1367                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1368                  * We online node here. We can't roll back from here.
1369                  */
1370                 node_set_online(nid);
1371                 ret = __register_one_node(nid);
1372                 BUG_ON(ret);
1373         }
1374
1375         register_memory_blocks_under_node(nid, PFN_DOWN(start),
1376                                           PFN_UP(start + size - 1),
1377                                           MEMINIT_HOTPLUG);
1378
1379         /* create new memmap entry */
1380         if (!strcmp(res->name, "System RAM"))
1381                 firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1382
1383         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1384         mem_hotplug_done();
1385
1386         /*
1387          * In case we're allowed to merge the resource, flag it and trigger
1388          * merging now that adding succeeded.
1389          */
1390         if (mhp_flags & MHP_MERGE_RESOURCE)
1391                 merge_system_ram_resource(res);
1392
1393         /* online pages if requested */
1394         if (mhp_default_online_type != MMOP_OFFLINE)
1395                 walk_memory_blocks(start, size, NULL, online_memory_block);
1396
1397         return ret;
1398 error:
1399         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1400                 memblock_remove(start, size);
1401 error_mem_hotplug_end:
1402         mem_hotplug_done();
1403         return ret;
1404 }
1405
1406 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1407 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1408 {
1409         struct resource *res;
1410         int ret;
1411
1412         res = register_memory_resource(start, size, "System RAM");
1413         if (IS_ERR(res))
1414                 return PTR_ERR(res);
1415
1416         ret = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1417         if (ret < 0)
1418                 release_memory_resource(res);
1419         return ret;
1420 }
1421
1422 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1423 {
1424         int rc;
1425
1426         lock_device_hotplug();
1427         rc = __add_memory(nid, start, size, mhp_flags);
1428         unlock_device_hotplug();
1429
1430         return rc;
1431 }
1432 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1433
1434 /*
1435  * Add special, driver-managed memory to the system as system RAM. Such
1436  * memory is not exposed via the raw firmware-provided memmap as system
1437  * RAM, instead, it is detected and added by a driver - during cold boot,
1438  * after a reboot, and after kexec.
1439  *
1440  * Reasons why this memory should not be used for the initial memmap of a
1441  * kexec kernel or for placing kexec images:
1442  * - The booting kernel is in charge of determining how this memory will be
1443  *   used (e.g., use persistent memory as system RAM)
1444  * - Coordination with a hypervisor is required before this memory
1445  *   can be used (e.g., inaccessible parts).
1446  *
1447  * For this memory, no entries in /sys/firmware/memmap ("raw firmware-provided
1448  * memory map") are created. Also, the created memory resource is flagged
1449  * with IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED, so in-kernel users can special-case
1450  * this memory as well (esp., not place kexec images onto it).
1451  *
1452  * The resource_name (visible via /proc/iomem) has to have the format
1453  * "System RAM ($DRIVER)".
1454  */
1455 int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
1456                               const char *resource_name, mhp_t mhp_flags)
1457 {
1458         struct resource *res;
1459         int rc;
1460
1461         if (!resource_name ||
1462             strstr(resource_name, "System RAM (") != resource_name ||
1463             resource_name[strlen(resource_name) - 1] != ')')
1464                 return -EINVAL;
1465
1466         lock_device_hotplug();
1467
1468         res = register_memory_resource(start, size, resource_name);
1469         if (IS_ERR(res)) {
1470                 rc = PTR_ERR(res);
1471                 goto out_unlock;
1472         }
1473
1474         rc = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1475         if (rc < 0)
1476                 release_memory_resource(res);
1477
1478 out_unlock:
1479         unlock_device_hotplug();
1480         return rc;
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_driver_managed);
1483
1484 /*
1485  * Platforms should define arch_get_mappable_range() that provides
1486  * maximum possible addressable physical memory range for which the
1487  * linear mapping could be created. The platform returned address
1488  * range must adhere to these following semantics.
1489  *
1490  * - range.start <= range.end
1491  * - Range includes both end points [range.start..range.end]
1492  *
1493  * There is also a fallback definition provided here, allowing the
1494  * entire possible physical address range in case any platform does
1495  * not define arch_get_mappable_range().
1496  */
1497 struct range __weak arch_get_mappable_range(void)
1498 {
1499         struct range mhp_range = {
1500                 .start = 0UL,
1501                 .end = -1ULL,
1502         };
1503         return mhp_range;
1504 }
1505
1506 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping)
1507 {
1508         const u64 max_phys = (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1;
1509         struct range mhp_range;
1510
1511         if (need_mapping) {
1512                 mhp_range = arch_get_mappable_range();
1513                 if (mhp_range.start > max_phys) {
1514                         mhp_range.start = 0;
1515                         mhp_range.end = 0;
1516                 }
1517                 mhp_range.end = min_t(u64, mhp_range.end, max_phys);
1518         } else {
1519                 mhp_range.start = 0;
1520                 mhp_range.end = max_phys;
1521         }
1522         return mhp_range;
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL_GPL(mhp_get_pluggable_range);
1525
1526 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping)
1527 {
1528         struct range mhp_range = mhp_get_pluggable_range(need_mapping);
1529         u64 end = start + size;
1530
1531         if (start < end && start >= mhp_range.start && (end - 1) <= mhp_range.end)
1532                 return true;
1533
1534         pr_warn("Hotplug memory [%#llx-%#llx] exceeds maximum addressable range [%#llx-%#llx]\n",
1535                 start, end, mhp_range.start, mhp_range.end);
1536         return false;
1537 }
1538
1539 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1540 /*
1541  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1542  * non-lru movable pages and hugepages). Will skip over most unmovable
1543  * pages (esp., pages that can be skipped when offlining), but bail out on
1544  * definitely unmovable pages.
1545  *
1546  * Returns:
1547  *      0 in case a movable page is found and movable_pfn was updated.
1548  *      -ENOENT in case no movable page was found.
1549  *      -EBUSY in case a definitely unmovable page was found.
1550  */
1551 static int scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end,
1552                               unsigned long *movable_pfn)
1553 {
1554         unsigned long pfn;
1555
1556         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1557                 struct page *page, *head;
1558                 unsigned long skip;
1559
1560                 if (!pfn_valid(pfn))
1561                         continue;
1562                 page = pfn_to_page(pfn);
1563                 if (PageLRU(page))
1564                         goto found;
1565                 if (__PageMovable(page))
1566                         goto found;
1567
1568                 /*
1569                  * PageOffline() pages that are not marked __PageMovable() and
1570                  * have a reference count > 0 (after MEM_GOING_OFFLINE) are
1571                  * definitely unmovable. If their reference count would be 0,
1572                  * they could at least be skipped when offlining memory.
1573                  */
1574                 if (PageOffline(page) && page_count(page))
1575                         return -EBUSY;
1576
1577                 if (!PageHuge(page))
1578                         continue;
1579                 head = compound_head(page);
1580                 /*
1581                  * This test is racy as we hold no reference or lock.  The
1582                  * hugetlb page could have been free'ed and head is no longer
1583                  * a hugetlb page before the following check.  In such unlikely
1584                  * cases false positives and negatives are possible.  Calling
1585                  * code must deal with these scenarios.
1586                  */
1587                 if (HPageMigratable(head))
1588                         goto found;
1589                 skip = compound_nr(head) - (page - head);
1590                 pfn += skip - 1;
1591         }
1592         return -ENOENT;
1593 found:
1594         *movable_pfn = pfn;
1595         return 0;
1596 }
1597
1598 static void do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1599 {
1600         unsigned long pfn;
1601         struct page *page, *head;
1602         LIST_HEAD(source);
1603         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(migrate_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1604                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1605
1606         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1607                 struct folio *folio;
1608                 bool isolated;
1609
1610                 if (!pfn_valid(pfn))
1611                         continue;
1612                 page = pfn_to_page(pfn);
1613                 folio = page_folio(page);
1614                 head = &folio->page;
1615
1616                 if (PageHuge(page)) {
1617                         pfn = page_to_pfn(head) + compound_nr(head) - 1;
1618                         isolate_hugetlb(folio, &source);
1619                         continue;
1620                 } else if (PageTransHuge(page))
1621                         pfn = page_to_pfn(head) + thp_nr_pages(page) - 1;
1622
1623                 /*
1624                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1625                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1626                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1627                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1628                  * the unmap as the catch all safety net).
1629                  */
1630                 if (PageHWPoison(page)) {
1631                         if (WARN_ON(folio_test_lru(folio)))
1632                                 folio_isolate_lru(folio);
1633                         if (folio_mapped(folio))
1634                                 try_to_unmap(folio, TTU_IGNORE_MLOCK);
1635                         continue;
1636                 }
1637
1638                 if (!get_page_unless_zero(page))
1639                         continue;
1640                 /*
1641                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1642                  * LRU and non-lru movable pages.
1643                  */
1644                 if (PageLRU(page))
1645                         isolated = isolate_lru_page(page);
1646                 else
1647                         isolated = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1648                 if (isolated) {
1649                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1650                         if (!__PageMovable(page))
1651                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1652                                                     page_is_file_lru(page));
1653
1654                 } else {
1655                         if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1656                                 pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1657                                 dump_page(page, "isolation failed");
1658                         }
1659                 }
1660                 put_page(page);
1661         }
1662         if (!list_empty(&source)) {
1663                 nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1664                 struct migration_target_control mtc = {
1665                         .nmask = &nmask,
1666                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1667                 };
1668                 int ret;
1669
1670                 /*
1671                  * We have checked that migration range is on a single zone so
1672                  * we can use the nid of the first page to all the others.
1673                  */
1674                 mtc.nid = page_to_nid(list_first_entry(&source, struct page, lru));
1675
1676                 /*
1677                  * try to allocate from a different node but reuse this node
1678                  * if there are no other online nodes to be used (e.g. we are
1679                  * offlining a part of the only existing node)
1680                  */
1681                 node_clear(mtc.nid, nmask);
1682                 if (nodes_empty(nmask))
1683                         node_set(mtc.nid, nmask);
1684                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migration_target, NULL,
1685                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG, NULL);
1686                 if (ret) {
1687                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1688                                 if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1689                                         pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d\n",
1690                                                 page_to_pfn(page), ret);
1691                                         dump_page(page, "migration failure");
1692                                 }
1693                         }
1694                         putback_movable_pages(&source);
1695                 }
1696         }
1697 }
1698
1699 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1700 {
1701         movable_node_enabled = true;
1702         return 0;
1703 }
1704 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1705
1706 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1707 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1708                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1709 {
1710         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1711         unsigned long present_pages = 0;
1712         enum zone_type zt;
1713
1714         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
1715         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
1716
1717         /*
1718          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1719          * If the memory to be offline is within the range
1720          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1721          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1722          * thus we can determine that we need to clear the node from
1723          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1724          */
1725         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1726                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1727         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1728                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1729
1730         /*
1731          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL); ZONE_HIGHMEM
1732          * does not apply as we don't support 32bit.
1733          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1734          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1735          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1736          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1737          * it for N_MEMORY as well.
1738          */
1739         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1740
1741         if (nr_pages >= present_pages)
1742                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1743 }
1744
1745 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1746 {
1747         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1748                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1749
1750         if (arg->status_change_nid >= 0)
1751                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1752 }
1753
1754 static int count_system_ram_pages_cb(unsigned long start_pfn,
1755                                      unsigned long nr_pages, void *data)
1756 {
1757         unsigned long *nr_system_ram_pages = data;
1758
1759         *nr_system_ram_pages += nr_pages;
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 int __ref offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1764                         struct zone *zone, struct memory_group *group)
1765 {
1766         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
1767         unsigned long pfn, system_ram_pages = 0;
1768         const int node = zone_to_nid(zone);
1769         unsigned long flags;
1770         struct memory_notify arg;
1771         char *reason;
1772         int ret;
1773
1774         /*
1775          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1776          * precisely to memory blocks from the user space POV).
1777          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1778          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1779          * aligned.
1780          */
1781         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages || !pageblock_aligned(start_pfn) ||
1782                          !IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1783                 return -EINVAL;
1784
1785         mem_hotplug_begin();
1786
1787         /*
1788          * Don't allow to offline memory blocks that contain holes.
1789          * Consequently, memory blocks with holes can never get onlined
1790          * via the hotplug path - online_pages() - as hotplugged memory has
1791          * no holes. This way, we e.g., don't have to worry about marking
1792          * memory holes PG_reserved, don't need pfn_valid() checks, and can
1793          * avoid using walk_system_ram_range() later.
1794          */
1795         walk_system_ram_range(start_pfn, nr_pages, &system_ram_pages,
1796                               count_system_ram_pages_cb);
1797         if (system_ram_pages != nr_pages) {
1798                 ret = -EINVAL;
1799                 reason = "memory holes";
1800                 goto failed_removal;
1801         }
1802
1803         /*
1804          * We only support offlining of memory blocks managed by a single zone,
1805          * checked by calling code. This is just a sanity check that we might
1806          * want to remove in the future.
1807          */
1808         if (WARN_ON_ONCE(page_zone(pfn_to_page(start_pfn)) != zone ||
1809                          page_zone(pfn_to_page(end_pfn - 1)) != zone)) {
1810                 ret = -EINVAL;
1811                 reason = "multizone range";
1812                 goto failed_removal;
1813         }
1814
1815         /*
1816          * Disable pcplists so that page isolation cannot race with freeing
1817          * in a way that pages from isolated pageblock are left on pcplists.
1818          */
1819         zone_pcp_disable(zone);
1820         lru_cache_disable();
1821
1822         /* set above range as isolated */
1823         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1824                                        MIGRATE_MOVABLE,
1825                                        MEMORY_OFFLINE | REPORT_FAILURE,
1826                                        GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL);
1827         if (ret) {
1828                 reason = "failure to isolate range";
1829                 goto failed_removal_pcplists_disabled;
1830         }
1831
1832         arg.start_pfn = start_pfn;
1833         arg.nr_pages = nr_pages;
1834         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1835
1836         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1837         ret = notifier_to_errno(ret);
1838         if (ret) {
1839                 reason = "notifier failure";
1840                 goto failed_removal_isolated;
1841         }
1842
1843         do {
1844                 pfn = start_pfn;
1845                 do {
1846                         if (signal_pending(current)) {
1847                                 ret = -EINTR;
1848                                 reason = "signal backoff";
1849                                 goto failed_removal_isolated;
1850                         }
1851
1852                         cond_resched();
1853
1854                         ret = scan_movable_pages(pfn, end_pfn, &pfn);
1855                         if (!ret) {
1856                                 /*
1857                                  * TODO: fatal migration failures should bail
1858                                  * out
1859                                  */
1860                                 do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1861                         }
1862                 } while (!ret);
1863
1864                 if (ret != -ENOENT) {
1865                         reason = "unmovable page";
1866                         goto failed_removal_isolated;
1867                 }
1868
1869                 /*
1870                  * Dissolve free hugepages in the memory block before doing
1871                  * offlining actually in order to make hugetlbfs's object
1872                  * counting consistent.
1873                  */
1874                 ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1875                 if (ret) {
1876                         reason = "failure to dissolve huge pages";
1877                         goto failed_removal_isolated;
1878                 }
1879
1880                 ret = test_pages_isolated(start_pfn, end_pfn, MEMORY_OFFLINE);
1881
1882         } while (ret);
1883
1884         /* Mark all sections offline and remove free pages from the buddy. */
1885         __offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1886         pr_debug("Offlined Pages %ld\n", nr_pages);
1887
1888         /*
1889          * The memory sections are marked offline, and the pageblock flags
1890          * effectively stale; nobody should be touching them. Fixup the number
1891          * of isolated pageblocks, memory onlining will properly revert this.
1892          */
1893         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1894         zone->nr_isolate_pageblock -= nr_pages / pageblock_nr_pages;
1895         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1896
1897         lru_cache_enable();
1898         zone_pcp_enable(zone);
1899
1900         /* removal success */
1901         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -nr_pages);
1902         adjust_present_page_count(pfn_to_page(start_pfn), group, -nr_pages);
1903
1904         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
1905         init_per_zone_wmark_min();
1906
1907         if (!populated_zone(zone)) {
1908                 zone_pcp_reset(zone);
1909                 build_all_zonelists(NULL);
1910         }
1911
1912         node_states_clear_node(node, &arg);
1913         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1914                 kcompactd_stop(node);
1915                 kswapd_stop(node);
1916         }
1917
1918         writeback_set_ratelimit();
1919
1920         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1921         remove_pfn_range_from_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
1922         mem_hotplug_done();
1923         return 0;
1924
1925 failed_removal_isolated:
1926         /* pushback to free area */
1927         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1928         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1929 failed_removal_pcplists_disabled:
1930         lru_cache_enable();
1931         zone_pcp_enable(zone);
1932 failed_removal:
1933         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1934                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1935                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1936                  reason);
1937         mem_hotplug_done();
1938         return ret;
1939 }
1940
1941 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1942 {
1943         int *nid = arg;
1944
1945         *nid = mem->nid;
1946         if (unlikely(mem->state != MEM_OFFLINE)) {
1947                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1948
1949                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1950                 endpa = beginpa + memory_block_size_bytes() - 1;
1951                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1952                         &beginpa, &endpa);
1953
1954                 return -EBUSY;
1955         }
1956         return 0;
1957 }
1958
1959 static int get_nr_vmemmap_pages_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1960 {
1961         /*
1962          * If not set, continue with the next block.
1963          */
1964         return mem->nr_vmemmap_pages;
1965 }
1966
1967 static int check_cpu_on_node(int nid)
1968 {
1969         int cpu;
1970
1971         for_each_present_cpu(cpu) {
1972                 if (cpu_to_node(cpu) == nid)
1973                         /*
1974                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1975                          * offline this node.
1976                          */
1977                         return -EBUSY;
1978         }
1979
1980         return 0;
1981 }
1982
1983 static int check_no_memblock_for_node_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1984 {
1985         int nid = *(int *)arg;
1986
1987         /*
1988          * If a memory block belongs to multiple nodes, the stored nid is not
1989          * reliable. However, such blocks are always online (e.g., cannot get
1990          * offlined) and, therefore, are still spanned by the node.
1991          */
1992         return mem->nid == nid ? -EEXIST : 0;
1993 }
1994
1995 /**
1996  * try_offline_node
1997  * @nid: the node ID
1998  *
1999  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2000  *
2001  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2002  * and online/offline operations before this call.
2003  */
2004 void try_offline_node(int nid)
2005 {
2006         int rc;
2007
2008         /*
2009          * If the node still spans pages (especially ZONE_DEVICE), don't
2010          * offline it. A node spans memory after move_pfn_range_to_zone(),
2011          * e.g., after the memory block was onlined.
2012          */
2013         if (node_spanned_pages(nid))
2014                 return;
2015
2016         /*
2017          * Especially offline memory blocks might not be spanned by the
2018          * node. They will get spanned by the node once they get onlined.
2019          * However, they link to the node in sysfs and can get onlined later.
2020          */
2021         rc = for_each_memory_block(&nid, check_no_memblock_for_node_cb);
2022         if (rc)
2023                 return;
2024
2025         if (check_cpu_on_node(nid))
2026                 return;
2027
2028         /*
2029          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2030          * node now.
2031          */
2032         node_set_offline(nid);
2033         unregister_one_node(nid);
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2036
2037 static int __ref try_remove_memory(u64 start, u64 size)
2038 {
2039         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
2040         struct vmem_altmap *altmap = NULL;
2041         unsigned long nr_vmemmap_pages;
2042         int rc = 0, nid = NUMA_NO_NODE;
2043
2044         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2045
2046         /*
2047          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2048          * whether all memory blocks in question are offline and return error
2049          * if this is not the case.
2050          *
2051          * While at it, determine the nid. Note that if we'd have mixed nodes,
2052          * we'd only try to offline the last determined one -- which is good
2053          * enough for the cases we care about.
2054          */
2055         rc = walk_memory_blocks(start, size, &nid, check_memblock_offlined_cb);
2056         if (rc)
2057                 return rc;
2058
2059         /*
2060          * We only support removing memory added with MHP_MEMMAP_ON_MEMORY in
2061          * the same granularity it was added - a single memory block.
2062          */
2063         if (mhp_memmap_on_memory()) {
2064                 nr_vmemmap_pages = walk_memory_blocks(start, size, NULL,
2065                                                       get_nr_vmemmap_pages_cb);
2066                 if (nr_vmemmap_pages) {
2067                         if (size != memory_block_size_bytes()) {
2068                                 pr_warn("Refuse to remove %#llx - %#llx,"
2069                                         "wrong granularity\n",
2070                                         start, start + size);
2071                                 return -EINVAL;
2072                         }
2073
2074                         /*
2075                          * Let remove_pmd_table->free_hugepage_table do the
2076                          * right thing if we used vmem_altmap when hot-adding
2077                          * the range.
2078                          */
2079                         mhp_altmap.alloc = nr_vmemmap_pages;
2080                         altmap = &mhp_altmap;
2081                 }
2082         }
2083
2084         /* remove memmap entry */
2085         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2086
2087         /*
2088          * Memory block device removal under the device_hotplug_lock is
2089          * a barrier against racing online attempts.
2090          */
2091         remove_memory_block_devices(start, size);
2092
2093         mem_hotplug_begin();
2094
2095         arch_remove_memory(start, size, altmap);
2096
2097         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
2098                 memblock_phys_free(start, size);
2099                 memblock_remove(start, size);
2100         }
2101
2102         release_mem_region_adjustable(start, size);
2103
2104         if (nid != NUMA_NO_NODE)
2105                 try_offline_node(nid);
2106
2107         mem_hotplug_done();
2108         return 0;
2109 }
2110
2111 /**
2112  * __remove_memory - Remove memory if every memory block is offline
2113  * @start: physical address of the region to remove
2114  * @size: size of the region to remove
2115  *
2116  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2117  * and online/offline operations before this call, as required by
2118  * try_offline_node().
2119  */
2120 void __remove_memory(u64 start, u64 size)
2121 {
2122
2123         /*
2124          * trigger BUG() if some memory is not offlined prior to calling this
2125          * function
2126          */
2127         if (try_remove_memory(start, size))
2128                 BUG();
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Remove memory if every memory block is offline, otherwise return -EBUSY is
2133  * some memory is not offline
2134  */
2135 int remove_memory(u64 start, u64 size)
2136 {
2137         int rc;
2138
2139         lock_device_hotplug();
2140         rc = try_remove_memory(start, size);
2141         unlock_device_hotplug();
2142
2143         return rc;
2144 }
2145 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2146
2147 static int try_offline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
2148 {
2149         uint8_t online_type = MMOP_ONLINE_KERNEL;
2150         uint8_t **online_types = arg;
2151         struct page *page;
2152         int rc;
2153
2154         /*
2155          * Sense the online_type via the zone of the memory block. Offlining
2156          * with multiple zones within one memory block will be rejected
2157          * by offlining code ... so we don't care about that.
2158          */
2159         page = pfn_to_online_page(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2160         if (page && zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE)
2161                 online_type = MMOP_ONLINE_MOVABLE;
2162
2163         rc = device_offline(&mem->dev);
2164         /*
2165          * Default is MMOP_OFFLINE - change it only if offlining succeeded,
2166          * so try_reonline_memory_block() can do the right thing.
2167          */
2168         if (!rc)
2169                 **online_types = online_type;
2170
2171         (*online_types)++;
2172         /* Ignore if already offline. */
2173         return rc < 0 ? rc : 0;
2174 }
2175
2176 static int try_reonline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
2177 {
2178         uint8_t **online_types = arg;
2179         int rc;
2180
2181         if (**online_types != MMOP_OFFLINE) {
2182                 mem->online_type = **online_types;
2183                 rc = device_online(&mem->dev);
2184                 if (rc < 0)
2185                         pr_warn("%s: Failed to re-online memory: %d",
2186                                 __func__, rc);
2187         }
2188
2189         /* Continue processing all remaining memory blocks. */
2190         (*online_types)++;
2191         return 0;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Try to offline and remove memory. Might take a long time to finish in case
2196  * memory is still in use. Primarily useful for memory devices that logically
2197  * unplugged all memory (so it's no longer in use) and want to offline + remove
2198  * that memory.
2199  */
2200 int offline_and_remove_memory(u64 start, u64 size)
2201 {
2202         const unsigned long mb_count = size / memory_block_size_bytes();
2203         uint8_t *online_types, *tmp;
2204         int rc;
2205
2206         if (!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
2207             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes()) || !size)
2208                 return -EINVAL;
2209
2210         /*
2211          * We'll remember the old online type of each memory block, so we can
2212          * try to revert whatever we did when offlining one memory block fails
2213          * after offlining some others succeeded.
2214          */
2215         online_types = kmalloc_array(mb_count, sizeof(*online_types),
2216                                      GFP_KERNEL);
2217         if (!online_types)
2218                 return -ENOMEM;
2219         /*
2220          * Initialize all states to MMOP_OFFLINE, so when we abort processing in
2221          * try_offline_memory_block(), we'll skip all unprocessed blocks in
2222          * try_reonline_memory_block().
2223          */
2224         memset(online_types, MMOP_OFFLINE, mb_count);
2225
2226         lock_device_hotplug();
2227
2228         tmp = online_types;
2229         rc = walk_memory_blocks(start, size, &tmp, try_offline_memory_block);
2230
2231         /*
2232          * In case we succeeded to offline all memory, remove it.
2233          * This cannot fail as it cannot get onlined in the meantime.
2234          */
2235         if (!rc) {
2236                 rc = try_remove_memory(start, size);
2237                 if (rc)
2238                         pr_err("%s: Failed to remove memory: %d", __func__, rc);
2239         }
2240
2241         /*
2242          * Rollback what we did. While memory onlining might theoretically fail
2243          * (nacked by a notifier), it barely ever happens.
2244          */
2245         if (rc) {
2246                 tmp = online_types;
2247                 walk_memory_blocks(start, size, &tmp,
2248                                    try_reonline_memory_block);
2249         }
2250         unlock_device_hotplug();
2251
2252         kfree(online_types);
2253         return rc;
2254 }
2255 EXPORT_SYMBOL_GPL(offline_and_remove_memory);
2256 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */