GNU Linux-libre 6.6.34-gnu
[releases.git] / Documentation / admin-guide / mm / memory-hotplug.rst
1 ==================
2 Memory Hot(Un)Plug
3 ==================
4
5 This document describes generic Linux support for memory hot(un)plug with
6 a focus on System RAM, including ZONE_MOVABLE support.
7
8 .. contents:: :local:
9
10 Introduction
11 ============
12
13 Memory hot(un)plug allows for increasing and decreasing the size of physical
14 memory available to a machine at runtime. In the simplest case, it consists of
15 physically plugging or unplugging a DIMM at runtime, coordinated with the
16 operating system.
17
18 Memory hot(un)plug is used for various purposes:
19
20 - The physical memory available to a machine can be adjusted at runtime, up- or
21   downgrading the memory capacity. This dynamic memory resizing, sometimes
22   referred to as "capacity on demand", is frequently used with virtual machines
23   and logical partitions.
24
25 - Replacing hardware, such as DIMMs or whole NUMA nodes, without downtime. One
26   example is replacing failing memory modules.
27
28 - Reducing energy consumption either by physically unplugging memory modules or
29   by logically unplugging (parts of) memory modules from Linux.
30
31 Further, the basic memory hot(un)plug infrastructure in Linux is nowadays also
32 used to expose persistent memory, other performance-differentiated memory and
33 reserved memory regions as ordinary system RAM to Linux.
34
35 Linux only supports memory hot(un)plug on selected 64 bit architectures, such as
36 x86_64, arm64, ppc64, s390x and ia64.
37
38 Memory Hot(Un)Plug Granularity
39 ------------------------------
40
41 Memory hot(un)plug in Linux uses the SPARSEMEM memory model, which divides the
42 physical memory address space into chunks of the same size: memory sections. The
43 size of a memory section is architecture dependent. For example, x86_64 uses
44 128 MiB and ppc64 uses 16 MiB.
45
46 Memory sections are combined into chunks referred to as "memory blocks". The
47 size of a memory block is architecture dependent and corresponds to the smallest
48 granularity that can be hot(un)plugged. The default size of a memory block is
49 the same as memory section size, unless an architecture specifies otherwise.
50
51 All memory blocks have the same size.
52
53 Phases of Memory Hotplug
54 ------------------------
55
56 Memory hotplug consists of two phases:
57
58 (1) Adding the memory to Linux
59 (2) Onlining memory blocks
60
61 In the first phase, metadata, such as the memory map ("memmap") and page tables
62 for the direct mapping, is allocated and initialized, and memory blocks are
63 created; the latter also creates sysfs files for managing newly created memory
64 blocks.
65
66 In the second phase, added memory is exposed to the page allocator. After this
67 phase, the memory is visible in memory statistics, such as free and total
68 memory, of the system.
69
70 Phases of Memory Hotunplug
71 --------------------------
72
73 Memory hotunplug consists of two phases:
74
75 (1) Offlining memory blocks
76 (2) Removing the memory from Linux
77
78 In the fist phase, memory is "hidden" from the page allocator again, for
79 example, by migrating busy memory to other memory locations and removing all
80 relevant free pages from the page allocator After this phase, the memory is no
81 longer visible in memory statistics of the system.
82
83 In the second phase, the memory blocks are removed and metadata is freed.
84
85 Memory Hotplug Notifications
86 ============================
87
88 There are various ways how Linux is notified about memory hotplug events such
89 that it can start adding hotplugged memory. This description is limited to
90 systems that support ACPI; mechanisms specific to other firmware interfaces or
91 virtual machines are not described.
92
93 ACPI Notifications
94 ------------------
95
96 Platforms that support ACPI, such as x86_64, can support memory hotplug
97 notifications via ACPI.
98
99 In general, a firmware supporting memory hotplug defines a memory class object
100 HID "PNP0C80". When notified about hotplug of a new memory device, the ACPI
101 driver will hotplug the memory to Linux.
102
103 If the firmware supports hotplug of NUMA nodes, it defines an object _HID
104 "ACPI0004", "PNP0A05", or "PNP0A06". When notified about an hotplug event, all
105 assigned memory devices are added to Linux by the ACPI driver.
106
107 Similarly, Linux can be notified about requests to hotunplug a memory device or
108 a NUMA node via ACPI. The ACPI driver will try offlining all relevant memory
109 blocks, and, if successful, hotunplug the memory from Linux.
110
111 Manual Probing
112 --------------
113
114 On some architectures, the firmware may not be able to notify the operating
115 system about a memory hotplug event. Instead, the memory has to be manually
116 probed from user space.
117
118 The probe interface is located at::
119
120         /sys/devices/system/memory/probe
121
122 Only complete memory blocks can be probed. Individual memory blocks are probed
123 by providing the physical start address of the memory block::
124
125         % echo addr > /sys/devices/system/memory/probe
126
127 Which results in a memory block for the range [addr, addr + memory_block_size)
128 being created.
129
130 .. note::
131
132   Using the probe interface is discouraged as it is easy to crash the kernel,
133   because Linux cannot validate user input; this interface might be removed in
134   the future.
135
136 Onlining and Offlining Memory Blocks
137 ====================================
138
139 After a memory block has been created, Linux has to be instructed to actually
140 make use of that memory: the memory block has to be "online".
141
142 Before a memory block can be removed, Linux has to stop using any memory part of
143 the memory block: the memory block has to be "offlined".
144
145 The Linux kernel can be configured to automatically online added memory blocks
146 and drivers automatically trigger offlining of memory blocks when trying
147 hotunplug of memory. Memory blocks can only be removed once offlining succeeded
148 and drivers may trigger offlining of memory blocks when attempting hotunplug of
149 memory.
150
151 Onlining Memory Blocks Manually
152 -------------------------------
153
154 If auto-onlining of memory blocks isn't enabled, user-space has to manually
155 trigger onlining of memory blocks. Often, udev rules are used to automate this
156 task in user space.
157
158 Onlining of a memory block can be triggered via::
159
160         % echo online > /sys/devices/system/memory/memoryXXX/state
161
162 Or alternatively::
163
164         % echo 1 > /sys/devices/system/memory/memoryXXX/online
165
166 The kernel will select the target zone automatically, depending on the
167 configured ``online_policy``.
168
169 One can explicitly request to associate an offline memory block with
170 ZONE_MOVABLE by::
171
172         % echo online_movable > /sys/devices/system/memory/memoryXXX/state
173
174 Or one can explicitly request a kernel zone (usually ZONE_NORMAL) by::
175
176         % echo online_kernel > /sys/devices/system/memory/memoryXXX/state
177
178 In any case, if onlining succeeds, the state of the memory block is changed to
179 be "online". If it fails, the state of the memory block will remain unchanged
180 and the above commands will fail.
181
182 Onlining Memory Blocks Automatically
183 ------------------------------------
184
185 The kernel can be configured to try auto-onlining of newly added memory blocks.
186 If this feature is disabled, the memory blocks will stay offline until
187 explicitly onlined from user space.
188
189 The configured auto-online behavior can be observed via::
190
191         % cat /sys/devices/system/memory/auto_online_blocks
192
193 Auto-onlining can be enabled by writing ``online``, ``online_kernel`` or
194 ``online_movable`` to that file, like::
195
196         % echo online > /sys/devices/system/memory/auto_online_blocks
197
198 Similarly to manual onlining, with ``online`` the kernel will select the
199 target zone automatically, depending on the configured ``online_policy``.
200
201 Modifying the auto-online behavior will only affect all subsequently added
202 memory blocks only.
203
204 .. note::
205
206   In corner cases, auto-onlining can fail. The kernel won't retry. Note that
207   auto-onlining is not expected to fail in default configurations.
208
209 .. note::
210
211   DLPAR on ppc64 ignores the ``offline`` setting and will still online added
212   memory blocks; if onlining fails, memory blocks are removed again.
213
214 Offlining Memory Blocks
215 -----------------------
216
217 In the current implementation, Linux's memory offlining will try migrating all
218 movable pages off the affected memory block. As most kernel allocations, such as
219 page tables, are unmovable, page migration can fail and, therefore, inhibit
220 memory offlining from succeeding.
221
222 Having the memory provided by memory block managed by ZONE_MOVABLE significantly
223 increases memory offlining reliability; still, memory offlining can fail in
224 some corner cases.
225
226 Further, memory offlining might retry for a long time (or even forever), until
227 aborted by the user.
228
229 Offlining of a memory block can be triggered via::
230
231         % echo offline > /sys/devices/system/memory/memoryXXX/state
232
233 Or alternatively::
234
235         % echo 0 > /sys/devices/system/memory/memoryXXX/online
236
237 If offlining succeeds, the state of the memory block is changed to be "offline".
238 If it fails, the state of the memory block will remain unchanged and the above
239 commands will fail, for example, via::
240
241         bash: echo: write error: Device or resource busy
242
243 or via::
244
245         bash: echo: write error: Invalid argument
246
247 Observing the State of Memory Blocks
248 ------------------------------------
249
250 The state (online/offline/going-offline) of a memory block can be observed
251 either via::
252
253         % cat /sys/device/system/memory/memoryXXX/state
254
255 Or alternatively (1/0) via::
256
257         % cat /sys/device/system/memory/memoryXXX/online
258
259 For an online memory block, the managing zone can be observed via::
260
261         % cat /sys/device/system/memory/memoryXXX/valid_zones
262
263 Configuring Memory Hot(Un)Plug
264 ==============================
265
266 There are various ways how system administrators can configure memory
267 hot(un)plug and interact with memory blocks, especially, to online them.
268
269 Memory Hot(Un)Plug Configuration via Sysfs
270 ------------------------------------------
271
272 Some memory hot(un)plug properties can be configured or inspected via sysfs in::
273
274         /sys/devices/system/memory/
275
276 The following files are currently defined:
277
278 ====================== =========================================================
279 ``auto_online_blocks`` read-write: set or get the default state of new memory
280                        blocks; configure auto-onlining.
281
282                        The default value depends on the
283                        CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE kernel configuration
284                        option.
285
286                        See the ``state`` property of memory blocks for details.
287 ``block_size_bytes``   read-only: the size in bytes of a memory block.
288 ``probe``              write-only: add (probe) selected memory blocks manually
289                        from user space by supplying the physical start address.
290
291                        Availability depends on the CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
292                        kernel configuration option.
293 ``uevent``             read-write: generic udev file for device subsystems.
294 ``crash_hotplug``      read-only: when changes to the system memory map
295                        occur due to hot un/plug of memory, this file contains
296                        '1' if the kernel updates the kdump capture kernel memory
297                        map itself (via elfcorehdr), or '0' if userspace must update
298                        the kdump capture kernel memory map.
299
300                        Availability depends on the CONFIG_MEMORY_HOTPLUG kernel
301                        configuration option.
302 ====================== =========================================================
303
304 .. note::
305
306   When the CONFIG_MEMORY_FAILURE kernel configuration option is enabled, two
307   additional files ``hard_offline_page`` and ``soft_offline_page`` are available
308   to trigger hwpoisoning of pages, for example, for testing purposes. Note that
309   this functionality is not really related to memory hot(un)plug or actual
310   offlining of memory blocks.
311
312 Memory Block Configuration via Sysfs
313 ------------------------------------
314
315 Each memory block is represented as a memory block device that can be
316 onlined or offlined. All memory blocks have their device information located in
317 sysfs. Each present memory block is listed under
318 ``/sys/devices/system/memory`` as::
319
320         /sys/devices/system/memory/memoryXXX
321
322 where XXX is the memory block id; the number of digits is variable.
323
324 A present memory block indicates that some memory in the range is present;
325 however, a memory block might span memory holes. A memory block spanning memory
326 holes cannot be offlined.
327
328 For example, assume 1 GiB memory block size. A device for a memory starting at
329 0x100000000 is ``/sys/device/system/memory/memory4``::
330
331         (0x100000000 / 1Gib = 4)
332
333 This device covers address range [0x100000000 ... 0x140000000)
334
335 The following files are currently defined:
336
337 =================== ============================================================
338 ``online``          read-write: simplified interface to trigger onlining /
339                     offlining and to observe the state of a memory block.
340                     When onlining, the zone is selected automatically.
341 ``phys_device``     read-only: legacy interface only ever used on s390x to
342                     expose the covered storage increment.
343 ``phys_index``      read-only: the memory block id (XXX).
344 ``removable``       read-only: legacy interface that indicated whether a memory
345                     block was likely to be offlineable or not. Nowadays, the
346                     kernel return ``1`` if and only if it supports memory
347                     offlining.
348 ``state``           read-write: advanced interface to trigger onlining /
349                     offlining and to observe the state of a memory block.
350
351                     When writing, ``online``, ``offline``, ``online_kernel`` and
352                     ``online_movable`` are supported.
353
354                     ``online_movable`` specifies onlining to ZONE_MOVABLE.
355                     ``online_kernel`` specifies onlining to the default kernel
356                     zone for the memory block, such as ZONE_NORMAL.
357                     ``online`` let's the kernel select the zone automatically.
358
359                     When reading, ``online``, ``offline`` and ``going-offline``
360                     may be returned.
361 ``uevent``          read-write: generic uevent file for devices.
362 ``valid_zones``     read-only: when a block is online, shows the zone it
363                     belongs to; when a block is offline, shows what zone will
364                     manage it when the block will be onlined.
365
366                     For online memory blocks, ``DMA``, ``DMA32``, ``Normal``,
367                     ``Movable`` and ``none`` may be returned. ``none`` indicates
368                     that memory provided by a memory block is managed by
369                     multiple zones or spans multiple nodes; such memory blocks
370                     cannot be offlined. ``Movable`` indicates ZONE_MOVABLE.
371                     Other values indicate a kernel zone.
372
373                     For offline memory blocks, the first column shows the
374                     zone the kernel would select when onlining the memory block
375                     right now without further specifying a zone.
376
377                     Availability depends on the CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
378                     kernel configuration option.
379 =================== ============================================================
380
381 .. note::
382
383   If the CONFIG_NUMA kernel configuration option is enabled, the memoryXXX/
384   directories can also be accessed via symbolic links located in the
385   ``/sys/devices/system/node/node*`` directories.
386
387   For example::
388
389         /sys/devices/system/node/node0/memory9 -> ../../memory/memory9
390
391   A backlink will also be created::
392
393         /sys/devices/system/memory/memory9/node0 -> ../../node/node0
394
395 Command Line Parameters
396 -----------------------
397
398 Some command line parameters affect memory hot(un)plug handling. The following
399 command line parameters are relevant:
400
401 ======================== =======================================================
402 ``memhp_default_state``  configure auto-onlining by essentially setting
403                          ``/sys/devices/system/memory/auto_online_blocks``.
404 ``movable_node``         configure automatic zone selection in the kernel when
405                          using the ``contig-zones`` online policy. When
406                          set, the kernel will default to ZONE_MOVABLE when
407                          onlining a memory block, unless other zones can be kept
408                          contiguous.
409 ======================== =======================================================
410
411 See Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt for a more generic
412 description of these command line parameters.
413
414 Module Parameters
415 ------------------
416
417 Instead of additional command line parameters or sysfs files, the
418 ``memory_hotplug`` subsystem now provides a dedicated namespace for module
419 parameters. Module parameters can be set via the command line by predicating
420 them with ``memory_hotplug.`` such as::
421
422         memory_hotplug.memmap_on_memory=1
423
424 and they can be observed (and some even modified at runtime) via::
425
426         /sys/module/memory_hotplug/parameters/
427
428 The following module parameters are currently defined:
429
430 ================================ ===============================================
431 ``memmap_on_memory``             read-write: Allocate memory for the memmap from
432                                  the added memory block itself. Even if enabled,
433                                  actual support depends on various other system
434                                  properties and should only be regarded as a
435                                  hint whether the behavior would be desired.
436
437                                  While allocating the memmap from the memory
438                                  block itself makes memory hotplug less likely
439                                  to fail and keeps the memmap on the same NUMA
440                                  node in any case, it can fragment physical
441                                  memory in a way that huge pages in bigger
442                                  granularity cannot be formed on hotplugged
443                                  memory.
444
445                                  With value "force" it could result in memory
446                                  wastage due to memmap size limitations. For
447                                  example, if the memmap for a memory block
448                                  requires 1 MiB, but the pageblock size is 2
449                                  MiB, 1 MiB of hotplugged memory will be wasted.
450                                  Note that there are still cases where the
451                                  feature cannot be enforced: for example, if the
452                                  memmap is smaller than a single page, or if the
453                                  architecture does not support the forced mode
454                                  in all configurations.
455
456 ``online_policy``                read-write: Set the basic policy used for
457                                  automatic zone selection when onlining memory
458                                  blocks without specifying a target zone.
459                                  ``contig-zones`` has been the kernel default
460                                  before this parameter was added. After an
461                                  online policy was configured and memory was
462                                  online, the policy should not be changed
463                                  anymore.
464
465                                  When set to ``contig-zones``, the kernel will
466                                  try keeping zones contiguous. If a memory block
467                                  intersects multiple zones or no zone, the
468                                  behavior depends on the ``movable_node`` kernel
469                                  command line parameter: default to ZONE_MOVABLE
470                                  if set, default to the applicable kernel zone
471                                  (usually ZONE_NORMAL) if not set.
472
473                                  When set to ``auto-movable``, the kernel will
474                                  try onlining memory blocks to ZONE_MOVABLE if
475                                  possible according to the configuration and
476                                  memory device details. With this policy, one
477                                  can avoid zone imbalances when eventually
478                                  hotplugging a lot of memory later and still
479                                  wanting to be able to hotunplug as much as
480                                  possible reliably, very desirable in
481                                  virtualized environments. This policy ignores
482                                  the ``movable_node`` kernel command line
483                                  parameter and isn't really applicable in
484                                  environments that require it (e.g., bare metal
485                                  with hotunpluggable nodes) where hotplugged
486                                  memory might be exposed via the
487                                  firmware-provided memory map early during boot
488                                  to the system instead of getting detected,
489                                  added and onlined  later during boot (such as
490                                  done by virtio-mem or by some hypervisors
491                                  implementing emulated DIMMs). As one example, a
492                                  hotplugged DIMM will be onlined either
493                                  completely to ZONE_MOVABLE or completely to
494                                  ZONE_NORMAL, not a mixture.
495                                  As another example, as many memory blocks
496                                  belonging to a virtio-mem device will be
497                                  onlined to ZONE_MOVABLE as possible,
498                                  special-casing units of memory blocks that can
499                                  only get hotunplugged together. *This policy
500                                  does not protect from setups that are
501                                  problematic with ZONE_MOVABLE and does not
502                                  change the zone of memory blocks dynamically
503                                  after they were onlined.*
504 ``auto_movable_ratio``           read-write: Set the maximum MOVABLE:KERNEL
505                                  memory ratio in % for the ``auto-movable``
506                                  online policy. Whether the ratio applies only
507                                  for the system across all NUMA nodes or also
508                                  per NUMA nodes depends on the
509                                  ``auto_movable_numa_aware`` configuration.
510
511                                  All accounting is based on present memory pages
512                                  in the zones combined with accounting per
513                                  memory device. Memory dedicated to the CMA
514                                  allocator is accounted as MOVABLE, although
515                                  residing on one of the kernel zones. The
516                                  possible ratio depends on the actual workload.
517                                  The kernel default is "301" %, for example,
518                                  allowing for hotplugging 24 GiB to a 8 GiB VM
519                                  and automatically onlining all hotplugged
520                                  memory to ZONE_MOVABLE in many setups. The
521                                  additional 1% deals with some pages being not
522                                  present, for example, because of some firmware
523                                  allocations.
524
525                                  Note that ZONE_NORMAL memory provided by one
526                                  memory device does not allow for more
527                                  ZONE_MOVABLE memory for a different memory
528                                  device. As one example, onlining memory of a
529                                  hotplugged DIMM to ZONE_NORMAL will not allow
530                                  for another hotplugged DIMM to get onlined to
531                                  ZONE_MOVABLE automatically. In contrast, memory
532                                  hotplugged by a virtio-mem device that got
533                                  onlined to ZONE_NORMAL will allow for more
534                                  ZONE_MOVABLE memory within *the same*
535                                  virtio-mem device.
536 ``auto_movable_numa_aware``      read-write: Configure whether the
537                                  ``auto_movable_ratio`` in the ``auto-movable``
538                                  online policy also applies per NUMA
539                                  node in addition to the whole system across all
540                                  NUMA nodes. The kernel default is "Y".
541
542                                  Disabling NUMA awareness can be helpful when
543                                  dealing with NUMA nodes that should be
544                                  completely hotunpluggable, onlining the memory
545                                  completely to ZONE_MOVABLE automatically if
546                                  possible.
547
548                                  Parameter availability depends on CONFIG_NUMA.
549 ================================ ===============================================
550
551 ZONE_MOVABLE
552 ============
553
554 ZONE_MOVABLE is an important mechanism for more reliable memory offlining.
555 Further, having system RAM managed by ZONE_MOVABLE instead of one of the
556 kernel zones can increase the number of possible transparent huge pages and
557 dynamically allocated huge pages.
558
559 Most kernel allocations are unmovable. Important examples include the memory
560 map (usually 1/64ths of memory), page tables, and kmalloc(). Such allocations
561 can only be served from the kernel zones.
562
563 Most user space pages, such as anonymous memory, and page cache pages are
564 movable. Such allocations can be served from ZONE_MOVABLE and the kernel zones.
565
566 Only movable allocations are served from ZONE_MOVABLE, resulting in unmovable
567 allocations being limited to the kernel zones. Without ZONE_MOVABLE, there is
568 absolutely no guarantee whether a memory block can be offlined successfully.
569
570 Zone Imbalances
571 ---------------
572
573 Having too much system RAM managed by ZONE_MOVABLE is called a zone imbalance,
574 which can harm the system or degrade performance. As one example, the kernel
575 might crash because it runs out of free memory for unmovable allocations,
576 although there is still plenty of free memory left in ZONE_MOVABLE.
577
578 Usually, MOVABLE:KERNEL ratios of up to 3:1 or even 4:1 are fine. Ratios of 63:1
579 are definitely impossible due to the overhead for the memory map.
580
581 Actual safe zone ratios depend on the workload. Extreme cases, like excessive
582 long-term pinning of pages, might not be able to deal with ZONE_MOVABLE at all.
583
584 .. note::
585
586   CMA memory part of a kernel zone essentially behaves like memory in
587   ZONE_MOVABLE and similar considerations apply, especially when combining
588   CMA with ZONE_MOVABLE.
589
590 ZONE_MOVABLE Sizing Considerations
591 ----------------------------------
592
593 We usually expect that a large portion of available system RAM will actually
594 be consumed by user space, either directly or indirectly via the page cache. In
595 the normal case, ZONE_MOVABLE can be used when allocating such pages just fine.
596
597 With that in mind, it makes sense that we can have a big portion of system RAM
598 managed by ZONE_MOVABLE. However, there are some things to consider when using
599 ZONE_MOVABLE, especially when fine-tuning zone ratios:
600
601 - Having a lot of offline memory blocks. Even offline memory blocks consume
602   memory for metadata and page tables in the direct map; having a lot of offline
603   memory blocks is not a typical case, though.
604
605 - Memory ballooning without balloon compaction is incompatible with
606   ZONE_MOVABLE. Only some implementations, such as virtio-balloon and
607   pseries CMM, fully support balloon compaction.
608
609   Further, the CONFIG_BALLOON_COMPACTION kernel configuration option might be
610   disabled. In that case, balloon inflation will only perform unmovable
611   allocations and silently create a zone imbalance, usually triggered by
612   inflation requests from the hypervisor.
613
614 - Gigantic pages are unmovable, resulting in user space consuming a
615   lot of unmovable memory.
616
617 - Huge pages are unmovable when an architectures does not support huge
618   page migration, resulting in a similar issue as with gigantic pages.
619
620 - Page tables are unmovable. Excessive swapping, mapping extremely large
621   files or ZONE_DEVICE memory can be problematic, although only really relevant
622   in corner cases. When we manage a lot of user space memory that has been
623   swapped out or is served from a file/persistent memory/... we still need a lot
624   of page tables to manage that memory once user space accessed that memory.
625
626 - In certain DAX configurations the memory map for the device memory will be
627   allocated from the kernel zones.
628
629 - KASAN can have a significant memory overhead, for example, consuming 1/8th of
630   the total system memory size as (unmovable) tracking metadata.
631
632 - Long-term pinning of pages. Techniques that rely on long-term pinnings
633   (especially, RDMA and vfio/mdev) are fundamentally problematic with
634   ZONE_MOVABLE, and therefore, memory offlining. Pinned pages cannot reside
635   on ZONE_MOVABLE as that would turn these pages unmovable. Therefore, they
636   have to be migrated off that zone while pinning. Pinning a page can fail
637   even if there is plenty of free memory in ZONE_MOVABLE.
638
639   In addition, using ZONE_MOVABLE might make page pinning more expensive,
640   because of the page migration overhead.
641
642 By default, all the memory configured at boot time is managed by the kernel
643 zones and ZONE_MOVABLE is not used.
644
645 To enable ZONE_MOVABLE to include the memory present at boot and to control the
646 ratio between movable and kernel zones there are two command line options:
647 ``kernelcore=`` and ``movablecore=``. See
648 Documentation/admin-guide/kernel-parameters.rst for their description.
649
650 Memory Offlining and ZONE_MOVABLE
651 ---------------------------------
652
653 Even with ZONE_MOVABLE, there are some corner cases where offlining a memory
654 block might fail:
655
656 - Memory blocks with memory holes; this applies to memory blocks present during
657   boot and can apply to memory blocks hotplugged via the XEN balloon and the
658   Hyper-V balloon.
659
660 - Mixed NUMA nodes and mixed zones within a single memory block prevent memory
661   offlining; this applies to memory blocks present during boot only.
662
663 - Special memory blocks prevented by the system from getting offlined. Examples
664   include any memory available during boot on arm64 or memory blocks spanning
665   the crashkernel area on s390x; this usually applies to memory blocks present
666   during boot only.
667
668 - Memory blocks overlapping with CMA areas cannot be offlined, this applies to
669   memory blocks present during boot only.
670
671 - Concurrent activity that operates on the same physical memory area, such as
672   allocating gigantic pages, can result in temporary offlining failures.
673
674 - Out of memory when dissolving huge pages, especially when HugeTLB Vmemmap
675   Optimization (HVO) is enabled.
676
677   Offlining code may be able to migrate huge page contents, but may not be able
678   to dissolve the source huge page because it fails allocating (unmovable) pages
679   for the vmemmap, because the system might not have free memory in the kernel
680   zones left.
681
682   Users that depend on memory offlining to succeed for movable zones should
683   carefully consider whether the memory savings gained from this feature are
684   worth the risk of possibly not being able to offline memory in certain
685   situations.
686
687 Further, when running into out of memory situations while migrating pages, or
688 when still encountering permanently unmovable pages within ZONE_MOVABLE
689 (-> BUG), memory offlining will keep retrying until it eventually succeeds.
690
691 When offlining is triggered from user space, the offlining context can be
692 terminated by sending a signal. A timeout based offlining can easily be
693 implemented via::
694
695         % timeout $TIMEOUT offline_block | failure_handling