mm: support memblock alloc on the exact node for sparse_buffer_init()
authorYunfeng Ye <yeyunfeng@huawei.com>
Sun, 1 Dec 2019 01:56:27 +0000 (17:56 -0800)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Sun, 1 Dec 2019 20:59:08 +0000 (12:59 -0800)
sparse_buffer_init() use memblock_alloc_try_nid_raw() to allocate memory
for page management structure, if memory allocation fails from specified
node, it will fall back to allocate from other nodes.

Normally, the page management structure will not exceed 2% of the total
memory, but a large continuous block of allocation is needed.  In most
cases, memory allocation from the specified node will succeed, but a
node memory become highly fragmented will fail.  we expect to allocate
memory base section rather than by allocating a large block of memory
from other NUMA nodes

Add memblock_alloc_exact_nid_raw() for this situation, which allocate
boot memory block on the exact node.  If a large contiguous block memory
allocate fail in sparse_buffer_init(), it will fall back to allocate
small block memory base section.

Link: http://lkml.kernel.org/r/66755ea7-ab10-8882-36fd-3e02b03775d5@huawei.com
Signed-off-by: Yunfeng Ye <yeyunfeng@huawei.com>
Reviewed-by: Mike Rapoport <rppt@linux.ibm.com>
Cc: Wei Yang <richardw.yang@linux.intel.com>
Cc: Oscar Salvador <osalvador@suse.de>
Cc: Dan Williams <dan.j.williams@intel.com>
Cc: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Cc: Qian Cai <cai@lca.pw>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
include/linux/memblock.h
mm/memblock.c
mm/sparse.c

index f491690..b38bbef 100644 (file)
@@ -358,6 +358,9 @@ static inline phys_addr_t memblock_phys_alloc(phys_addr_t size,
                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 }
 
+void *memblock_alloc_exact_nid_raw(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
+                                phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
+                                int nid);
 void *memblock_alloc_try_nid_raw(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
                                 int nid);
index 203ed31..4bc2c7d 100644 (file)
@@ -1319,12 +1319,13 @@ __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
+ * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
  *
  * The allocation is performed from memory region limited by
  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
  *
- * If the specified node can not hold the requested memory the
- * allocation falls back to any node in the system
+ * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
+ * is false, the allocation falls back to any node in the system.
  *
  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
@@ -1338,7 +1339,8 @@ __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
  */
 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
                                        phys_addr_t align, phys_addr_t start,
-                                       phys_addr_t end, int nid)
+                                       phys_addr_t end, int nid,
+                                       bool exact_nid)
 {
        enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
        phys_addr_t found;
@@ -1358,7 +1360,7 @@ again:
        if (found && !memblock_reserve(found, size))
                goto done;
 
-       if (nid != NUMA_NO_NODE) {
+       if (nid != NUMA_NO_NODE && !exact_nid) {
                found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
                                                    end, NUMA_NO_NODE,
                                                    flags);
@@ -1406,7 +1408,8 @@ phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
                                             phys_addr_t start,
                                             phys_addr_t end)
 {
-       return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE);
+       return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
+                                       false);
 }
 
 /**
@@ -1425,7 +1428,7 @@ phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 {
        return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
-                                       MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
+                                       MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
 }
 
 /**
@@ -1435,6 +1438,7 @@ phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t ali
  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
+ * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
  *
  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
  * converts the returned physical address to virtual.
@@ -1450,7 +1454,7 @@ phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t ali
 static void * __init memblock_alloc_internal(
                                phys_addr_t size, phys_addr_t align,
                                phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
-                               int nid)
+                               int nid, bool exact_nid)
 {
        phys_addr_t alloc;
 
@@ -1465,11 +1469,13 @@ static void * __init memblock_alloc_internal(
        if (max_addr > memblock.current_limit)
                max_addr = memblock.current_limit;
 
-       alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid);
+       alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
+                                       exact_nid);
 
        /* retry allocation without lower limit */
        if (!alloc && min_addr)
-               alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid);
+               alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
+                                               exact_nid);
 
        if (!alloc)
                return NULL;
@@ -1478,6 +1484,43 @@ static void * __init memblock_alloc_internal(
 }
 
 /**
+ * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
+ * without zeroing memory
+ * @size: size of memory block to be allocated in bytes
+ * @align: alignment of the region and block's size
+ * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
+ *       is preferred (phys address)
+ * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
+ *           is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
+ *           allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
+ * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
+ *
+ * Public function, provides additional debug information (including caller
+ * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
+ *
+ * Return:
+ * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
+ */
+void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
+                       phys_addr_t size, phys_addr_t align,
+                       phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
+                       int nid)
+{
+       void *ptr;
+
+       memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
+                    __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
+                    &max_addr, (void *)_RET_IP_);
+
+       ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
+                                          min_addr, max_addr, nid, true);
+       if (ptr && size > 0)
+               page_init_poison(ptr, size);
+
+       return ptr;
+}
+
+/**
  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
  * memory and without panicking
  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
@@ -1508,7 +1551,7 @@ void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
                     &max_addr, (void *)_RET_IP_);
 
        ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
-                                          min_addr, max_addr, nid);
+                                          min_addr, max_addr, nid, false);
        if (ptr && size > 0)
                page_init_poison(ptr, size);
 
@@ -1543,7 +1586,7 @@ void * __init memblock_alloc_try_nid(
                     __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
                     &max_addr, (void *)_RET_IP_);
        ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
-                                          min_addr, max_addr, nid);
+                                          min_addr, max_addr, nid, false);
        if (ptr)
                memset(ptr, 0, size);
 
index 8526d3b..b20ab7c 100644 (file)
@@ -486,7 +486,7 @@ static void __init sparse_buffer_init(unsigned long size, int nid)
         * and we want it to be properly aligned to the section size - this is
         * especially the case for VMEMMAP which maps memmap to PMDs
         */
-       sparsemap_buf = memblock_alloc_try_nid_raw(size, section_map_size(),
+       sparsemap_buf = memblock_alloc_exact_nid_raw(size, section_map_size(),
                                        addr, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
        sparsemap_buf_end = sparsemap_buf + size;
 }