Merge branch 'for-john' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jberg/mac80211
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / nobootmem.c
1 /*
2  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
3  *
4  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
5  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
6  *                2008 Johannes Weiner
7  *
8  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
9  * for the boot process anyway).
10  */
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/pfn.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/bug.h>
21 #include <asm/io.h>
22 #include <asm/processor.h>
23
24 #include "internal.h"
25
26 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
27 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
28 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
29 #endif
30
31 unsigned long max_low_pfn;
32 unsigned long min_low_pfn;
33 unsigned long max_pfn;
34
35 static void * __init __alloc_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
36                                         u64 goal, u64 limit)
37 {
38         void *ptr;
39         u64 addr;
40
41         if (limit > memblock.current_limit)
42                 limit = memblock.current_limit;
43
44         addr = memblock_find_in_range_node(goal, limit, size, align, nid);
45         if (!addr)
46                 return NULL;
47
48         ptr = phys_to_virt(addr);
49         memset(ptr, 0, size);
50         memblock_reserve(addr, size);
51         /*
52          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
53          * are never reported as leaks.
54          */
55         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
56         return ptr;
57 }
58
59 /*
60  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
61  * @addr: starting address of the range
62  * @size: size of the range in bytes
63  *
64  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
65  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
66  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
67  */
68 void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
69 {
70         unsigned long cursor, end;
71
72         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
73
74         cursor = PFN_UP(addr);
75         end = PFN_DOWN(addr + size);
76
77         for (; cursor < end; cursor++) {
78                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
79                 totalram_pages++;
80         }
81 }
82
83 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
84 {
85         unsigned long i, start_aligned, end_aligned;
86         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
87
88         start_aligned = (start + (BITS_PER_LONG - 1)) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
89         end_aligned = end & ~(BITS_PER_LONG - 1);
90
91         if (end_aligned <= start_aligned) {
92                 for (i = start; i < end; i++)
93                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
94
95                 return;
96         }
97
98         for (i = start; i < start_aligned; i++)
99                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
100
101         for (i = start_aligned; i < end_aligned; i += BITS_PER_LONG)
102                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), order);
103
104         for (i = end_aligned; i < end; i++)
105                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
106 }
107
108 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
109                                  phys_addr_t end)
110 {
111         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
112         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
113                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
114
115         if (start_pfn > end_pfn)
116                 return 0;
117
118         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
119         fixup_zone_present_pages(pfn_to_nid(start >> PAGE_SHIFT),
120                         start_pfn, end_pfn);
121
122         return end_pfn - start_pfn;
123 }
124
125 unsigned long __init free_low_memory_core_early(int nodeid)
126 {
127         unsigned long count = 0;
128         phys_addr_t start, end, size;
129         u64 i;
130
131         reset_zone_present_pages();
132         for_each_free_mem_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL)
133                 count += __free_memory_core(start, end);
134
135         /* free range that is used for reserved array if we allocate it */
136         size = get_allocated_memblock_reserved_regions_info(&start);
137         if (size)
138                 count += __free_memory_core(start, start + size);
139
140         return count;
141 }
142
143 /**
144  * free_all_bootmem_node - release a node's free pages to the buddy allocator
145  * @pgdat: node to be released
146  *
147  * Returns the number of pages actually released.
148  */
149 unsigned long __init free_all_bootmem_node(pg_data_t *pgdat)
150 {
151         register_page_bootmem_info_node(pgdat);
152
153         /* free_low_memory_core_early(MAX_NUMNODES) will be called later */
154         return 0;
155 }
156
157 /**
158  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
159  *
160  * Returns the number of pages actually released.
161  */
162 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
163 {
164         /*
165          * We need to use MAX_NUMNODES instead of NODE_DATA(0)->node_id
166          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
167          *  low ram will be on Node1
168          */
169         return free_low_memory_core_early(MAX_NUMNODES);
170 }
171
172 /**
173  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
174  * @pgdat: node the range resides on
175  * @physaddr: starting address of the range
176  * @size: size of the range in bytes
177  *
178  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
179  *
180  * The range must reside completely on the specified node.
181  */
182 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
183                               unsigned long size)
184 {
185         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
186         memblock_free(physaddr, size);
187 }
188
189 /**
190  * free_bootmem - mark a page range as usable
191  * @addr: starting address of the range
192  * @size: size of the range in bytes
193  *
194  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
195  *
196  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
197  */
198 void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
199 {
200         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
201         memblock_free(addr, size);
202 }
203
204 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
205                                         unsigned long align,
206                                         unsigned long goal,
207                                         unsigned long limit)
208 {
209         void *ptr;
210
211         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
212                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
213
214 restart:
215
216         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align, goal, limit);
217
218         if (ptr)
219                 return ptr;
220
221         if (goal != 0) {
222                 goal = 0;
223                 goto restart;
224         }
225
226         return NULL;
227 }
228
229 /**
230  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
231  * @size: size of the request in bytes
232  * @align: alignment of the region
233  * @goal: preferred starting address of the region
234  *
235  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
236  * fall back to memory below @goal.
237  *
238  * Allocation may happen on any node in the system.
239  *
240  * Returns NULL on failure.
241  */
242 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
243                                         unsigned long goal)
244 {
245         unsigned long limit = -1UL;
246
247         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
248 }
249
250 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
251                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
252 {
253         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
254
255         if (mem)
256                 return mem;
257         /*
258          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
259          */
260         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
261         panic("Out of memory");
262         return NULL;
263 }
264
265 /**
266  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
267  * @size: size of the request in bytes
268  * @align: alignment of the region
269  * @goal: preferred starting address of the region
270  *
271  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
272  * fall back to memory below @goal.
273  *
274  * Allocation may happen on any node in the system.
275  *
276  * The function panics if the request can not be satisfied.
277  */
278 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
279                               unsigned long goal)
280 {
281         unsigned long limit = -1UL;
282
283         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
284 }
285
286 void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
287                                                    unsigned long size,
288                                                    unsigned long align,
289                                                    unsigned long goal,
290                                                    unsigned long limit)
291 {
292         void *ptr;
293
294 again:
295         ptr = __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
296                                         goal, limit);
297         if (ptr)
298                 return ptr;
299
300         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align,
301                                         goal, limit);
302         if (ptr)
303                 return ptr;
304
305         if (goal) {
306                 goal = 0;
307                 goto again;
308         }
309
310         return NULL;
311 }
312
313 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
314                                    unsigned long align, unsigned long goal)
315 {
316         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
317                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
318
319         return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
320 }
321
322 void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
323                                     unsigned long align, unsigned long goal,
324                                     unsigned long limit)
325 {
326         void *ptr;
327
328         ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, limit);
329         if (ptr)
330                 return ptr;
331
332         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
333         panic("Out of memory");
334         return NULL;
335 }
336
337 /**
338  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
339  * @pgdat: node to allocate from
340  * @size: size of the request in bytes
341  * @align: alignment of the region
342  * @goal: preferred starting address of the region
343  *
344  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
345  * fall back to memory below @goal.
346  *
347  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
348  * can not hold the requested memory.
349  *
350  * The function panics if the request can not be satisfied.
351  */
352 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
353                                    unsigned long align, unsigned long goal)
354 {
355         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
356                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
357
358         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
359 }
360
361 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
362                                    unsigned long align, unsigned long goal)
363 {
364         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
365 }
366
367 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
368 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
369 #endif
370
371 /**
372  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
373  * @size: size of the request in bytes
374  * @align: alignment of the region
375  * @goal: preferred starting address of the region
376  *
377  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
378  * fall back to memory below @goal.
379  *
380  * Allocation may happen on any node in the system.
381  *
382  * The function panics if the request can not be satisfied.
383  */
384 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
385                                   unsigned long goal)
386 {
387         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
388 }
389
390 /**
391  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
392  * @pgdat: node to allocate from
393  * @size: size of the request in bytes
394  * @align: alignment of the region
395  * @goal: preferred starting address of the region
396  *
397  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
398  * fall back to memory below @goal.
399  *
400  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
401  * can not hold the requested memory.
402  *
403  * The function panics if the request can not be satisfied.
404  */
405 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
406                                        unsigned long align, unsigned long goal)
407 {
408         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
409                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
410
411         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal,
412                                      ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
413 }