]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memblock.c
ARM: sun8i: h2+: enable USB OTG for Orange Pi Zero board
[karo-tx-linux.git] / 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 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
58 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
59 #endif
60 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
61 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
62 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
63 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
64
65 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
66 {
67         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
68 }
69
70 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
71 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
72 {
73         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
74 }
75
76 /*
77  * Address comparison utilities
78  */
79 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
80                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
81 {
82         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
83 }
84
85 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
86                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
87 {
88         unsigned long i;
89
90         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
91                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
92                                            type->regions[i].size))
93                         break;
94         return i < type->cnt;
95 }
96
97 /*
98  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
99  * @start: start of candidate range
100  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
101  * @size: size of free area to find
102  * @align: alignment of free area to find
103  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
104  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
105  *
106  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
107  *
108  * RETURNS:
109  * Found address on success, 0 on failure.
110  */
111 static phys_addr_t __init_memblock
112 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
113                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
114                                 ulong flags)
115 {
116         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
117         u64 i;
118
119         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
120                 this_start = clamp(this_start, start, end);
121                 this_end = clamp(this_end, start, end);
122
123                 cand = round_up(this_start, align);
124                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
125                         return cand;
126         }
127
128         return 0;
129 }
130
131 /**
132  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
133  * @start: start of candidate range
134  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
135  * @size: size of free area to find
136  * @align: alignment of free area to find
137  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
138  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
139  *
140  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
141  *
142  * RETURNS:
143  * Found address on success, 0 on failure.
144  */
145 static phys_addr_t __init_memblock
146 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
147                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
148                                ulong flags)
149 {
150         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
151         u64 i;
152
153         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
154                                         NULL) {
155                 this_start = clamp(this_start, start, end);
156                 this_end = clamp(this_end, start, end);
157
158                 if (this_end < size)
159                         continue;
160
161                 cand = round_down(this_end - size, align);
162                 if (cand >= this_start)
163                         return cand;
164         }
165
166         return 0;
167 }
168
169 /**
170  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
171  * @size: size of free area to find
172  * @align: alignment of free area to find
173  * @start: start of candidate range
174  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
175  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
176  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
177  *
178  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
179  *
180  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
181  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
182  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
183  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
184  * will reside in the same node.
185  *
186  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
187  *
188  * RETURNS:
189  * Found address on success, 0 on failure.
190  */
191 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
192                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
193                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
194 {
195         phys_addr_t kernel_end, ret;
196
197         /* pump up @end */
198         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
199                 end = memblock.current_limit;
200
201         /* avoid allocating the first page */
202         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
203         end = max(start, end);
204         kernel_end = __pa_symbol(_end);
205
206         /*
207          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
208          * is set and @end is above the kernel image.
209          */
210         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
211                 phys_addr_t bottom_up_start;
212
213                 /* make sure we will allocate above the kernel */
214                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
215
216                 /* ok, try bottom-up allocation first */
217                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
218                                                       size, align, nid, flags);
219                 if (ret)
220                         return ret;
221
222                 /*
223                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
224                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
225                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
226                  * allocation failed.
227                  *
228                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
229                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
230                  * fail happens.
231                  */
232                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
233         }
234
235         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
236                                               flags);
237 }
238
239 /**
240  * memblock_find_in_range - find free area in given range
241  * @start: start of candidate range
242  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
243  * @size: size of free area to find
244  * @align: alignment of free area to find
245  *
246  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
247  *
248  * RETURNS:
249  * Found address on success, 0 on failure.
250  */
251 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
252                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
253                                         phys_addr_t align)
254 {
255         phys_addr_t ret;
256         ulong flags = choose_memblock_flags();
257
258 again:
259         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
260                                             NUMA_NO_NODE, flags);
261
262         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
263                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
264                         &size);
265                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
266                 goto again;
267         }
268
269         return ret;
270 }
271
272 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
273 {
274         type->total_size -= type->regions[r].size;
275         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
276                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
277         type->cnt--;
278
279         /* Special case for empty arrays */
280         if (type->cnt == 0) {
281                 WARN_ON(type->total_size != 0);
282                 type->cnt = 1;
283                 type->regions[0].base = 0;
284                 type->regions[0].size = 0;
285                 type->regions[0].flags = 0;
286                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
287         }
288 }
289
290 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
291
292 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
293                                         phys_addr_t *addr)
294 {
295         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
296                 return 0;
297
298         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
299
300         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
301                           memblock.reserved.max);
302 }
303
304 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
305                                         phys_addr_t *addr)
306 {
307         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
308                 return 0;
309
310         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
311
312         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
313                           memblock.memory.max);
314 }
315
316 #endif
317
318 /**
319  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
320  * @type: memblock type of the regions array being doubled
321  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
322  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
323  *
324  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
325  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
326  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
327  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
328  * not overlap.
329  *
330  * RETURNS:
331  * 0 on success, -1 on failure.
332  */
333 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
334                                                 phys_addr_t new_area_start,
335                                                 phys_addr_t new_area_size)
336 {
337         struct memblock_region *new_array, *old_array;
338         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
339         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
340         int use_slab = slab_is_available();
341         int *in_slab;
342
343         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
344          * of memory that aren't suitable for allocation
345          */
346         if (!memblock_can_resize)
347                 return -1;
348
349         /* Calculate new doubled size */
350         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
351         new_size = old_size << 1;
352         /*
353          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
354          *   so we can free them completely later.
355          */
356         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
357         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
358
359         /* Retrieve the slab flag */
360         if (type == &memblock.memory)
361                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
362         else
363                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
364
365         /* Try to find some space for it.
366          *
367          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
368          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
369          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
370          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
371          *
372          * This should however not be an issue for now, as we currently only
373          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
374          * is active for memory hotplug operations
375          */
376         if (use_slab) {
377                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
378                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
379         } else {
380                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
381                 if (type != &memblock.reserved)
382                         new_area_start = new_area_size = 0;
383
384                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
385                                                 memblock.current_limit,
386                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
387                 if (!addr && new_area_size)
388                         addr = memblock_find_in_range(0,
389                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
390                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
391
392                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
393         }
394         if (!addr) {
395                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
396                        type->name, type->max, type->max * 2);
397                 return -1;
398         }
399
400         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
401                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
402                         (u64)addr + new_size - 1);
403
404         /*
405          * Found space, we now need to move the array over before we add the
406          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
407          * full.
408          */
409         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
410         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
411         old_array = type->regions;
412         type->regions = new_array;
413         type->max <<= 1;
414
415         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
416         if (*in_slab)
417                 kfree(old_array);
418         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
419                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
420                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
421
422         /*
423          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
424          * needn't do it
425          */
426         if (!use_slab)
427                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
428
429         /* Update slab flag */
430         *in_slab = use_slab;
431
432         return 0;
433 }
434
435 /**
436  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
437  * @type: memblock type to scan
438  *
439  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
440  */
441 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
442 {
443         int i = 0;
444
445         /* cnt never goes below 1 */
446         while (i < type->cnt - 1) {
447                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
448                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
449
450                 if (this->base + this->size != next->base ||
451                     memblock_get_region_node(this) !=
452                     memblock_get_region_node(next) ||
453                     this->flags != next->flags) {
454                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
455                         i++;
456                         continue;
457                 }
458
459                 this->size += next->size;
460                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
461                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
462                 type->cnt--;
463         }
464 }
465
466 /**
467  * memblock_insert_region - insert new memblock region
468  * @type:       memblock type to insert into
469  * @idx:        index for the insertion point
470  * @base:       base address of the new region
471  * @size:       size of the new region
472  * @nid:        node id of the new region
473  * @flags:      flags of the new region
474  *
475  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
476  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
477  */
478 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
479                                                    int idx, phys_addr_t base,
480                                                    phys_addr_t size,
481                                                    int nid, unsigned long flags)
482 {
483         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
484
485         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
486         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
487         rgn->base = base;
488         rgn->size = size;
489         rgn->flags = flags;
490         memblock_set_region_node(rgn, nid);
491         type->cnt++;
492         type->total_size += size;
493 }
494
495 /**
496  * memblock_add_range - add new memblock region
497  * @type: memblock type to add new region into
498  * @base: base address of the new region
499  * @size: size of the new region
500  * @nid: nid of the new region
501  * @flags: flags of the new region
502  *
503  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
504  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
505  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
506  * compatible regions are merged) after the addition.
507  *
508  * RETURNS:
509  * 0 on success, -errno on failure.
510  */
511 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
512                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
513                                 int nid, unsigned long flags)
514 {
515         bool insert = false;
516         phys_addr_t obase = base;
517         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
518         int idx, nr_new;
519         struct memblock_region *rgn;
520
521         if (!size)
522                 return 0;
523
524         /* special case for empty array */
525         if (type->regions[0].size == 0) {
526                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
527                 type->regions[0].base = base;
528                 type->regions[0].size = size;
529                 type->regions[0].flags = flags;
530                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
531                 type->total_size = size;
532                 return 0;
533         }
534 repeat:
535         /*
536          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
537          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
538          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
539          */
540         base = obase;
541         nr_new = 0;
542
543         for_each_memblock_type(type, rgn) {
544                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
545                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
546
547                 if (rbase >= end)
548                         break;
549                 if (rend <= base)
550                         continue;
551                 /*
552                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
553                  * area, insert that portion.
554                  */
555                 if (rbase > base) {
556 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
557                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
558 #endif
559                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
560                         nr_new++;
561                         if (insert)
562                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
563                                                        rbase - base, nid,
564                                                        flags);
565                 }
566                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
567                 base = min(rend, end);
568         }
569
570         /* insert the remaining portion */
571         if (base < end) {
572                 nr_new++;
573                 if (insert)
574                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
575                                                nid, flags);
576         }
577
578         if (!nr_new)
579                 return 0;
580
581         /*
582          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
583          * insertions; otherwise, merge and return.
584          */
585         if (!insert) {
586                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
587                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
588                                 return -ENOMEM;
589                 insert = true;
590                 goto repeat;
591         } else {
592                 memblock_merge_regions(type);
593                 return 0;
594         }
595 }
596
597 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
598                                        int nid)
599 {
600         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
601 }
602
603 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
604 {
605         phys_addr_t end = base + size - 1;
606
607         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
608                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
609
610         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
611 }
612
613 /**
614  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
615  * @type: memblock type to isolate range for
616  * @base: base of range to isolate
617  * @size: size of range to isolate
618  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
619  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
620  *
621  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
622  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
623  * which may create at most two more regions.  The index of the first
624  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
625  *
626  * RETURNS:
627  * 0 on success, -errno on failure.
628  */
629 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
630                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
631                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
632 {
633         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
634         int idx;
635         struct memblock_region *rgn;
636
637         *start_rgn = *end_rgn = 0;
638
639         if (!size)
640                 return 0;
641
642         /* we'll create at most two more regions */
643         while (type->cnt + 2 > type->max)
644                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
645                         return -ENOMEM;
646
647         for_each_memblock_type(type, rgn) {
648                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
649                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
650
651                 if (rbase >= end)
652                         break;
653                 if (rend <= base)
654                         continue;
655
656                 if (rbase < base) {
657                         /*
658                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
659                          * to process the next region - the new top half.
660                          */
661                         rgn->base = base;
662                         rgn->size -= base - rbase;
663                         type->total_size -= base - rbase;
664                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
665                                                memblock_get_region_node(rgn),
666                                                rgn->flags);
667                 } else if (rend > end) {
668                         /*
669                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
670                          * current region - the new bottom half.
671                          */
672                         rgn->base = end;
673                         rgn->size -= end - rbase;
674                         type->total_size -= end - rbase;
675                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
676                                                memblock_get_region_node(rgn),
677                                                rgn->flags);
678                 } else {
679                         /* @rgn is fully contained, record it */
680                         if (!*end_rgn)
681                                 *start_rgn = idx;
682                         *end_rgn = idx + 1;
683                 }
684         }
685
686         return 0;
687 }
688
689 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
690                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
691 {
692         int start_rgn, end_rgn;
693         int i, ret;
694
695         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
696         if (ret)
697                 return ret;
698
699         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
700                 memblock_remove_region(type, i);
701         return 0;
702 }
703
704 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
705 {
706         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
707 }
708
709
710 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
711 {
712         phys_addr_t end = base + size - 1;
713
714         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
715                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
716
717         kmemleak_free_part_phys(base, size);
718         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
719 }
720
721 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
722 {
723         phys_addr_t end = base + size - 1;
724
725         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
726                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
727
728         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
729 }
730
731 /**
732  *
733  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
734  *
735  * Return 0 on success, -errno on failure.
736  */
737 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
738                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
739 {
740         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
741         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
742
743         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
744         if (ret)
745                 return ret;
746
747         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
748                 if (set)
749                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
750                 else
751                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
752
753         memblock_merge_regions(type);
754         return 0;
755 }
756
757 /**
758  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
759  * @base: the base phys addr of the region
760  * @size: the size of the region
761  *
762  * Return 0 on success, -errno on failure.
763  */
764 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
765 {
766         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
767 }
768
769 /**
770  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
771  * @base: the base phys addr of the region
772  * @size: the size of the region
773  *
774  * Return 0 on success, -errno on failure.
775  */
776 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
777 {
778         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
779 }
780
781 /**
782  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
783  * @base: the base phys addr of the region
784  * @size: the size of the region
785  *
786  * Return 0 on success, -errno on failure.
787  */
788 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
789 {
790         system_has_some_mirror = true;
791
792         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
793 }
794
795 /**
796  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
797  * @base: the base phys addr of the region
798  * @size: the size of the region
799  *
800  * Return 0 on success, -errno on failure.
801  */
802 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
803 {
804         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
805 }
806
807 /**
808  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
809  * @idx: pointer to u64 loop variable
810  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
811  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
812  *
813  * Iterate over all reserved memory regions.
814  */
815 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
816                                            phys_addr_t *out_start,
817                                            phys_addr_t *out_end)
818 {
819         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
820
821         if (*idx < type->cnt) {
822                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
823                 phys_addr_t base = r->base;
824                 phys_addr_t size = r->size;
825
826                 if (out_start)
827                         *out_start = base;
828                 if (out_end)
829                         *out_end = base + size - 1;
830
831                 *idx += 1;
832                 return;
833         }
834
835         /* signal end of iteration */
836         *idx = ULLONG_MAX;
837 }
838
839 /**
840  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
841  * @idx: pointer to u64 loop variable
842  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
843  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
844  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
845  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
846  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
847  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
848  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
849  *
850  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
851  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
852  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
853  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
854  * look like the following,
855  *
856  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
857  *
858  * The upper 32bit indexes the following regions.
859  *
860  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
861  *
862  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
863  * in lockstep and returns each intersection.
864  */
865 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
866                                       struct memblock_type *type_a,
867                                       struct memblock_type *type_b,
868                                       phys_addr_t *out_start,
869                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
870 {
871         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
872         int idx_b = *idx >> 32;
873
874         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
875         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
876                 nid = NUMA_NO_NODE;
877
878         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
879                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
880
881                 phys_addr_t m_start = m->base;
882                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
883                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
884
885                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
886                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
887                         continue;
888
889                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
890                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
891                         continue;
892
893                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
894                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
895                         continue;
896
897                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
898                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
899                         continue;
900
901                 if (!type_b) {
902                         if (out_start)
903                                 *out_start = m_start;
904                         if (out_end)
905                                 *out_end = m_end;
906                         if (out_nid)
907                                 *out_nid = m_nid;
908                         idx_a++;
909                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
910                         return;
911                 }
912
913                 /* scan areas before each reservation */
914                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
915                         struct memblock_region *r;
916                         phys_addr_t r_start;
917                         phys_addr_t r_end;
918
919                         r = &type_b->regions[idx_b];
920                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
921                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
922                                 r->base : ULLONG_MAX;
923
924                         /*
925                          * if idx_b advanced past idx_a,
926                          * break out to advance idx_a
927                          */
928                         if (r_start >= m_end)
929                                 break;
930                         /* if the two regions intersect, we're done */
931                         if (m_start < r_end) {
932                                 if (out_start)
933                                         *out_start =
934                                                 max(m_start, r_start);
935                                 if (out_end)
936                                         *out_end = min(m_end, r_end);
937                                 if (out_nid)
938                                         *out_nid = m_nid;
939                                 /*
940                                  * The region which ends first is
941                                  * advanced for the next iteration.
942                                  */
943                                 if (m_end <= r_end)
944                                         idx_a++;
945                                 else
946                                         idx_b++;
947                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
948                                 return;
949                         }
950                 }
951         }
952
953         /* signal end of iteration */
954         *idx = ULLONG_MAX;
955 }
956
957 /**
958  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
959  *
960  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
961  * in type_b.
962  *
963  * @idx: pointer to u64 loop variable
964  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
965  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
966  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
967  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
968  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
969  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
970  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
971  *
972  * Reverse of __next_mem_range().
973  */
974 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
975                                           struct memblock_type *type_a,
976                                           struct memblock_type *type_b,
977                                           phys_addr_t *out_start,
978                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
979 {
980         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
981         int idx_b = *idx >> 32;
982
983         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
984                 nid = NUMA_NO_NODE;
985
986         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
987                 idx_a = type_a->cnt - 1;
988                 if (type_b != NULL)
989                         idx_b = type_b->cnt;
990                 else
991                         idx_b = 0;
992         }
993
994         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
995                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
996
997                 phys_addr_t m_start = m->base;
998                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
999                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1000
1001                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1002                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1003                         continue;
1004
1005                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1006                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1007                         continue;
1008
1009                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1010                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1011                         continue;
1012
1013                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1014                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1015                         continue;
1016
1017                 if (!type_b) {
1018                         if (out_start)
1019                                 *out_start = m_start;
1020                         if (out_end)
1021                                 *out_end = m_end;
1022                         if (out_nid)
1023                                 *out_nid = m_nid;
1024                         idx_a--;
1025                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1026                         return;
1027                 }
1028
1029                 /* scan areas before each reservation */
1030                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1031                         struct memblock_region *r;
1032                         phys_addr_t r_start;
1033                         phys_addr_t r_end;
1034
1035                         r = &type_b->regions[idx_b];
1036                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1037                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1038                                 r->base : ULLONG_MAX;
1039                         /*
1040                          * if idx_b advanced past idx_a,
1041                          * break out to advance idx_a
1042                          */
1043
1044                         if (r_end <= m_start)
1045                                 break;
1046                         /* if the two regions intersect, we're done */
1047                         if (m_end > r_start) {
1048                                 if (out_start)
1049                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1050                                 if (out_end)
1051                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1052                                 if (out_nid)
1053                                         *out_nid = m_nid;
1054                                 if (m_start >= r_start)
1055                                         idx_a--;
1056                                 else
1057                                         idx_b--;
1058                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1059                                 return;
1060                         }
1061                 }
1062         }
1063         /* signal end of iteration */
1064         *idx = ULLONG_MAX;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1068 /*
1069  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1070  */
1071 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1072                                 unsigned long *out_start_pfn,
1073                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1074 {
1075         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1076         struct memblock_region *r;
1077
1078         while (++*idx < type->cnt) {
1079                 r = &type->regions[*idx];
1080
1081                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1082                         continue;
1083                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1084                         break;
1085         }
1086         if (*idx >= type->cnt) {
1087                 *idx = -1;
1088                 return;
1089         }
1090
1091         if (out_start_pfn)
1092                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1093         if (out_end_pfn)
1094                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1095         if (out_nid)
1096                 *out_nid = r->nid;
1097 }
1098
1099 unsigned long __init_memblock memblock_next_valid_pfn(unsigned long pfn,
1100                                                       unsigned long max_pfn)
1101 {
1102         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1103         unsigned int right = type->cnt;
1104         unsigned int mid, left = 0;
1105         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn + 1);
1106
1107         do {
1108                 mid = (right + left) / 2;
1109
1110                 if (addr < type->regions[mid].base)
1111                         right = mid;
1112                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1113                                   type->regions[mid].size))
1114                         left = mid + 1;
1115                 else {
1116                         /* addr is within the region, so pfn + 1 is valid */
1117                         return min(pfn + 1, max_pfn);
1118                 }
1119         } while (left < right);
1120
1121         return min(PHYS_PFN(type->regions[right].base), max_pfn);
1122 }
1123
1124 /**
1125  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1126  * @base: base of area to set node ID for
1127  * @size: size of area to set node ID for
1128  * @type: memblock type to set node ID for
1129  * @nid: node ID to set
1130  *
1131  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1132  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1133  *
1134  * RETURNS:
1135  * 0 on success, -errno on failure.
1136  */
1137 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1138                                       struct memblock_type *type, int nid)
1139 {
1140         int start_rgn, end_rgn;
1141         int i, ret;
1142
1143         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1144         if (ret)
1145                 return ret;
1146
1147         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1148                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1149
1150         memblock_merge_regions(type);
1151         return 0;
1152 }
1153 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1154
1155 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1156                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1157                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1158 {
1159         phys_addr_t found;
1160
1161         if (!align)
1162                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1163
1164         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1165                                             flags);
1166         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1167                 /*
1168                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1169                  * never reported as leaks.
1170                  */
1171                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1172                 return found;
1173         }
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1178                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1179                                         ulong flags)
1180 {
1181         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1182                                         flags);
1183 }
1184
1185 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1186                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1187                                         int nid, ulong flags)
1188 {
1189         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1190 }
1191
1192 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1193 {
1194         ulong flags = choose_memblock_flags();
1195         phys_addr_t ret;
1196
1197 again:
1198         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1199                                       nid, flags);
1200
1201         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1202                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1203                 goto again;
1204         }
1205         return ret;
1206 }
1207
1208 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1209 {
1210         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1211                                        MEMBLOCK_NONE);
1212 }
1213
1214 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1215 {
1216         phys_addr_t alloc;
1217
1218         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1219
1220         if (alloc == 0)
1221                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1222                       &size, &max_addr);
1223
1224         return alloc;
1225 }
1226
1227 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1228 {
1229         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1230 }
1231
1232 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1233 {
1234         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1235
1236         if (res)
1237                 return res;
1238         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1239 }
1240
1241 /**
1242  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1243  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1244  * @align: alignment of the region and block's size
1245  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1246  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1247  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1248  *
1249  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1250  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1251  * to any node in the system if the specified node can not
1252  * hold the requested memory.
1253  *
1254  * The allocation is performed from memory region limited by
1255  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1256  *
1257  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1258  *
1259  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1260  * allocated memory is reset to 0.
1261  *
1262  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1263  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1264  *
1265  * RETURNS:
1266  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1267  */
1268 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1269                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1270                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1271                                 int nid)
1272 {
1273         phys_addr_t alloc;
1274         void *ptr;
1275         ulong flags = choose_memblock_flags();
1276
1277         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1278                 nid = NUMA_NO_NODE;
1279
1280         /*
1281          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1282          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1283          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1284          */
1285         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1286                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1287
1288         if (!align)
1289                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1290
1291         if (max_addr > memblock.current_limit)
1292                 max_addr = memblock.current_limit;
1293 again:
1294         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1295                                             nid, flags);
1296         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1297                 goto done;
1298
1299         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1300                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1301                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1302                                                     flags);
1303                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1304                         goto done;
1305         }
1306
1307         if (min_addr) {
1308                 min_addr = 0;
1309                 goto again;
1310         }
1311
1312         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1313                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1314                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1315                         &size);
1316                 goto again;
1317         }
1318
1319         return NULL;
1320 done:
1321         ptr = phys_to_virt(alloc);
1322         memset(ptr, 0, size);
1323
1324         /*
1325          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1326          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1327          * are only referred via the physical address which is not
1328          * looked up by kmemleak.
1329          */
1330         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1331
1332         return ptr;
1333 }
1334
1335 /**
1336  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1337  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1338  * @align: alignment of the region and block's size
1339  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1340  *        is preferred (phys address)
1341  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1342  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1343  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1344  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1345  *
1346  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1347  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1348  *
1349  * RETURNS:
1350  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1351  */
1352 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1353                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1354                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1355                                 int nid)
1356 {
1357         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1358                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1359                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1360         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1361                                              max_addr, nid);
1362 }
1363
1364 /**
1365  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1366  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1367  * @align: alignment of the region and block's size
1368  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1369  *        is preferred (phys address)
1370  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1371  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1372  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1373  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1374  *
1375  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1376  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1377  * and panics if the request can not be satisfied.
1378  *
1379  * RETURNS:
1380  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1381  */
1382 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1383                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1384                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1385                         int nid)
1386 {
1387         void *ptr;
1388
1389         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1390                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1391                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1392         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1393                                            min_addr, max_addr, nid);
1394         if (ptr)
1395                 return ptr;
1396
1397         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1398               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1399               (u64)max_addr);
1400         return NULL;
1401 }
1402
1403 /**
1404  * __memblock_free_early - free boot memory block
1405  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1406  * @size: size of the boot memory block in bytes
1407  *
1408  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1409  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1410  */
1411 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1412 {
1413         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1414                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1415                      (void *)_RET_IP_);
1416         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1417         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1422  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1423  * @size: size of the boot memory block in bytes
1424  *
1425  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1426  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1427  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1428  */
1429 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1430 {
1431         u64 cursor, end;
1432
1433         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1434                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1435                      (void *)_RET_IP_);
1436         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1437         cursor = PFN_UP(base);
1438         end = PFN_DOWN(base + size);
1439
1440         for (; cursor < end; cursor++) {
1441                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1442                 totalram_pages++;
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Remaining API functions
1448  */
1449
1450 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1451 {
1452         return memblock.memory.total_size;
1453 }
1454
1455 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1456 {
1457         return memblock.reserved.total_size;
1458 }
1459
1460 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1461 {
1462         unsigned long pages = 0;
1463         struct memblock_region *r;
1464         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1465
1466         for_each_memblock(memory, r) {
1467                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1468                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1469                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1470                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1471                 pages += end_pfn - start_pfn;
1472         }
1473
1474         return PFN_PHYS(pages);
1475 }
1476
1477 /* lowest address */
1478 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1479 {
1480         return memblock.memory.regions[0].base;
1481 }
1482
1483 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1484 {
1485         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1486
1487         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1488 }
1489
1490 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1491 {
1492         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1493         struct memblock_region *r;
1494
1495         /*
1496          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1497          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1498          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1499          */
1500         for_each_memblock(memory, r) {
1501                 if (limit <= r->size) {
1502                         max_addr = r->base + limit;
1503                         break;
1504                 }
1505                 limit -= r->size;
1506         }
1507
1508         return max_addr;
1509 }
1510
1511 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1512 {
1513         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1514
1515         if (!limit)
1516                 return;
1517
1518         max_addr = __find_max_addr(limit);
1519
1520         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1521         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1522                 return;
1523
1524         /* truncate both memory and reserved regions */
1525         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1526                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1527         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1528                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1529 }
1530
1531 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1532 {
1533         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1534         phys_addr_t max_addr;
1535         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
1536
1537         if (!limit)
1538                 return;
1539
1540         max_addr = __find_max_addr(limit);
1541
1542         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1543         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1544                 return;
1545
1546         ret = memblock_isolate_range(type, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX,
1547                                 &start_rgn, &end_rgn);
1548         if (ret)
1549                 return;
1550
1551         /* remove all the MAP regions above the limit */
1552         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--) {
1553                 if (!memblock_is_nomap(&type->regions[i]))
1554                         memblock_remove_region(type, i);
1555         }
1556         /* truncate the reserved regions */
1557         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1558                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1559 }
1560
1561 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1562 {
1563         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1564
1565         do {
1566                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1567
1568                 if (addr < type->regions[mid].base)
1569                         right = mid;
1570                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1571                                   type->regions[mid].size))
1572                         left = mid + 1;
1573                 else
1574                         return mid;
1575         } while (left < right);
1576         return -1;
1577 }
1578
1579 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1580 {
1581         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1582 }
1583
1584 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1585 {
1586         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1587 }
1588
1589 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1590 {
1591         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1592
1593         if (i == -1)
1594                 return false;
1595         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1596 }
1597
1598 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1599 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1600                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1601 {
1602         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1603         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1604
1605         if (mid == -1)
1606                 return -1;
1607
1608         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1609         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1610
1611         return type->regions[mid].nid;
1612 }
1613 #endif
1614
1615 /**
1616  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1617  * @base: base of region to check
1618  * @size: size of region to check
1619  *
1620  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1621  *
1622  * RETURNS:
1623  * 0 if false, non-zero if true
1624  */
1625 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1626 {
1627         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1628         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1629
1630         if (idx == -1)
1631                 return 0;
1632         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1633                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1634 }
1635
1636 /**
1637  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1638  * @base: base of region to check
1639  * @size: size of region to check
1640  *
1641  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1642  *
1643  * RETURNS:
1644  * True if they intersect, false if not.
1645  */
1646 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1647 {
1648         memblock_cap_size(base, &size);
1649         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1650 }
1651
1652 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1653 {
1654         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1655         struct memblock_region *r;
1656
1657         for_each_memblock(memory, r) {
1658                 orig_start = r->base;
1659                 orig_end = r->base + r->size;
1660                 start = round_up(orig_start, align);
1661                 end = round_down(orig_end, align);
1662
1663                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1664                         continue;
1665
1666                 if (start < end) {
1667                         r->base = start;
1668                         r->size = end - start;
1669                 } else {
1670                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1671                                                r - memblock.memory.regions);
1672                         r--;
1673                 }
1674         }
1675 }
1676
1677 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1678 {
1679         memblock.current_limit = limit;
1680 }
1681
1682 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1683 {
1684         return memblock.current_limit;
1685 }
1686
1687 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1688 {
1689         phys_addr_t base, end, size;
1690         unsigned long flags;
1691         int idx;
1692         struct memblock_region *rgn;
1693
1694         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1695
1696         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1697                 char nid_buf[32] = "";
1698
1699                 base = rgn->base;
1700                 size = rgn->size;
1701                 end = base + size - 1;
1702                 flags = rgn->flags;
1703 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1704                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1705                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1706                                  memblock_get_region_node(rgn));
1707 #endif
1708                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1709                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1710         }
1711 }
1712
1713 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1714 {
1715         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1716         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1717                 &memblock.memory.total_size,
1718                 &memblock.reserved.total_size);
1719
1720         memblock_dump(&memblock.memory);
1721         memblock_dump(&memblock.reserved);
1722 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1723         memblock_dump(&memblock.physmem);
1724 #endif
1725 }
1726
1727 void __init memblock_allow_resize(void)
1728 {
1729         memblock_can_resize = 1;
1730 }
1731
1732 static int __init early_memblock(char *p)
1733 {
1734         if (p && strstr(p, "debug"))
1735                 memblock_debug = 1;
1736         return 0;
1737 }
1738 early_param("memblock", early_memblock);
1739
1740 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1741
1742 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1743 {
1744         struct memblock_type *type = m->private;
1745         struct memblock_region *reg;
1746         int i;
1747         phys_addr_t end;
1748
1749         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1750                 reg = &type->regions[i];
1751                 end = reg->base + reg->size - 1;
1752
1753                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1754                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1755         }
1756         return 0;
1757 }
1758
1759 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1760 {
1761         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1762 }
1763
1764 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1765         .open = memblock_debug_open,
1766         .read = seq_read,
1767         .llseek = seq_lseek,
1768         .release = single_release,
1769 };
1770
1771 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1772 {
1773         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1774         if (!root)
1775                 return -ENXIO;
1776         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1777         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1778 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1779         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1780 #endif
1781
1782         return 0;
1783 }
1784 __initcall(memblock_init_debugfs);
1785
1786 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */