mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38         .memory.name            = "memory",
  39
  40         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  41         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  42         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  43         .reserved.name          = "reserved",
  44
  45 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  46         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  47         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  48         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  49         .physmem.name           = "physmem",
  50 #endif
  51
  52         .bottom_up              = false,
  53         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  54 };
  55
  56 int memblock_debug __initdata_memblock;
  57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61
  62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  63 {
  64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  65 }
  66
  67 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  68 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  69 {
  70         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * Address comparison utilities
  75  */
  76 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  77                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  78 {
  79         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  80 }
  81
  82 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  83                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  84 {
  85         unsigned long i;
  86
  87         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
  88                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
  89                                            type->regions[i].size))
  90                         break;
  91         return i < type->cnt;
  92 }
  93
  94 /*
  95  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
  96  * @start: start of candidate range
  97  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
  98  * @size: size of free area to find
  99  * @align: alignment of free area to find
 100  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 101  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 102  *
 103  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 104  *
 105  * RETURNS:
 106  * Found address on success, 0 on failure.
 107  */
 108 static phys_addr_t __init_memblock
 109 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 110                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 111                                 ulong flags)
 112 {
 113         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 114         u64 i;
 115
 116         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 117                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 118                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 119
 120                 cand = round_up(this_start, align);
 121                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 122                         return cand;
 123         }
 124
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /**
 129  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 130  * @start: start of candidate range
 131  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 132  * @size: size of free area to find
 133  * @align: alignment of free area to find
 134  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 135  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 136  *
 137  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 138  *
 139  * RETURNS:
 140  * Found address on success, 0 on failure.
 141  */
 142 static phys_addr_t __init_memblock
 143 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 144                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 145                                ulong flags)
 146 {
 147         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 148         u64 i;
 149
 150         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 151                                         NULL) {
 152                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 153                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 154
 155                 if (this_end < size)
 156                         continue;
 157
 158                 cand = round_down(this_end - size, align);
 159                 if (cand >= this_start)
 160                         return cand;
 161         }
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 168  * @size: size of free area to find
 169  * @align: alignment of free area to find
 170  * @start: start of candidate range
 171  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 172  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 173  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 174  *
 175  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 176  *
 177  * RETURNS:
 178  * Found address on success, 0 on failure.
 179  */
 180 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 181                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 182                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 183 {
 184         /* pump up @end */
 185         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 186                 end = memblock.current_limit;
 187
 188         /* avoid allocating the first page */
 189         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 190         end = max(start, end);
 191
 192         if (memblock_bottom_up())
 193                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
 194                                                        nid, flags);
 195         else
 196                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
 197                                                       nid, flags);
 198 }
 199
 200 /**
 201  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 202  * @start: start of candidate range
 203  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 204  * @size: size of free area to find
 205  * @align: alignment of free area to find
 206  *
 207  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 208  *
 209  * RETURNS:
 210  * Found address on success, 0 on failure.
 211  */
 212 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 213                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 214                                         phys_addr_t align)
 215 {
 216         phys_addr_t ret;
 217         ulong flags = choose_memblock_flags();
 218
 219 again:
 220         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 221                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 222
 223         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 224                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 225                         &size);
 226                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 227                 goto again;
 228         }
 229
 230         return ret;
 231 }
 232
 233 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 234 {
 235         type->total_size -= type->regions[r].size;
 236         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 237                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 238         type->cnt--;
 239
 240         /* Special case for empty arrays */
 241         if (type->cnt == 0) {
 242                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 243                 type->cnt = 1;
 244                 type->regions[0].base = 0;
 245                 type->regions[0].size = 0;
 246                 type->regions[0].flags = 0;
 247                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 248         }
 249 }
 250
 251 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 252 /**
 253  * Discard memory and reserved arrays if they were allocated
 254  */
 255 void __init memblock_discard(void)
 256 {
 257         phys_addr_t addr, size;
 258
 259         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
 260                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 261                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 262                                   memblock.reserved.max);
 263                 if (memblock_reserved_in_slab)
 264                         kfree(memblock.reserved.regions);
 265                 else
 266                         __memblock_free_late(addr, size);
 267         }
 268
 269         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
 270                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
 271                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 272                                   memblock.memory.max);
 273                 if (memblock_memory_in_slab)
 274                         kfree(memblock.memory.regions);
 275                 else
 276                         __memblock_free_late(addr, size);
 277         }
 278 }
 279 #endif
 280
 281 /**
 282  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 283  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 284  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 285  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 286  *
 287  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 288  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 289  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 290  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 291  * not overlap.
 292  *
 293  * RETURNS:
 294  * 0 on success, -1 on failure.
 295  */
 296 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 297                                                 phys_addr_t new_area_start,
 298                                                 phys_addr_t new_area_size)
 299 {
 300         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 301         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 302         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 303         int use_slab = slab_is_available();
 304         int *in_slab;
 305
 306         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 307          * of memory that aren't suitable for allocation
 308          */
 309         if (!memblock_can_resize)
 310                 return -1;
 311
 312         /* Calculate new doubled size */
 313         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 314         new_size = old_size << 1;
 315         /*
 316          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 317          *   so we can free them completely later.
 318          */
 319         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 320         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 321
 322         /* Retrieve the slab flag */
 323         if (type == &memblock.memory)
 324                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 325         else
 326                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 327
 328         /* Try to find some space for it.
 329          *
 330          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 331          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 332          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 333          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 334          *
 335          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 336          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 337          * is active for memory hotplug operations
 338          */
 339         if (use_slab) {
 340                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 341                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 342         } else {
 343                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 344                 if (type != &memblock.reserved)
 345                         new_area_start = new_area_size = 0;
 346
 347                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 348                                                 memblock.current_limit,
 349                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 350                 if (!addr && new_area_size)
 351                         addr = memblock_find_in_range(0,
 352                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 353                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 354
 355                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 356         }
 357         if (!addr) {
 358                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 359                        type->name, type->max, type->max * 2);
 360                 return -1;
 361         }
 362
 363         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 364                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
 365                         (u64)addr + new_size - 1);
 366
 367         /*
 368          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 369          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 370          * full.
 371          */
 372         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 373         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 374         old_array = type->regions;
 375         type->regions = new_array;
 376         type->max <<= 1;
 377
 378         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 379         if (*in_slab)
 380                 kfree(old_array);
 381         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 382                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 383                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 384
 385         /*
 386          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 387          * needn't do it
 388          */
 389         if (!use_slab)
 390                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 391
 392         /* Update slab flag */
 393         *in_slab = use_slab;
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 /**
 399  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 400  * @type: memblock type to scan
 401  *
 402  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 403  */
 404 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 405 {
 406         int i = 0;
 407
 408         /* cnt never goes below 1 */
 409         while (i < type->cnt - 1) {
 410                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 411                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 412
 413                 if (this->base + this->size != next->base ||
 414                     memblock_get_region_node(this) !=
 415                     memblock_get_region_node(next) ||
 416                     this->flags != next->flags) {
 417                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 418                         i++;
 419                         continue;
 420                 }
 421
 422                 this->size += next->size;
 423                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 424                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 425                 type->cnt--;
 426         }
 427 }
 428
 429 /**
 430  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 431  * @type:       memblock type to insert into
 432  * @idx:        index for the insertion point
 433  * @base:       base address of the new region
 434  * @size:       size of the new region
 435  * @nid:        node id of the new region
 436  * @flags:      flags of the new region
 437  *
 438  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 439  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 440  */
 441 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 442                                                    int idx, phys_addr_t base,
 443                                                    phys_addr_t size,
 444                                                    int nid, unsigned long flags)
 445 {
 446         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 447
 448         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 449         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 450         rgn->base = base;
 451         rgn->size = size;
 452         rgn->flags = flags;
 453         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 454         type->cnt++;
 455         type->total_size += size;
 456 }
 457
 458 /**
 459  * memblock_add_range - add new memblock region
 460  * @type: memblock type to add new region into
 461  * @base: base address of the new region
 462  * @size: size of the new region
 463  * @nid: nid of the new region
 464  * @flags: flags of the new region
 465  *
 466  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 467  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 468  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 469  * compatible regions are merged) after the addition.
 470  *
 471  * RETURNS:
 472  * 0 on success, -errno on failure.
 473  */
 474 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 475                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 476                                 int nid, unsigned long flags)
 477 {
 478         bool insert = false;
 479         phys_addr_t obase = base;
 480         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 481         int idx, nr_new;
 482         struct memblock_region *rgn;
 483
 484         if (!size)
 485                 return 0;
 486
 487         /* special case for empty array */
 488         if (type->regions[0].size == 0) {
 489                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 490                 type->regions[0].base = base;
 491                 type->regions[0].size = size;
 492                 type->regions[0].flags = flags;
 493                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 494                 type->total_size = size;
 495                 return 0;
 496         }
 497 repeat:
 498         /*
 499          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 500          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 501          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 502          */
 503         base = obase;
 504         nr_new = 0;
 505
 506         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 507                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 508                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 509
 510                 if (rbase >= end)
 511                         break;
 512                 if (rend <= base)
 513                         continue;
 514                 /*
 515                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 516                  * area, insert that portion.
 517                  */
 518                 if (rbase > base) {
 519 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 520                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 521 #endif
 522                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 523                         nr_new++;
 524                         if (insert)
 525                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 526                                                        rbase - base, nid,
 527                                                        flags);
 528                 }
 529                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 530                 base = min(rend, end);
 531         }
 532
 533         /* insert the remaining portion */
 534         if (base < end) {
 535                 nr_new++;
 536                 if (insert)
 537                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 538                                                nid, flags);
 539         }
 540
 541         if (!nr_new)
 542                 return 0;
 543
 544         /*
 545          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 546          * insertions; otherwise, merge and return.
 547          */
 548         if (!insert) {
 549                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 550                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 551                                 return -ENOMEM;
 552                 insert = true;
 553                 goto repeat;
 554         } else {
 555                 memblock_merge_regions(type);
 556                 return 0;
 557         }
 558 }
 559
 560 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 561                                        int nid)
 562 {
 563         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 564 }
 565
 566 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 567 {
 568         phys_addr_t end = base + size - 1;
 569
 570         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
 571                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 572
 573         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 574 }
 575
 576 /**
 577  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 578  * @type: memblock type to isolate range for
 579  * @base: base of range to isolate
 580  * @size: size of range to isolate
 581  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 582  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 583  *
 584  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 585  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 586  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 587  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 588  *
 589  * RETURNS:
 590  * 0 on success, -errno on failure.
 591  */
 592 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 593                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 594                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 595 {
 596         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 597         int idx;
 598         struct memblock_region *rgn;
 599
 600         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 601
 602         if (!size)
 603                 return 0;
 604
 605         /* we'll create at most two more regions */
 606         while (type->cnt + 2 > type->max)
 607                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 608                         return -ENOMEM;
 609
 610         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 611                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 612                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 613
 614                 if (rbase >= end)
 615                         break;
 616                 if (rend <= base)
 617                         continue;
 618
 619                 if (rbase < base) {
 620                         /*
 621                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 622                          * to process the next region - the new top half.
 623                          */
 624                         rgn->base = base;
 625                         rgn->size -= base - rbase;
 626                         type->total_size -= base - rbase;
 627                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 628                                                memblock_get_region_node(rgn),
 629                                                rgn->flags);
 630                 } else if (rend > end) {
 631                         /*
 632                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 633                          * current region - the new bottom half.
 634                          */
 635                         rgn->base = end;
 636                         rgn->size -= end - rbase;
 637                         type->total_size -= end - rbase;
 638                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 639                                                memblock_get_region_node(rgn),
 640                                                rgn->flags);
 641                 } else {
 642                         /* @rgn is fully contained, record it */
 643                         if (!*end_rgn)
 644                                 *start_rgn = idx;
 645                         *end_rgn = idx + 1;
 646                 }
 647         }
 648
 649         return 0;
 650 }
 651
 652 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 653                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 654 {
 655         int start_rgn, end_rgn;
 656         int i, ret;
 657
 658         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 659         if (ret)
 660                 return ret;
 661
 662         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 663                 memblock_remove_region(type, i);
 664         return 0;
 665 }
 666
 667 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 668 {
 669         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 670 }
 671
 672
 673 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 674 {
 675         phys_addr_t end = base + size - 1;
 676
 677         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
 678                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 679
 680         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 681         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 682 }
 683
 684 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 685 {
 686         phys_addr_t end = base + size - 1;
 687
 688         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
 689                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 690
 691         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 692 }
 693
 694 /**
 695  *
 696  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 697  *
 698  * Return 0 on success, -errno on failure.
 699  */
 700 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 701                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 702 {
 703         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 704         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 705
 706         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 707         if (ret)
 708                 return ret;
 709
 710         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 711                 if (set)
 712                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 713                 else
 714                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 715
 716         memblock_merge_regions(type);
 717         return 0;
 718 }
 719
 720 /**
 721  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 722  * @base: the base phys addr of the region
 723  * @size: the size of the region
 724  *
 725  * Return 0 on success, -errno on failure.
 726  */
 727 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 728 {
 729         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 730 }
 731
 732 /**
 733  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 734  * @base: the base phys addr of the region
 735  * @size: the size of the region
 736  *
 737  * Return 0 on success, -errno on failure.
 738  */
 739 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 740 {
 741         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 742 }
 743
 744 /**
 745  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 746  * @base: the base phys addr of the region
 747  * @size: the size of the region
 748  *
 749  * Return 0 on success, -errno on failure.
 750  */
 751 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 752 {
 753         system_has_some_mirror = true;
 754
 755         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 756 }
 757
 758 /**
 759  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 760  * @base: the base phys addr of the region
 761  * @size: the size of the region
 762  *
 763  * Return 0 on success, -errno on failure.
 764  */
 765 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 766 {
 767         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 768 }
 769
 770 /**
 771  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 772  * @base: the base phys addr of the region
 773  * @size: the size of the region
 774  *
 775  * Return 0 on success, -errno on failure.
 776  */
 777 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 778 {
 779         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 780 }
 781
 782 /**
 783  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 784  * @idx: pointer to u64 loop variable
 785  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 786  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 787  *
 788  * Iterate over all reserved memory regions.
 789  */
 790 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 791                                            phys_addr_t *out_start,
 792                                            phys_addr_t *out_end)
 793 {
 794         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 795
 796         if (*idx < type->cnt) {
 797                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 798                 phys_addr_t base = r->base;
 799                 phys_addr_t size = r->size;
 800
 801                 if (out_start)
 802                         *out_start = base;
 803                 if (out_end)
 804                         *out_end = base + size - 1;
 805
 806                 *idx += 1;
 807                 return;
 808         }
 809
 810         /* signal end of iteration */
 811         *idx = ULLONG_MAX;
 812 }
 813
 814 /**
 815  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 816  * @idx: pointer to u64 loop variable
 817  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 818  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 819  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 820  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 821  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 822  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 823  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 824  *
 825  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 826  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 827  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 828  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 829  * look like the following,
 830  *
 831  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 832  *
 833  * The upper 32bit indexes the following regions.
 834  *
 835  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 836  *
 837  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 838  * in lockstep and returns each intersection.
 839  */
 840 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 841                                       struct memblock_type *type_a,
 842                                       struct memblock_type *type_b,
 843                                       phys_addr_t *out_start,
 844                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 845 {
 846         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 847         int idx_b = *idx >> 32;
 848
 849         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 850         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 851                 nid = NUMA_NO_NODE;
 852
 853         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 854                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 855
 856                 phys_addr_t m_start = m->base;
 857                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 858                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 859
 860                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 861                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 862                         continue;
 863
 864                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 865                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 866                         continue;
 867
 868                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 869                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 870                         continue;
 871
 872                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 873                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 874                         continue;
 875
 876                 if (!type_b) {
 877                         if (out_start)
 878                                 *out_start = m_start;
 879                         if (out_end)
 880                                 *out_end = m_end;
 881                         if (out_nid)
 882                                 *out_nid = m_nid;
 883                         idx_a++;
 884                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 885                         return;
 886                 }
 887
 888                 /* scan areas before each reservation */
 889                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 890                         struct memblock_region *r;
 891                         phys_addr_t r_start;
 892                         phys_addr_t r_end;
 893
 894                         r = &type_b->regions[idx_b];
 895                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 896                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 897                                 r->base : ULLONG_MAX;
 898
 899                         /*
 900                          * if idx_b advanced past idx_a,
 901                          * break out to advance idx_a
 902                          */
 903                         if (r_start >= m_end)
 904                                 break;
 905                         /* if the two regions intersect, we're done */
 906                         if (m_start < r_end) {
 907                                 if (out_start)
 908                                         *out_start =
 909                                                 max(m_start, r_start);
 910                                 if (out_end)
 911                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 912                                 if (out_nid)
 913                                         *out_nid = m_nid;
 914                                 /*
 915                                  * The region which ends first is
 916                                  * advanced for the next iteration.
 917                                  */
 918                                 if (m_end <= r_end)
 919                                         idx_a++;
 920                                 else
 921                                         idx_b++;
 922                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 923                                 return;
 924                         }
 925                 }
 926         }
 927
 928         /* signal end of iteration */
 929         *idx = ULLONG_MAX;
 930 }
 931
 932 /**
 933  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 934  *
 935  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 936  * in type_b.
 937  *
 938  * @idx: pointer to u64 loop variable
 939  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 940  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 941  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 942  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 943  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 944  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 945  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 946  *
 947  * Reverse of __next_mem_range().
 948  */
 949 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 950                                           struct memblock_type *type_a,
 951                                           struct memblock_type *type_b,
 952                                           phys_addr_t *out_start,
 953                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 954 {
 955         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 956         int idx_b = *idx >> 32;
 957
 958         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 959                 nid = NUMA_NO_NODE;
 960
 961         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 962                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 963                 if (type_b != NULL)
 964                         idx_b = type_b->cnt;
 965                 else
 966                         idx_b = 0;
 967         }
 968
 969         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
 970                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 971
 972                 phys_addr_t m_start = m->base;
 973                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 974                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 975
 976                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 977                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 978                         continue;
 979
 980                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 981                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 982                         continue;
 983
 984                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 985                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 986                         continue;
 987
 988                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 989                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 990                         continue;
 991
 992                 if (!type_b) {
 993                         if (out_start)
 994                                 *out_start = m_start;
 995                         if (out_end)
 996                                 *out_end = m_end;
 997                         if (out_nid)
 998                                 *out_nid = m_nid;
 999                         idx_a--;
1000                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1001                         return;
1002                 }
1003
1004                 /* scan areas before each reservation */
1005                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1006                         struct memblock_region *r;
1007                         phys_addr_t r_start;
1008                         phys_addr_t r_end;
1009
1010                         r = &type_b->regions[idx_b];
1011                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1012                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1013                                 r->base : ULLONG_MAX;
1014                         /*
1015                          * if idx_b advanced past idx_a,
1016                          * break out to advance idx_a
1017                          */
1018
1019                         if (r_end <= m_start)
1020                                 break;
1021                         /* if the two regions intersect, we're done */
1022                         if (m_end > r_start) {
1023                                 if (out_start)
1024                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1025                                 if (out_end)
1026                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1027                                 if (out_nid)
1028                                         *out_nid = m_nid;
1029                                 if (m_start >= r_start)
1030                                         idx_a--;
1031                                 else
1032                                         idx_b--;
1033                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1034                                 return;
1035                         }
1036                 }
1037         }
1038         /* signal end of iteration */
1039         *idx = ULLONG_MAX;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1043 /*
1044  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1045  */
1046 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1047                                 unsigned long *out_start_pfn,
1048                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1049 {
1050         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1051         struct memblock_region *r;
1052
1053         while (++*idx < type->cnt) {
1054                 r = &type->regions[*idx];
1055
1056                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1057                         continue;
1058                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1059                         break;
1060         }
1061         if (*idx >= type->cnt) {
1062                 *idx = -1;
1063                 return;
1064         }
1065
1066         if (out_start_pfn)
1067                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1068         if (out_end_pfn)
1069                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1070         if (out_nid)
1071                 *out_nid = r->nid;
1072 }
1073
1074 /**
1075  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1076  * @base: base of area to set node ID for
1077  * @size: size of area to set node ID for
1078  * @type: memblock type to set node ID for
1079  * @nid: node ID to set
1080  *
1081  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1082  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1083  *
1084  * RETURNS:
1085  * 0 on success, -errno on failure.
1086  */
1087 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1088                                       struct memblock_type *type, int nid)
1089 {
1090         int start_rgn, end_rgn;
1091         int i, ret;
1092
1093         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1094         if (ret)
1095                 return ret;
1096
1097         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1098                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1099
1100         memblock_merge_regions(type);
1101         return 0;
1102 }
1103 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1104
1105 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1106                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1107                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1108 {
1109         phys_addr_t found;
1110
1111         if (!align)
1112                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1113
1114         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1115                                             flags);
1116         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1117                 /*
1118                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1119                  * never reported as leaks.
1120                  */
1121                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1122                 return found;
1123         }
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1128                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1129                                         ulong flags)
1130 {
1131         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1132                                         flags);
1133 }
1134
1135 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1136                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1137                                         int nid, ulong flags)
1138 {
1139         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1140 }
1141
1142 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1143 {
1144         ulong flags = choose_memblock_flags();
1145         phys_addr_t ret;
1146
1147 again:
1148         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1149                                       nid, flags);
1150
1151         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1152                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1153                 goto again;
1154         }
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1159 {
1160         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1161                                        MEMBLOCK_NONE);
1162 }
1163
1164 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1165 {
1166         phys_addr_t alloc;
1167
1168         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1169
1170         if (alloc == 0)
1171                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1172                       &size, &max_addr);
1173
1174         return alloc;
1175 }
1176
1177 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1178 {
1179         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1180 }
1181
1182 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1183 {
1184         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1185
1186         if (res)
1187                 return res;
1188         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1189 }
1190
1191 /**
1192  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1193  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1194  * @align: alignment of the region and block's size
1195  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1196  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1197  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1198  *
1199  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1200  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1201  * to any node in the system if the specified node can not
1202  * hold the requested memory.
1203  *
1204  * The allocation is performed from memory region limited by
1205  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1206  *
1207  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1208  *
1209  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1210  * allocated memory is reset to 0.
1211  *
1212  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1213  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1214  *
1215  * RETURNS:
1216  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1217  */
1218 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1219                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1220                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1221                                 int nid)
1222 {
1223         phys_addr_t alloc;
1224         void *ptr;
1225         ulong flags = choose_memblock_flags();
1226
1227         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1228                 nid = NUMA_NO_NODE;
1229
1230         /*
1231          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1232          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1233          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1234          */
1235         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1236                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1237
1238         if (!align)
1239                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1240
1241         if (max_addr > memblock.current_limit)
1242                 max_addr = memblock.current_limit;
1243 again:
1244         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1245                                             nid, flags);
1246         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1247                 goto done;
1248
1249         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1250                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1251                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1252                                                     flags);
1253                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1254                         goto done;
1255         }
1256
1257         if (min_addr) {
1258                 min_addr = 0;
1259                 goto again;
1260         }
1261
1262         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1263                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1264                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1265                         &size);
1266                 goto again;
1267         }
1268
1269         return NULL;
1270 done:
1271         ptr = phys_to_virt(alloc);
1272         memset(ptr, 0, size);
1273
1274         /*
1275          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1276          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1277          * are only referred via the physical address which is not
1278          * looked up by kmemleak.
1279          */
1280         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1281
1282         return ptr;
1283 }
1284
1285 /**
1286  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1287  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1288  * @align: alignment of the region and block's size
1289  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1290  *        is preferred (phys address)
1291  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1292  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1293  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1294  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1295  *
1296  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1297  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1298  *
1299  * RETURNS:
1300  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1301  */
1302 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1303                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1304                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1305                                 int nid)
1306 {
1307         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1308                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1309                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1310         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1311                                              max_addr, nid);
1312 }
1313
1314 /**
1315  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1316  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1317  * @align: alignment of the region and block's size
1318  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1319  *        is preferred (phys address)
1320  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1321  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1322  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1323  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1324  *
1325  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1326  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1327  * and panics if the request can not be satisfied.
1328  *
1329  * RETURNS:
1330  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1331  */
1332 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1333                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1334                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1335                         int nid)
1336 {
1337         void *ptr;
1338
1339         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1340                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1341                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1342         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1343                                            min_addr, max_addr, nid);
1344         if (ptr)
1345                 return ptr;
1346
1347         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1348               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1349               (u64)max_addr);
1350         return NULL;
1351 }
1352
1353 /**
1354  * __memblock_free_early - free boot memory block
1355  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1356  * @size: size of the boot memory block in bytes
1357  *
1358  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1359  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1360  */
1361 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1362 {
1363         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1364                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1365                      (void *)_RET_IP_);
1366         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1367         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1372  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1373  * @size: size of the boot memory block in bytes
1374  *
1375  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1376  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1377  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1378  */
1379 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1380 {
1381         u64 cursor, end;
1382
1383         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1384                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1385                      (void *)_RET_IP_);
1386         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1387         cursor = PFN_UP(base);
1388         end = PFN_DOWN(base + size);
1389
1390         for (; cursor < end; cursor++) {
1391                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1392                 totalram_pages++;
1393         }
1394 }
1395
1396 /*
1397  * Remaining API functions
1398  */
1399
1400 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1401 {
1402         return memblock.memory.total_size;
1403 }
1404
1405 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1406 {
1407         return memblock.reserved.total_size;
1408 }
1409
1410 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1411 {
1412         unsigned long pages = 0;
1413         struct memblock_region *r;
1414         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1415
1416         for_each_memblock(memory, r) {
1417                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1418                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1419                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1420                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1421                 pages += end_pfn - start_pfn;
1422         }
1423
1424         return PFN_PHYS(pages);
1425 }
1426
1427 /* lowest address */
1428 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1429 {
1430         return memblock.memory.regions[0].base;
1431 }
1432
1433 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1434 {
1435         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1436
1437         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1438 }
1439
1440 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1441 {
1442         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1443         struct memblock_region *r;
1444
1445         /*
1446          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1447          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1448          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1449          */
1450         for_each_memblock(memory, r) {
1451                 if (limit <= r->size) {
1452                         max_addr = r->base + limit;
1453                         break;
1454                 }
1455                 limit -= r->size;
1456         }
1457
1458         return max_addr;
1459 }
1460
1461 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1462 {
1463         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1464
1465         if (!limit)
1466                 return;
1467
1468         max_addr = __find_max_addr(limit);
1469
1470         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1471         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1472                 return;
1473
1474         /* truncate both memory and reserved regions */
1475         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1476                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1477         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1478                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1479 }
1480
1481 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1482 {
1483         int start_rgn, end_rgn;
1484         int i, ret;
1485
1486         if (!size)
1487                 return;
1488
1489         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1490                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1491         if (ret)
1492                 return;
1493
1494         /* remove all the MAP regions */
1495         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1496                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1497                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1498
1499         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1500                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1501                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1502
1503         /* truncate the reserved regions */
1504         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1505         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1506                         base + size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1507 }
1508
1509 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1510 {
1511         phys_addr_t max_addr;
1512
1513         if (!limit)
1514                 return;
1515
1516         max_addr = __find_max_addr(limit);
1517
1518         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1519         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1520                 return;
1521
1522         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1523 }
1524
1525 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1526 {
1527         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1528
1529         do {
1530                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1531
1532                 if (addr < type->regions[mid].base)
1533                         right = mid;
1534                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1535                                   type->regions[mid].size))
1536                         left = mid + 1;
1537                 else
1538                         return mid;
1539         } while (left < right);
1540         return -1;
1541 }
1542
1543 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1544 {
1545         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1546 }
1547
1548 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1549 {
1550         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1551 }
1552
1553 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1554 {
1555         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1556
1557         if (i == -1)
1558                 return false;
1559         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1560 }
1561
1562 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1563 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1564                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1565 {
1566         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1567         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1568
1569         if (mid == -1)
1570                 return -1;
1571
1572         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1573         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1574
1575         return type->regions[mid].nid;
1576 }
1577 #endif
1578
1579 /**
1580  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1581  * @base: base of region to check
1582  * @size: size of region to check
1583  *
1584  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1585  *
1586  * RETURNS:
1587  * 0 if false, non-zero if true
1588  */
1589 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1590 {
1591         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1592         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1593
1594         if (idx == -1)
1595                 return 0;
1596         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1597                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1602  * @base: base of region to check
1603  * @size: size of region to check
1604  *
1605  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1606  *
1607  * RETURNS:
1608  * True if they intersect, false if not.
1609  */
1610 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1611 {
1612         memblock_cap_size(base, &size);
1613         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1614 }
1615
1616 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1617 {
1618         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1619         struct memblock_region *r;
1620
1621         for_each_memblock(memory, r) {
1622                 orig_start = r->base;
1623                 orig_end = r->base + r->size;
1624                 start = round_up(orig_start, align);
1625                 end = round_down(orig_end, align);
1626
1627                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1628                         continue;
1629
1630                 if (start < end) {
1631                         r->base = start;
1632                         r->size = end - start;
1633                 } else {
1634                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1635                                                r - memblock.memory.regions);
1636                         r--;
1637                 }
1638         }
1639 }
1640
1641 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1642 {
1643         memblock.current_limit = limit;
1644 }
1645
1646 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1647 {
1648         return memblock.current_limit;
1649 }
1650
1651 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1652 {
1653         phys_addr_t base, end, size;
1654         unsigned long flags;
1655         int idx;
1656         struct memblock_region *rgn;
1657
1658         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1659
1660         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1661                 char nid_buf[32] = "";
1662
1663                 base = rgn->base;
1664                 size = rgn->size;
1665                 end = base + size - 1;
1666                 flags = rgn->flags;
1667 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1668                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1669                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1670                                  memblock_get_region_node(rgn));
1671 #endif
1672                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1673                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1674         }
1675 }
1676
1677 extern unsigned long __init_memblock
1678 memblock_reserved_memory_within(phys_addr_t start_addr, phys_addr_t end_addr)
1679 {
1680         struct memblock_region *rgn;
1681         unsigned long size = 0;
1682         int idx;
1683
1684         for_each_memblock_type((&memblock.reserved), rgn) {
1685                 phys_addr_t start, end;
1686
1687                 if (rgn->base + rgn->size < start_addr)
1688                         continue;
1689                 if (rgn->base > end_addr)
1690                         continue;
1691
1692                 start = rgn->base;
1693                 end = start + rgn->size;
1694                 size += end - start;
1695         }
1696
1697         return size;
1698 }
1699
1700 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1701 {
1702         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1703         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1704                 &memblock.memory.total_size,
1705                 &memblock.reserved.total_size);
1706
1707         memblock_dump(&memblock.memory);
1708         memblock_dump(&memblock.reserved);
1709 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1710         memblock_dump(&memblock.physmem);
1711 #endif
1712 }
1713
1714 void __init memblock_allow_resize(void)
1715 {
1716         memblock_can_resize = 1;
1717 }
1718
1719 static int __init early_memblock(char *p)
1720 {
1721         if (p && strstr(p, "debug"))
1722                 memblock_debug = 1;
1723         return 0;
1724 }
1725 early_param("memblock", early_memblock);
1726
1727 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1728
1729 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1730 {
1731         struct memblock_type *type = m->private;
1732         struct memblock_region *reg;
1733         int i;
1734         phys_addr_t end;
1735
1736         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1737                 reg = &type->regions[i];
1738                 end = reg->base + reg->size - 1;
1739
1740                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1741                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1742         }
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1747 {
1748         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1749 }
1750
1751 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1752         .open = memblock_debug_open,
1753         .read = seq_read,
1754         .llseek = seq_lseek,
1755         .release = single_release,
1756 };
1757
1758 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1759 {
1760         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1761         if (!root)
1762                 return -ENXIO;
1763         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1764         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1765 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1766         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1767 #endif
1768
1769         return 0;
1770 }
1771 __initcall(memblock_init_debugfs);
1772
1773 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */