mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.h>
  36 #include <linux/compaction.h>
  37
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39
  40 #include "internal.h"
  41
  42 /*
  43  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  44  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  45  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  46  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  47  */
  48
  49 static void generic_online_page(struct page *page);
  50
  51 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  52 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  53
  54 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  55 static struct {
  56         struct task_struct *active_writer;
  57         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  58         /*
  59          * Also blocks the new readers during
  60          * an ongoing mem hotplug operation.
  61          */
  62         int refcount;
  63
  64 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  65         struct lockdep_map dep_map;
  66 #endif
  67 } mem_hotplug = {
  68         .active_writer = NULL,
  69         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  70         .refcount = 0,
  71 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  72         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  73 #endif
  74 };
  75
  76 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  77 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  78 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  80
  81 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  82 bool memhp_auto_online;
  83 #else
  84 bool memhp_auto_online = true;
  85 #endif
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  87
  88 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  89 {
  90         if (!strcmp(str, "online"))
  91                 memhp_auto_online = true;
  92         else if (!strcmp(str, "offline"))
  93                 memhp_auto_online = false;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  98
  99 void get_online_mems(void)
 100 {
 101         might_sleep();
 102         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 103                 return;
 104         memhp_lock_acquire_read();
 105         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 106         mem_hotplug.refcount++;
 107         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 108
 109 }
 110
 111 void put_online_mems(void)
 112 {
 113         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 114                 return;
 115         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 116
 117         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 118                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 119
 120         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 121                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 122         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 123         memhp_lock_release();
 124
 125 }
 126
 127 void mem_hotplug_begin(void)
 128 {
 129         assert_held_device_hotplug();
 130
 131         mem_hotplug.active_writer = current;
 132
 133         memhp_lock_acquire();
 134         for (;;) {
 135                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 136                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 137                         break;
 138                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 139                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 140                 schedule();
 141         }
 142 }
 143
 144 void mem_hotplug_done(void)
 145 {
 146         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 147         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 148         memhp_lock_release();
 149 }
 150
 151 /* add this memory to iomem resource */
 152 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 153 {
 154         struct resource *res;
 155         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 156         if (!res)
 157                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 158
 159         res->name = "System RAM";
 160         res->start = start;
 161         res->end = start + size - 1;
 162         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 163         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 164                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 165                 kfree(res);
 166                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 167         }
 168         return res;
 169 }
 170
 171 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 172 {
 173         if (!res)
 174                 return;
 175         release_resource(res);
 176         kfree(res);
 177         return;
 178 }
 179
 180 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 181 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 182                       unsigned long type)
 183 {
 184         page->freelist = (void *)type;
 185         SetPagePrivate(page);
 186         set_page_private(page, info);
 187         page_ref_inc(page);
 188 }
 189
 190 void put_page_bootmem(struct page *page)
 191 {
 192         unsigned long type;
 193
 194         type = (unsigned long) page->freelist;
 195         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 196                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 197
 198         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 199                 page->freelist = NULL;
 200                 ClearPagePrivate(page);
 201                 set_page_private(page, 0);
 202                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 203                 free_reserved_page(page);
 204         }
 205 }
 206
 207 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 208 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 209 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 210 {
 211         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 212         struct mem_section *ms;
 213         struct page *page, *memmap;
 214
 215         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 216         ms = __nr_to_section(section_nr);
 217
 218         /* Get section's memmap address */
 219         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 220
 221         /*
 222          * Get page for the memmap's phys address
 223          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 224          */
 225         page = virt_to_page(memmap);
 226         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 227         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 228
 229         /* remember memmap's page */
 230         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 231                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 232
 233         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 234         page = virt_to_page(usemap);
 235
 236         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 237
 238         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 239                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 240
 241 }
 242 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 243 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 244 {
 245         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 246         struct mem_section *ms;
 247         struct page *page, *memmap;
 248
 249         if (!pfn_valid(start_pfn))
 250                 return;
 251
 252         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 253         ms = __nr_to_section(section_nr);
 254
 255         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 256
 257         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 258
 259         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 260         page = virt_to_page(usemap);
 261
 262         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 263
 264         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 265                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 266 }
 267 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 268
 269 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 270 {
 271         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 272         int node = pgdat->node_id;
 273         struct page *page;
 274
 275         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 276         page = virt_to_page(pgdat);
 277
 278         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 279                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 280
 281         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 282         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 283
 284         /* register section info */
 285         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 286                 /*
 287                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 288                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 289                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 290                  * reside in some other nodes.
 291                  */
 292                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 293                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 294         }
 295 }
 296 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 297
 298 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 299                                      unsigned long end_pfn)
 300 {
 301         unsigned long old_zone_end_pfn;
 302
 303         zone_span_writelock(zone);
 304
 305         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 306         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 307                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 308
 309         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 310                                 zone->zone_start_pfn;
 311
 312         zone_span_writeunlock(zone);
 313 }
 314
 315 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 316                 unsigned long end_pfn)
 317 {
 318         zone_span_writelock(zone);
 319
 320         if (end_pfn - start_pfn) {
 321                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 322                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 323         } else {
 324                 /*
 325                  * make it consist as free_area_init_core(),
 326                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 327                  */
 328                 zone->zone_start_pfn = 0;
 329                 zone->spanned_pages = 0;
 330         }
 331
 332         zone_span_writeunlock(zone);
 333 }
 334
 335 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 336                 unsigned long end_pfn)
 337 {
 338         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 339         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 340         unsigned long pfn;
 341
 342         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 343                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 344 }
 345
 346 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 347  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 348 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 349                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 350 {
 351         if (!zone_is_initialized(zone))
 352                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 353
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 358                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 359 {
 360         int ret;
 361         unsigned long flags;
 362         unsigned long z1_start_pfn;
 363
 364         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 365         if (ret)
 366                 return ret;
 367
 368         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 369
 370         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 371         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 372                 goto out_fail;
 373         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 374         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 375                 goto out_fail;
 376         /* must included/overlap */
 377         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 378                 goto out_fail;
 379
 380         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 381         if (!zone_is_empty(z1))
 382                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 383         else
 384                 z1_start_pfn = start_pfn;
 385
 386         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 387         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 388
 389         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 390
 391         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 392
 393         return 0;
 394 out_fail:
 395         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 396         return -1;
 397 }
 398
 399 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 400                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 401 {
 402         int ret;
 403         unsigned long flags;
 404         unsigned long z2_end_pfn;
 405
 406         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 407         if (ret)
 408                 return ret;
 409
 410         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 411
 412         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 413         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 414                 goto out_fail;
 415         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 416         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 417                 goto out_fail;
 418         /* must included/overlap */
 419         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 420                 goto out_fail;
 421
 422         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 423         if (!zone_is_empty(z2))
 424                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 425         else
 426                 z2_end_pfn = end_pfn;
 427
 428         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 429         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 430
 431         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 432
 433         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 434
 435         return 0;
 436 out_fail:
 437         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 438         return -1;
 439 }
 440
 441 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 442                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 443 {
 444         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 445         int ret = 0;
 446
 447         if (zone_shift < 0)
 448                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 449                                           start_pfn, end_pfn);
 450         else if (zone_shift)
 451                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 452                                            start_pfn, end_pfn);
 453
 454         if (ret)
 455                 return NULL;
 456
 457         return zone + zone_shift;
 458 }
 459
 460 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 461                                       unsigned long end_pfn)
 462 {
 463         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 464
 465         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 466                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 467
 468         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 469                                         pgdat->node_start_pfn;
 470 }
 471
 472 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 473 {
 474         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 475         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 476         int nid = pgdat->node_id;
 477         int zone_type;
 478         unsigned long flags, pfn;
 479         int ret;
 480
 481         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 482         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 483         if (ret)
 484                 return ret;
 485
 486         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 487         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 488         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 489                         phys_start_pfn + nr_pages);
 490         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 491         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 492                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 493
 494         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 495         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 496                 if (!pfn_valid(pfn))
 497                         continue;
 498
 499                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 500         }
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 505                                         unsigned long phys_start_pfn)
 506 {
 507         int ret;
 508
 509         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 510                 return -EEXIST;
 511
 512         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 513
 514         if (ret < 0)
 515                 return ret;
 516
 517         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 518
 519         if (ret < 0)
 520                 return ret;
 521
 522         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 527  * expected that archs that support memory hotplug will
 528  * call this function after deciding the zone to which to
 529  * add the new pages.
 530  */
 531 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 532                         unsigned long nr_pages)
 533 {
 534         unsigned long i;
 535         int err = 0;
 536         int start_sec, end_sec;
 537         struct vmem_altmap *altmap;
 538
 539         clear_zone_contiguous(zone);
 540
 541         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 542         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 543         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 544
 545         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 546         if (altmap) {
 547                 /*
 548                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 549                  */
 550                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 551                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 552                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 553                         err = -EINVAL;
 554                         goto out;
 555                 }
 556                 altmap->alloc = 0;
 557         }
 558
 559         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 560                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 561
 562                 /*
 563                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 564                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 565                  * Warning will be printed if there is collision.
 566                  */
 567                 if (err && (err != -EEXIST))
 568                         break;
 569                 err = 0;
 570         }
 571         vmemmap_populate_print_last();
 572 out:
 573         set_zone_contiguous(zone);
 574         return err;
 575 }
 576 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 577
 578 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 579 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 580 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 581                                      unsigned long start_pfn,
 582                                      unsigned long end_pfn)
 583 {
 584         struct mem_section *ms;
 585
 586         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 587                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 588
 589                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 590                         continue;
 591
 592                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 593                         continue;
 594
 595                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 596                         continue;
 597
 598                 return start_pfn;
 599         }
 600
 601         return 0;
 602 }
 603
 604 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 605 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 606                                     unsigned long start_pfn,
 607                                     unsigned long end_pfn)
 608 {
 609         struct mem_section *ms;
 610         unsigned long pfn;
 611
 612         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 613         pfn = end_pfn - 1;
 614         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 615                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 616
 617                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 618                         continue;
 619
 620                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 621                         continue;
 622
 623                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 624                         continue;
 625
 626                 return pfn;
 627         }
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 633                              unsigned long end_pfn)
 634 {
 635         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 636         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 637         unsigned long zone_end_pfn = z;
 638         unsigned long pfn;
 639         struct mem_section *ms;
 640         int nid = zone_to_nid(zone);
 641
 642         zone_span_writelock(zone);
 643         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 644                 /*
 645                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 646                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 647                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 648                  * for shrinking zone.
 649                  */
 650                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 651                                                 zone_end_pfn);
 652                 if (pfn) {
 653                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 654                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 655                 }
 656         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 657                 /*
 658                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 659                  * shrink zone->spanned_pages.
 660                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 661                  * shrinking zone.
 662                  */
 663                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 664                                                start_pfn);
 665                 if (pfn)
 666                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 667         }
 668
 669         /*
 670          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 671          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 672          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 673          * it check the zone has only hole or not.
 674          */
 675         pfn = zone_start_pfn;
 676         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 677                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 678
 679                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 680                         continue;
 681
 682                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 683                         continue;
 684
 685                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 686                 if (start_pfn == pfn)
 687                         continue;
 688
 689                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 690                 zone_span_writeunlock(zone);
 691                 return;
 692         }
 693
 694         /* The zone has no valid section */
 695         zone->zone_start_pfn = 0;
 696         zone->spanned_pages = 0;
 697         zone_span_writeunlock(zone);
 698 }
 699
 700 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 701                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 702 {
 703         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 704         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 705         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 706         unsigned long pfn;
 707         struct mem_section *ms;
 708         int nid = pgdat->node_id;
 709
 710         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 711                 /*
 712                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 713                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 714                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 715                  * for shrinking zone.
 716                  */
 717                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 718                                                 pgdat_end_pfn);
 719                 if (pfn) {
 720                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 721                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 722                 }
 723         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 724                 /*
 725                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 726                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 727                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 728                  * shrinking zone.
 729                  */
 730                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 731                                                start_pfn);
 732                 if (pfn)
 733                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 738          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 739          * change the pgdat.
 740          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 741          * has only hole or not.
 742          */
 743         pfn = pgdat_start_pfn;
 744         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 745                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 746
 747                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 748                         continue;
 749
 750                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 751                         continue;
 752
 753                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 754                 if (start_pfn == pfn)
 755                         continue;
 756
 757                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 758                 return;
 759         }
 760
 761         /* The pgdat has no valid section */
 762         pgdat->node_start_pfn = 0;
 763         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 764 }
 765
 766 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 767 {
 768         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 769         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 770         int zone_type;
 771         unsigned long flags;
 772
 773         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 774
 775         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 776         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 777         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 778         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 779 }
 780
 781 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 782                 unsigned long map_offset)
 783 {
 784         unsigned long start_pfn;
 785         int scn_nr;
 786         int ret = -EINVAL;
 787
 788         if (!valid_section(ms))
 789                 return ret;
 790
 791         ret = unregister_memory_section(ms);
 792         if (ret)
 793                 return ret;
 794
 795         scn_nr = __section_nr(ms);
 796         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 797         __remove_zone(zone, start_pfn);
 798
 799         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 800         return 0;
 801 }
 802
 803 /**
 804  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 805  * @zone: zone from which pages need to be removed
 806  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 807  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 808  *
 809  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 810  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 811  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 812  * calling offline_pages().
 813  */
 814 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 815                  unsigned long nr_pages)
 816 {
 817         unsigned long i;
 818         unsigned long map_offset = 0;
 819         int sections_to_remove, ret = 0;
 820
 821         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 822         if (is_dev_zone(zone)) {
 823                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 824                 struct vmem_altmap *altmap;
 825
 826                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 827                 if (altmap)
 828                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 829         } else {
 830                 resource_size_t start, size;
 831
 832                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 833                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 834
 835                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 836                                         size);
 837                 if (ret) {
 838                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 839
 840                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 841                                         &start, &endres, ret);
 842                 }
 843         }
 844
 845         clear_zone_contiguous(zone);
 846
 847         /*
 848          * We can only remove entire sections
 849          */
 850         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 851         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 852
 853         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 854         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 855                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 856
 857                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 858                 map_offset = 0;
 859                 if (ret)
 860                         break;
 861         }
 862
 863         set_zone_contiguous(zone);
 864
 865         return ret;
 866 }
 867 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 868
 869 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 870 {
 871         int rc = -EINVAL;
 872
 873         get_online_mems();
 874         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 875
 876         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 877                 online_page_callback = callback;
 878                 rc = 0;
 879         }
 880
 881         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 882         put_online_mems();
 883
 884         return rc;
 885 }
 886 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 887
 888 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 889 {
 890         int rc = -EINVAL;
 891
 892         get_online_mems();
 893         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 894
 895         if (online_page_callback == callback) {
 896                 online_page_callback = generic_online_page;
 897                 rc = 0;
 898         }
 899
 900         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 901         put_online_mems();
 902
 903         return rc;
 904 }
 905 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 906
 907 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 908 {
 909 }
 910 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 911
 912 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 913 {
 914         adjust_managed_page_count(page, 1);
 915 }
 916 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 917
 918 void __online_page_free(struct page *page)
 919 {
 920         __free_reserved_page(page);
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 923
 924 static void generic_online_page(struct page *page)
 925 {
 926         __online_page_set_limits(page);
 927         __online_page_increment_counters(page);
 928         __online_page_free(page);
 929 }
 930
 931 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 932                         void *arg)
 933 {
 934         unsigned long i;
 935         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 936         struct page *page;
 937         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 938                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 939                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 940                         (*online_page_callback)(page);
 941                         onlined_pages++;
 942                 }
 943         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 944         return 0;
 945 }
 946
 947 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 948 /*
 949  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 950  * normal memory.
 951  */
 952 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 953 {
 954         return true;
 955 }
 956 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 957 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 958 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 959 {
 960         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 961 }
 962 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 963
 964 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 965 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 966         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 967 {
 968         int nid = zone_to_nid(zone);
 969         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 970
 971         /*
 972          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 973          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 974          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 975          *
 976          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 977          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 978          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 979          */
 980         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 981                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 982
 983         /*
 984          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 985          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 986          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 987          * the memory is online.
 988          */
 989         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 990                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 991         else
 992                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 993
 994 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 995         /*
 996          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 997          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 998          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 999          *
1000          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1001          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1002          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1003          */
1004         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1005         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1006                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1007
1008         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1009                 arg->status_change_nid_high = nid;
1010         else
1011                 arg->status_change_nid_high = -1;
1012 #else
1013         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1014 #endif
1015
1016         /*
1017          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1018          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1019          * is online.
1020          */
1021         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1022                 arg->status_change_nid = nid;
1023         else
1024                 arg->status_change_nid = -1;
1025 }
1026
1027 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1028 {
1029         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1030                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1031
1032         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1033                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1034
1035         node_set_state(node, N_MEMORY);
1036 }
1037
1038 bool zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1039                    enum zone_type target, int *zone_shift)
1040 {
1041         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1042         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1043         int i;
1044
1045         *zone_shift = 0;
1046
1047         if (idx < target) {
1048                 /* pages must be at end of current zone */
1049                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1050                         return false;
1051
1052                 /* no zones in use between current zone and target */
1053                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1054                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1055                                 return false;
1056         }
1057
1058         if (target < idx) {
1059                 /* pages must be at beginning of current zone */
1060                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1061                         return false;
1062
1063                 /* no zones in use between current zone and target */
1064                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1065                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1066                                 return false;
1067         }
1068
1069         *zone_shift = target - idx;
1070         return true;
1071 }
1072
1073 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1074 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1075 {
1076         unsigned long flags;
1077         unsigned long onlined_pages = 0;
1078         struct zone *zone;
1079         int need_zonelists_rebuild = 0;
1080         int nid;
1081         int ret;
1082         struct memory_notify arg;
1083         int zone_shift = 0;
1084
1085         /*
1086          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1087          * The section can't be removed here because of the
1088          * memory_block->state_mutex.
1089          */
1090         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1091
1092         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1093             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1094             !can_online_high_movable(zone))
1095                 return -EINVAL;
1096
1097         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL) {
1098                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL, &zone_shift))
1099                         return -EINVAL;
1100         } else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) {
1101                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE, &zone_shift))
1102                         return -EINVAL;
1103         }
1104
1105         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1106         if (!zone)
1107                 return -EINVAL;
1108
1109         arg.start_pfn = pfn;
1110         arg.nr_pages = nr_pages;
1111         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1112
1113         nid = zone_to_nid(zone);
1114
1115         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1116         ret = notifier_to_errno(ret);
1117         if (ret)
1118                 goto failed_addition;
1119
1120         /*
1121          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1122          * This means the page allocator ignores this zone.
1123          * So, zonelist must be updated after online.
1124          */
1125         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1126         if (!populated_zone(zone)) {
1127                 need_zonelists_rebuild = 1;
1128                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1129         }
1130
1131         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1132                 online_pages_range);
1133         if (ret) {
1134                 if (need_zonelists_rebuild)
1135                         zone_pcp_reset(zone);
1136                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1137                 goto failed_addition;
1138         }
1139
1140         zone->present_pages += onlined_pages;
1141
1142         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1143         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1144         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1145
1146         if (onlined_pages) {
1147                 node_states_set_node(nid, &arg);
1148                 if (need_zonelists_rebuild)
1149                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1150                 else
1151                         zone_pcp_update(zone);
1152         }
1153
1154         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1155
1156         init_per_zone_wmark_min();
1157
1158         if (onlined_pages) {
1159                 kswapd_run(nid);
1160                 kcompactd_run(nid);
1161         }
1162
1163         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1164
1165         writeback_set_ratelimit();
1166
1167         if (onlined_pages)
1168                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1169         return 0;
1170
1171 failed_addition:
1172         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1173                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1174                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1175         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1176         return ret;
1177 }
1178 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1179
1180 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1181 {
1182         struct zone *z;
1183
1184         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1185                 z->present_pages = 0;
1186
1187         pgdat->node_present_pages = 0;
1188 }
1189
1190 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1191 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1192 {
1193         struct pglist_data *pgdat;
1194         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1195         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1196         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1197
1198         pgdat = NODE_DATA(nid);
1199         if (!pgdat) {
1200                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1201                 if (!pgdat)
1202                         return NULL;
1203
1204                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1205         } else {
1206                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1207                 pgdat->nr_zones = 0;
1208                 pgdat->kswapd_order = 0;
1209                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1210         }
1211
1212         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1213
1214         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1215         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1216         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1217
1218         /*
1219          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1220          * to access not-initialized zonelist, build here.
1221          */
1222         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1223         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1224         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1225
1226         /*
1227          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1228          * free_area_init_core(), which will cause
1229          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1230          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1231          */
1232         reset_node_managed_pages(pgdat);
1233
1234         /*
1235          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1236          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1237          * online_pages() and offline_pages().
1238          */
1239         reset_node_present_pages(pgdat);
1240
1241         return pgdat;
1242 }
1243
1244 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1245 {
1246         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1247         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1248         arch_free_nodedata(pgdat);
1249         return;
1250 }
1251
1252
1253 /**
1254  * try_online_node - online a node if offlined
1255  *
1256  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1257  */
1258 int try_online_node(int nid)
1259 {
1260         pg_data_t       *pgdat;
1261         int     ret;
1262
1263         if (node_online(nid))
1264                 return 0;
1265
1266         mem_hotplug_begin();
1267         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1268         if (!pgdat) {
1269                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1270                 ret = -ENOMEM;
1271                 goto out;
1272         }
1273         node_set_online(nid);
1274         ret = register_one_node(nid);
1275         BUG_ON(ret);
1276
1277         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1278                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1279                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1280                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1281         }
1282
1283 out:
1284         mem_hotplug_done();
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1289 {
1290         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1291         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1292
1293         /* Memory range must be aligned with section */
1294         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1295             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1296                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1297                                 (unsigned long long)start,
1298                                 (unsigned long long)size);
1299                 return -EINVAL;
1300         }
1301
1302         return 0;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1307  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1308  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1309  */
1310 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1311 {
1312         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1313         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1314         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1315
1316         if (zone_is_empty(movable_zone))
1317                 return 0;
1318
1319         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1320                 return 1;
1321
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1326                 bool for_device)
1327 {
1328 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1329         if (for_device)
1330                 return ZONE_DEVICE;
1331 #endif
1332         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1333                 return ZONE_MOVABLE;
1334
1335         return zone_default;
1336 }
1337
1338 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1339 {
1340         return device_online(&mem->dev);
1341 }
1342
1343 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1344 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1345 {
1346         u64 start, size;
1347         pg_data_t *pgdat = NULL;
1348         bool new_pgdat;
1349         bool new_node;
1350         int ret;
1351
1352         start = res->start;
1353         size = resource_size(res);
1354
1355         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1356         if (ret)
1357                 return ret;
1358
1359         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1360                 void *p = NODE_DATA(nid);
1361                 new_pgdat = !p;
1362         }
1363
1364         mem_hotplug_begin();
1365
1366         /*
1367          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1368          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1369          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1370          * be removed at hot-remove time.
1371          */
1372         memblock_add_node(start, size, nid);
1373
1374         new_node = !node_online(nid);
1375         if (new_node) {
1376                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1377                 ret = -ENOMEM;
1378                 if (!pgdat)
1379                         goto error;
1380         }
1381
1382         /* call arch's memory hotadd */
1383         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1384
1385         if (ret < 0)
1386                 goto error;
1387
1388         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1389         node_set_online(nid);
1390
1391         if (new_node) {
1392                 ret = register_one_node(nid);
1393                 /*
1394                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1395                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1396                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1397                  */
1398                 BUG_ON(ret);
1399         }
1400
1401         /* create new memmap entry */
1402         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1403
1404         /* online pages if requested */
1405         if (online)
1406                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1407                                   NULL, online_memory_block);
1408
1409         goto out;
1410
1411 error:
1412         /* rollback pgdat allocation and others */
1413         if (new_pgdat)
1414                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1415         memblock_remove(start, size);
1416
1417 out:
1418         mem_hotplug_done();
1419         return ret;
1420 }
1421 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_resource);
1422
1423 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1424 {
1425         struct resource *res;
1426         int ret;
1427
1428         res = register_memory_resource(start, size);
1429         if (IS_ERR(res))
1430                 return PTR_ERR(res);
1431
1432         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1433         if (ret < 0)
1434                 release_memory_resource(res);
1435         return ret;
1436 }
1437 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1438
1439 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1440 /*
1441  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1442  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1443  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1444  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1445  * be located at the start of the pageblock
1446  */
1447 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1448 {
1449         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1450 }
1451
1452 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1453 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1454 {
1455         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1456         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1457
1458         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1459         if (pageblock_free(page)) {
1460                 int order;
1461                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1462                 order = page_order(page);
1463                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1464                         return page + (1 << order);
1465         }
1466
1467         return page + pageblock_nr_pages;
1468 }
1469
1470 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1471 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1472 {
1473         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1474         struct page *end_page = page + nr_pages;
1475
1476         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1477         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1478                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1479                         return false;
1480                 cond_resched();
1481         }
1482
1483         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1484         return true;
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone.
1489  * When true, return its valid [start, end).
1490  */
1491 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1492                          unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end)
1493 {
1494         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1495         unsigned long start, end;
1496         struct zone *zone = NULL;
1497         struct page *page;
1498         int i;
1499         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1500              pfn < end_pfn;
1501              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1502                 /* Make sure the memory section is present first */
1503                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1504                         continue;
1505                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1506                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1507                         i = 0;
1508                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1509                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1510                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1511                                 i++;
1512                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1513                                 continue;
1514                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1515                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1516                                 return 0;
1517                         if (!zone)
1518                                 start = pfn + i;
1519                         zone = page_zone(page);
1520                         end = pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES;
1521                 }
1522         }
1523
1524         if (zone) {
1525                 *valid_start = start;
1526                 *valid_end = min(end, end_pfn);
1527                 return 1;
1528         } else {
1529                 return 0;
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1535  * non-lru movable pages and hugepages). We scan pfn because it's much
1536  * easier than scanning over linked list. This function returns the pfn
1537  * of the first found movable page if it's found, otherwise 0.
1538  */
1539 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1540 {
1541         unsigned long pfn;
1542         struct page *page;
1543         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1544                 if (pfn_valid(pfn)) {
1545                         page = pfn_to_page(pfn);
1546                         if (PageLRU(page))
1547                                 return pfn;
1548                         if (__PageMovable(page))
1549                                 return pfn;
1550                         if (PageHuge(page)) {
1551                                 if (page_huge_active(page))
1552                                         return pfn;
1553                                 else
1554                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1555                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1556                         }
1557                 }
1558         }
1559         return 0;
1560 }
1561
1562 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1563                 int **result)
1564 {
1565         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1566         int nid = page_to_nid(page);
1567         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1568         struct page *new_page = NULL;
1569
1570         /*
1571          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1572          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1573          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1574          */
1575         if (PageHuge(page))
1576                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1577                                         next_node_in(nid, nmask));
1578
1579         node_clear(nid, nmask);
1580
1581         if (PageHighMem(page)
1582             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1583                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1584
1585         if (!nodes_empty(nmask))
1586                 new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1587                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1588         if (!new_page)
1589                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1590                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1591
1592         return new_page;
1593 }
1594
1595 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1596 static int
1597 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1598 {
1599         unsigned long pfn;
1600         struct page *page;
1601         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1602         int not_managed = 0;
1603         int ret = 0;
1604         LIST_HEAD(source);
1605
1606         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1607                 if (!pfn_valid(pfn))
1608                         continue;
1609                 page = pfn_to_page(pfn);
1610
1611                 if (PageHuge(page)) {
1612                         struct page *head = compound_head(page);
1613                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1614                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1615                                 ret = -EBUSY;
1616                                 break;
1617                         }
1618                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1619                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1620                         continue;
1621                 }
1622
1623                 if (!get_page_unless_zero(page))
1624                         continue;
1625                 /*
1626                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1627                  * LRU and non-lru movable pages.
1628                  */
1629                 if (PageLRU(page))
1630                         ret = isolate_lru_page(page);
1631                 else
1632                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1633                 if (!ret) { /* Success */
1634                         put_page(page);
1635                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1636                         move_pages--;
1637                         if (!__PageMovable(page))
1638                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1639                                                     page_is_file_cache(page));
1640
1641                 } else {
1642 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1643                         pr_alert("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1644                         dump_page(page, "isolation failed");
1645 #endif
1646                         put_page(page);
1647                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1648                            check this again here. */
1649                         if (page_count(page)) {
1650                                 not_managed++;
1651                                 ret = -EBUSY;
1652                                 break;
1653                         }
1654                 }
1655         }
1656         if (!list_empty(&source)) {
1657                 if (not_managed) {
1658                         putback_movable_pages(&source);
1659                         goto out;
1660                 }
1661
1662                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1663                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1664                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1665                 if (ret)
1666                         putback_movable_pages(&source);
1667         }
1668 out:
1669         return ret;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1674  */
1675 static int
1676 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1677                         void *data)
1678 {
1679         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1680         return 0;
1681 }
1682
1683 static void
1684 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1685 {
1686         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1687                                 offline_isolated_pages_cb);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1692  */
1693 static int
1694 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1695                         void *data)
1696 {
1697         int ret;
1698         long offlined = *(long *)data;
1699         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1700         offlined = nr_pages;
1701         if (!ret)
1702                 *(long *)data += offlined;
1703         return ret;
1704 }
1705
1706 static long
1707 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1708 {
1709         long offlined = 0;
1710         int ret;
1711
1712         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1713                         check_pages_isolated_cb);
1714         if (ret < 0)
1715                 offlined = (long)ret;
1716         return offlined;
1717 }
1718
1719 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1720 /*
1721  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1722  * normal memory.
1723  */
1724 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1725 {
1726         return true;
1727 }
1728 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1729 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1730 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1731 {
1732         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1733         unsigned long present_pages = 0;
1734         enum zone_type zt;
1735
1736         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1737                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1738
1739         if (present_pages > nr_pages)
1740                 return true;
1741
1742         present_pages = 0;
1743         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1744                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1745
1746         /*
1747          * we can't offline the last normal memory until all
1748          * higher memory is offlined.
1749          */
1750         return present_pages == 0;
1751 }
1752 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1753
1754 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1755 {
1756 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1757         movable_node_enabled = true;
1758 #else
1759         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1760 #endif
1761         return 0;
1762 }
1763 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1764
1765 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1766 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1767                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1768 {
1769         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1770         unsigned long present_pages = 0;
1771         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1772
1773         /*
1774          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1775          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1776          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1777          *
1778          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1779          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1780          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1781          */
1782         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1783                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1784
1785         /*
1786          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1787          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1788          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1789          * become empty after offline , thus we can determind we will
1790          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1791          */
1792         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1793                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1794         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1795                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1796         else
1797                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1798
1799 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1800         /*
1801          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1802          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1803          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1804          *
1805          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1806          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1807          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1808          */
1809         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1810         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1811                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1812
1813         for (; zt <= zone_last; zt++)
1814                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1815         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1816                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1817         else
1818                 arg->status_change_nid_high = -1;
1819 #else
1820         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1821 #endif
1822
1823         /*
1824          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1825          */
1826         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1827
1828         /*
1829          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1830          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1831          * we can determind we will need to clear the node from
1832          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1833          */
1834         for (; zt <= zone_last; zt++)
1835                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1836         if (nr_pages >= present_pages)
1837                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1838         else
1839                 arg->status_change_nid = -1;
1840 }
1841
1842 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1843 {
1844         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1845                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1846
1847         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1848             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1849                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1850
1851         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1852             (arg->status_change_nid >= 0))
1853                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1854 }
1855
1856 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1857                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1858 {
1859         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1860         long offlined_pages;
1861         int ret, drain, retry_max, node;
1862         unsigned long flags;
1863         unsigned long valid_start, valid_end;
1864         struct zone *zone;
1865         struct memory_notify arg;
1866
1867         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1868         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1869                 return -EINVAL;
1870         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1871                 return -EINVAL;
1872         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1873            we assume this for now. .*/
1874         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn, &valid_start, &valid_end))
1875                 return -EINVAL;
1876
1877         zone = page_zone(pfn_to_page(valid_start));
1878         node = zone_to_nid(zone);
1879         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1880
1881         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1882                 return -EINVAL;
1883
1884         /* set above range as isolated */
1885         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1886                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1887         if (ret)
1888                 return ret;
1889
1890         arg.start_pfn = start_pfn;
1891         arg.nr_pages = nr_pages;
1892         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1893
1894         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1895         ret = notifier_to_errno(ret);
1896         if (ret)
1897                 goto failed_removal;
1898
1899         pfn = start_pfn;
1900         expire = jiffies + timeout;
1901         drain = 0;
1902         retry_max = 5;
1903 repeat:
1904         /* start memory hot removal */
1905         ret = -EAGAIN;
1906         if (time_after(jiffies, expire))
1907                 goto failed_removal;
1908         ret = -EINTR;
1909         if (signal_pending(current))
1910                 goto failed_removal;
1911         ret = 0;
1912         if (drain) {
1913                 lru_add_drain_all();
1914                 cond_resched();
1915                 drain_all_pages(zone);
1916         }
1917
1918         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1919         if (pfn) { /* We have movable pages */
1920                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1921                 if (!ret) {
1922                         drain = 1;
1923                         goto repeat;
1924                 } else {
1925                         if (ret < 0)
1926                                 if (--retry_max == 0)
1927                                         goto failed_removal;
1928                         yield();
1929                         drain = 1;
1930                         goto repeat;
1931                 }
1932         }
1933         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1934         lru_add_drain_all();
1935         yield();
1936         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1937         drain_all_pages(zone);
1938         /*
1939          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1940          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1941          */
1942         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1943         if (ret)
1944                 goto failed_removal;
1945         /* check again */
1946         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1947         if (offlined_pages < 0) {
1948                 ret = -EBUSY;
1949                 goto failed_removal;
1950         }
1951         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1952         /* Ok, all of our target is isolated.
1953            We cannot do rollback at this point. */
1954         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1955         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1956         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1957         /* removal success */
1958         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1959         zone->present_pages -= offlined_pages;
1960
1961         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1962         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1963         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1964
1965         init_per_zone_wmark_min();
1966
1967         if (!populated_zone(zone)) {
1968                 zone_pcp_reset(zone);
1969                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1970                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1971                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1972         } else
1973                 zone_pcp_update(zone);
1974
1975         node_states_clear_node(node, &arg);
1976         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1977                 kswapd_stop(node);
1978                 kcompactd_stop(node);
1979         }
1980
1981         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1982         writeback_set_ratelimit();
1983
1984         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1985         return 0;
1986
1987 failed_removal:
1988         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1989                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1990                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1991         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1992         /* pushback to free area */
1993         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1994         return ret;
1995 }
1996
1997 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1998 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1999 {
2000         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
2001 }
2002 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
2003
2004 /**
2005  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
2006  * @start_pfn: start pfn of the memory range
2007  * @end_pfn: end pfn of the memory range
2008  * @arg: argument passed to func
2009  * @func: callback for each memory section walked
2010  *
2011  * This function walks through all present mem sections in range
2012  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
2013  *
2014  * Returns the return value of func.
2015  */
2016 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
2017                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
2018 {
2019         struct memory_block *mem = NULL;
2020         struct mem_section *section;
2021         unsigned long pfn, section_nr;
2022         int ret;
2023
2024         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2025                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2026                 if (!present_section_nr(section_nr))
2027                         continue;
2028
2029                 section = __nr_to_section(section_nr);
2030                 /* same memblock? */
2031                 if (mem)
2032                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2033                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2034                                 continue;
2035
2036                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2037                 if (!mem)
2038                         continue;
2039
2040                 ret = func(mem, arg);
2041                 if (ret) {
2042                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2043                         return ret;
2044                 }
2045         }
2046
2047         if (mem)
2048                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2049
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2054 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2055 {
2056         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2057
2058         if (unlikely(ret)) {
2059                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2060
2061                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2062                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2063                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2064                         &beginpa, &endpa);
2065         }
2066
2067         return ret;
2068 }
2069
2070 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2071 {
2072         int cpu;
2073
2074         for_each_present_cpu(cpu) {
2075                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2076                         /*
2077                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2078                          * offline this node.
2079                          */
2080                         return -EBUSY;
2081         }
2082
2083         return 0;
2084 }
2085
2086 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2087 {
2088 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2089         int cpu;
2090
2091         for_each_possible_cpu(cpu)
2092                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2093                         numa_clear_node(cpu);
2094 #endif
2095 }
2096
2097 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2098 {
2099         int ret;
2100
2101         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2102         if (ret)
2103                 return ret;
2104
2105         /*
2106          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2107          * the cpu_to_node() now.
2108          */
2109
2110         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2111         return 0;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * try_offline_node
2116  *
2117  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2118  *
2119  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2120  * and online/offline operations before this call.
2121  */
2122 void try_offline_node(int nid)
2123 {
2124         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2125         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2126         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2127         unsigned long pfn;
2128
2129         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2130                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2131
2132                 if (!present_section_nr(section_nr))
2133                         continue;
2134
2135                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2136                         continue;
2137
2138                 /*
2139                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2140                  * can't offline node now.
2141                  */
2142                 return;
2143         }
2144
2145         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2146                 return;
2147
2148         /*
2149          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2150          * node now.
2151          */
2152         node_set_offline(nid);
2153         unregister_one_node(nid);
2154 }
2155 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2156
2157 /**
2158  * remove_memory
2159  *
2160  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2161  * and online/offline operations before this call, as required by
2162  * try_offline_node().
2163  */
2164 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2165 {
2166         int ret;
2167
2168         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2169
2170         mem_hotplug_begin();
2171
2172         /*
2173          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2174          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2175          * if this is not the case.
2176          */
2177         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2178                                 check_memblock_offlined_cb);
2179         if (ret)
2180                 BUG();
2181
2182         /* remove memmap entry */
2183         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2184         memblock_free(start, size);
2185         memblock_remove(start, size);
2186
2187         arch_remove_memory(start, size);
2188
2189         try_offline_node(nid);
2190
2191         mem_hotplug_done();
2192 }
2193 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2194 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */