mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38         .memory.name            = "memory",
  39
  40         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  41         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  42         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  43         .reserved.name          = "reserved",
  44
  45 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  46         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  47         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  48         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  49         .physmem.name           = "physmem",
  50 #endif
  51
  52         .bottom_up              = false,
  53         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  54 };
  55
  56 int memblock_debug __initdata_memblock;
  57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61
  62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  63 {
  64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  65 }
  66
  67 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  68 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  69 {
  70         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * Address comparison utilities
  75  */
  76 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  77                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  78 {
  79         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  80 }
  81
  82 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  83                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  84 {
  85         unsigned long i;
  86
  87         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
  88                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
  89                                            type->regions[i].size))
  90                         break;
  91         return i < type->cnt;
  92 }
  93
  94 /*
  95  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
  96  * @start: start of candidate range
  97  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
  98  * @size: size of free area to find
  99  * @align: alignment of free area to find
 100  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 101  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 102  *
 103  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 104  *
 105  * RETURNS:
 106  * Found address on success, 0 on failure.
 107  */
 108 static phys_addr_t __init_memblock
 109 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 110                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 111                                 ulong flags)
 112 {
 113         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 114         u64 i;
 115
 116         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 117                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 118                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 119
 120                 cand = round_up(this_start, align);
 121                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 122                         return cand;
 123         }
 124
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /**
 129  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 130  * @start: start of candidate range
 131  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 132  * @size: size of free area to find
 133  * @align: alignment of free area to find
 134  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 135  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 136  *
 137  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 138  *
 139  * RETURNS:
 140  * Found address on success, 0 on failure.
 141  */
 142 static phys_addr_t __init_memblock
 143 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 144                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 145                                ulong flags)
 146 {
 147         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 148         u64 i;
 149
 150         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 151                                         NULL) {
 152                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 153                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 154
 155                 if (this_end < size)
 156                         continue;
 157
 158                 cand = round_down(this_end - size, align);
 159                 if (cand >= this_start)
 160                         return cand;
 161         }
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 168  * @size: size of free area to find
 169  * @align: alignment of free area to find
 170  * @start: start of candidate range
 171  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 172  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 173  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 174  *
 175  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 176  *
 177  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 178  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 179  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 180  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 181  * will reside in the same node.
 182  *
 183  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 184  *
 185  * RETURNS:
 186  * Found address on success, 0 on failure.
 187  */
 188 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 189                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 190                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 191 {
 192         phys_addr_t kernel_end, ret;
 193
 194         /* pump up @end */
 195         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 196                 end = memblock.current_limit;
 197
 198         /* avoid allocating the first page */
 199         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 200         end = max(start, end);
 201         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 202
 203         /*
 204          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 205          * is set and @end is above the kernel image.
 206          */
 207         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 208                 phys_addr_t bottom_up_start;
 209
 210                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 211                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 212
 213                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 214                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 215                                                       size, align, nid, flags);
 216                 if (ret)
 217                         return ret;
 218
 219                 /*
 220                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 221                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 222                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 223                  * allocation failed.
 224                  *
 225                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 226                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 227                  * fail happens.
 228                  */
 229                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
 230         }
 231
 232         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 233                                               flags);
 234 }
 235
 236 /**
 237  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 238  * @start: start of candidate range
 239  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 240  * @size: size of free area to find
 241  * @align: alignment of free area to find
 242  *
 243  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 244  *
 245  * RETURNS:
 246  * Found address on success, 0 on failure.
 247  */
 248 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 249                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 250                                         phys_addr_t align)
 251 {
 252         phys_addr_t ret;
 253         ulong flags = choose_memblock_flags();
 254
 255 again:
 256         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 257                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 258
 259         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 260                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 261                         &size);
 262                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 263                 goto again;
 264         }
 265
 266         return ret;
 267 }
 268
 269 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 270 {
 271         type->total_size -= type->regions[r].size;
 272         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 273                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 274         type->cnt--;
 275
 276         /* Special case for empty arrays */
 277         if (type->cnt == 0) {
 278                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 279                 type->cnt = 1;
 280                 type->regions[0].base = 0;
 281                 type->regions[0].size = 0;
 282                 type->regions[0].flags = 0;
 283                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 284         }
 285 }
 286
 287 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 288
 289 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 290                                         phys_addr_t *addr)
 291 {
 292         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 293                 return 0;
 294
 295         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 296
 297         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 298                           memblock.reserved.max);
 299 }
 300
 301 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 302                                         phys_addr_t *addr)
 303 {
 304         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 305                 return 0;
 306
 307         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 308
 309         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 310                           memblock.memory.max);
 311 }
 312
 313 #endif
 314
 315 /**
 316  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 317  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 318  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 319  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 320  *
 321  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 322  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 323  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 324  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 325  * not overlap.
 326  *
 327  * RETURNS:
 328  * 0 on success, -1 on failure.
 329  */
 330 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 331                                                 phys_addr_t new_area_start,
 332                                                 phys_addr_t new_area_size)
 333 {
 334         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 335         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 336         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 337         int use_slab = slab_is_available();
 338         int *in_slab;
 339
 340         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 341          * of memory that aren't suitable for allocation
 342          */
 343         if (!memblock_can_resize)
 344                 return -1;
 345
 346         /* Calculate new doubled size */
 347         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 348         new_size = old_size << 1;
 349         /*
 350          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 351          *   so we can free them completely later.
 352          */
 353         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 354         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 355
 356         /* Retrieve the slab flag */
 357         if (type == &memblock.memory)
 358                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 359         else
 360                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 361
 362         /* Try to find some space for it.
 363          *
 364          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 365          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 366          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 367          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 368          *
 369          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 370          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 371          * is active for memory hotplug operations
 372          */
 373         if (use_slab) {
 374                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 375                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 376         } else {
 377                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 378                 if (type != &memblock.reserved)
 379                         new_area_start = new_area_size = 0;
 380
 381                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 382                                                 memblock.current_limit,
 383                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 384                 if (!addr && new_area_size)
 385                         addr = memblock_find_in_range(0,
 386                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 387                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 388
 389                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 390         }
 391         if (!addr) {
 392                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 393                        type->name, type->max, type->max * 2);
 394                 return -1;
 395         }
 396
 397         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 398                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
 399                         (u64)addr + new_size - 1);
 400
 401         /*
 402          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 403          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 404          * full.
 405          */
 406         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 407         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 408         old_array = type->regions;
 409         type->regions = new_array;
 410         type->max <<= 1;
 411
 412         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 413         if (*in_slab)
 414                 kfree(old_array);
 415         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 416                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 417                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 418
 419         /*
 420          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 421          * needn't do it
 422          */
 423         if (!use_slab)
 424                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 425
 426         /* Update slab flag */
 427         *in_slab = use_slab;
 428
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 /**
 433  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 434  * @type: memblock type to scan
 435  *
 436  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 437  */
 438 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 439 {
 440         int i = 0;
 441
 442         /* cnt never goes below 1 */
 443         while (i < type->cnt - 1) {
 444                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 445                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 446
 447                 if (this->base + this->size != next->base ||
 448                     memblock_get_region_node(this) !=
 449                     memblock_get_region_node(next) ||
 450                     this->flags != next->flags) {
 451                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 452                         i++;
 453                         continue;
 454                 }
 455
 456                 this->size += next->size;
 457                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 458                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 459                 type->cnt--;
 460         }
 461 }
 462
 463 /**
 464  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 465  * @type:       memblock type to insert into
 466  * @idx:        index for the insertion point
 467  * @base:       base address of the new region
 468  * @size:       size of the new region
 469  * @nid:        node id of the new region
 470  * @flags:      flags of the new region
 471  *
 472  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 473  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 474  */
 475 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 476                                                    int idx, phys_addr_t base,
 477                                                    phys_addr_t size,
 478                                                    int nid, unsigned long flags)
 479 {
 480         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 481
 482         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 483         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 484         rgn->base = base;
 485         rgn->size = size;
 486         rgn->flags = flags;
 487         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 488         type->cnt++;
 489         type->total_size += size;
 490 }
 491
 492 /**
 493  * memblock_add_range - add new memblock region
 494  * @type: memblock type to add new region into
 495  * @base: base address of the new region
 496  * @size: size of the new region
 497  * @nid: nid of the new region
 498  * @flags: flags of the new region
 499  *
 500  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 501  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 502  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 503  * compatible regions are merged) after the addition.
 504  *
 505  * RETURNS:
 506  * 0 on success, -errno on failure.
 507  */
 508 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 509                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 510                                 int nid, unsigned long flags)
 511 {
 512         bool insert = false;
 513         phys_addr_t obase = base;
 514         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 515         int idx, nr_new;
 516         struct memblock_region *rgn;
 517
 518         if (!size)
 519                 return 0;
 520
 521         /* special case for empty array */
 522         if (type->regions[0].size == 0) {
 523                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 524                 type->regions[0].base = base;
 525                 type->regions[0].size = size;
 526                 type->regions[0].flags = flags;
 527                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 528                 type->total_size = size;
 529                 return 0;
 530         }
 531 repeat:
 532         /*
 533          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 534          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 535          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 536          */
 537         base = obase;
 538         nr_new = 0;
 539
 540         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 541                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 542                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 543
 544                 if (rbase >= end)
 545                         break;
 546                 if (rend <= base)
 547                         continue;
 548                 /*
 549                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 550                  * area, insert that portion.
 551                  */
 552                 if (rbase > base) {
 553 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 554                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 555 #endif
 556                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 557                         nr_new++;
 558                         if (insert)
 559                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 560                                                        rbase - base, nid,
 561                                                        flags);
 562                 }
 563                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 564                 base = min(rend, end);
 565         }
 566
 567         /* insert the remaining portion */
 568         if (base < end) {
 569                 nr_new++;
 570                 if (insert)
 571                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 572                                                nid, flags);
 573         }
 574
 575         if (!nr_new)
 576                 return 0;
 577
 578         /*
 579          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 580          * insertions; otherwise, merge and return.
 581          */
 582         if (!insert) {
 583                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 584                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 585                                 return -ENOMEM;
 586                 insert = true;
 587                 goto repeat;
 588         } else {
 589                 memblock_merge_regions(type);
 590                 return 0;
 591         }
 592 }
 593
 594 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 595                                        int nid)
 596 {
 597         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 598 }
 599
 600 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 601 {
 602         phys_addr_t end = base + size - 1;
 603
 604         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
 605                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 606
 607         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 608 }
 609
 610 /**
 611  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 612  * @type: memblock type to isolate range for
 613  * @base: base of range to isolate
 614  * @size: size of range to isolate
 615  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 616  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 617  *
 618  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 619  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 620  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 621  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 622  *
 623  * RETURNS:
 624  * 0 on success, -errno on failure.
 625  */
 626 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 627                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 628                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 629 {
 630         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 631         int idx;
 632         struct memblock_region *rgn;
 633
 634         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 635
 636         if (!size)
 637                 return 0;
 638
 639         /* we'll create at most two more regions */
 640         while (type->cnt + 2 > type->max)
 641                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 642                         return -ENOMEM;
 643
 644         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 645                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 646                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 647
 648                 if (rbase >= end)
 649                         break;
 650                 if (rend <= base)
 651                         continue;
 652
 653                 if (rbase < base) {
 654                         /*
 655                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 656                          * to process the next region - the new top half.
 657                          */
 658                         rgn->base = base;
 659                         rgn->size -= base - rbase;
 660                         type->total_size -= base - rbase;
 661                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 662                                                memblock_get_region_node(rgn),
 663                                                rgn->flags);
 664                 } else if (rend > end) {
 665                         /*
 666                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 667                          * current region - the new bottom half.
 668                          */
 669                         rgn->base = end;
 670                         rgn->size -= end - rbase;
 671                         type->total_size -= end - rbase;
 672                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 673                                                memblock_get_region_node(rgn),
 674                                                rgn->flags);
 675                 } else {
 676                         /* @rgn is fully contained, record it */
 677                         if (!*end_rgn)
 678                                 *start_rgn = idx;
 679                         *end_rgn = idx + 1;
 680                 }
 681         }
 682
 683         return 0;
 684 }
 685
 686 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 687                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 688 {
 689         int start_rgn, end_rgn;
 690         int i, ret;
 691
 692         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 693         if (ret)
 694                 return ret;
 695
 696         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 697                 memblock_remove_region(type, i);
 698         return 0;
 699 }
 700
 701 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 702 {
 703         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 704 }
 705
 706
 707 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 708 {
 709         phys_addr_t end = base + size - 1;
 710
 711         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
 712                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 713
 714         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 715         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 716 }
 717
 718 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 719 {
 720         phys_addr_t end = base + size - 1;
 721
 722         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
 723                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 724
 725         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 726 }
 727
 728 /**
 729  *
 730  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 731  *
 732  * Return 0 on success, -errno on failure.
 733  */
 734 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 735                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 736 {
 737         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 738         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 739
 740         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 741         if (ret)
 742                 return ret;
 743
 744         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 745                 if (set)
 746                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 747                 else
 748                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 749
 750         memblock_merge_regions(type);
 751         return 0;
 752 }
 753
 754 /**
 755  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 756  * @base: the base phys addr of the region
 757  * @size: the size of the region
 758  *
 759  * Return 0 on success, -errno on failure.
 760  */
 761 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 762 {
 763         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 764 }
 765
 766 /**
 767  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 768  * @base: the base phys addr of the region
 769  * @size: the size of the region
 770  *
 771  * Return 0 on success, -errno on failure.
 772  */
 773 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 774 {
 775         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 776 }
 777
 778 /**
 779  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 780  * @base: the base phys addr of the region
 781  * @size: the size of the region
 782  *
 783  * Return 0 on success, -errno on failure.
 784  */
 785 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 786 {
 787         system_has_some_mirror = true;
 788
 789         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 790 }
 791
 792 /**
 793  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 794  * @base: the base phys addr of the region
 795  * @size: the size of the region
 796  *
 797  * Return 0 on success, -errno on failure.
 798  */
 799 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 800 {
 801         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 802 }
 803
 804 /**
 805  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 806  * @base: the base phys addr of the region
 807  * @size: the size of the region
 808  *
 809  * Return 0 on success, -errno on failure.
 810  */
 811 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 812 {
 813         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 814 }
 815
 816 /**
 817  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 818  * @idx: pointer to u64 loop variable
 819  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 820  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 821  *
 822  * Iterate over all reserved memory regions.
 823  */
 824 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 825                                            phys_addr_t *out_start,
 826                                            phys_addr_t *out_end)
 827 {
 828         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 829
 830         if (*idx < type->cnt) {
 831                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 832                 phys_addr_t base = r->base;
 833                 phys_addr_t size = r->size;
 834
 835                 if (out_start)
 836                         *out_start = base;
 837                 if (out_end)
 838                         *out_end = base + size - 1;
 839
 840                 *idx += 1;
 841                 return;
 842         }
 843
 844         /* signal end of iteration */
 845         *idx = ULLONG_MAX;
 846 }
 847
 848 /**
 849  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 850  * @idx: pointer to u64 loop variable
 851  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 852  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 853  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 854  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 855  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 856  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 857  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 858  *
 859  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 860  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 861  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 862  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 863  * look like the following,
 864  *
 865  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 866  *
 867  * The upper 32bit indexes the following regions.
 868  *
 869  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 870  *
 871  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 872  * in lockstep and returns each intersection.
 873  */
 874 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 875                                       struct memblock_type *type_a,
 876                                       struct memblock_type *type_b,
 877                                       phys_addr_t *out_start,
 878                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 879 {
 880         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 881         int idx_b = *idx >> 32;
 882
 883         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 884         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 885                 nid = NUMA_NO_NODE;
 886
 887         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 888                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 889
 890                 phys_addr_t m_start = m->base;
 891                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 892                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 893
 894                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 895                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 896                         continue;
 897
 898                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 899                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 900                         continue;
 901
 902                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 903                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 904                         continue;
 905
 906                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 907                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 908                         continue;
 909
 910                 if (!type_b) {
 911                         if (out_start)
 912                                 *out_start = m_start;
 913                         if (out_end)
 914                                 *out_end = m_end;
 915                         if (out_nid)
 916                                 *out_nid = m_nid;
 917                         idx_a++;
 918                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 919                         return;
 920                 }
 921
 922                 /* scan areas before each reservation */
 923                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 924                         struct memblock_region *r;
 925                         phys_addr_t r_start;
 926                         phys_addr_t r_end;
 927
 928                         r = &type_b->regions[idx_b];
 929                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 930                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 931                                 r->base : ULLONG_MAX;
 932
 933                         /*
 934                          * if idx_b advanced past idx_a,
 935                          * break out to advance idx_a
 936                          */
 937                         if (r_start >= m_end)
 938                                 break;
 939                         /* if the two regions intersect, we're done */
 940                         if (m_start < r_end) {
 941                                 if (out_start)
 942                                         *out_start =
 943                                                 max(m_start, r_start);
 944                                 if (out_end)
 945                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 946                                 if (out_nid)
 947                                         *out_nid = m_nid;
 948                                 /*
 949                                  * The region which ends first is
 950                                  * advanced for the next iteration.
 951                                  */
 952                                 if (m_end <= r_end)
 953                                         idx_a++;
 954                                 else
 955                                         idx_b++;
 956                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 957                                 return;
 958                         }
 959                 }
 960         }
 961
 962         /* signal end of iteration */
 963         *idx = ULLONG_MAX;
 964 }
 965
 966 /**
 967  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 968  *
 969  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 970  * in type_b.
 971  *
 972  * @idx: pointer to u64 loop variable
 973  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 974  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 975  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 976  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 977  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 978  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 979  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 980  *
 981  * Reverse of __next_mem_range().
 982  */
 983 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 984                                           struct memblock_type *type_a,
 985                                           struct memblock_type *type_b,
 986                                           phys_addr_t *out_start,
 987                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 988 {
 989         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 990         int idx_b = *idx >> 32;
 991
 992         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 993                 nid = NUMA_NO_NODE;
 994
 995         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 996                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 997                 if (type_b != NULL)
 998                         idx_b = type_b->cnt;
 999                 else
1000                         idx_b = 0;
1001         }
1002
1003         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1004                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1005
1006                 phys_addr_t m_start = m->base;
1007                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1008                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1009
1010                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1011                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1012                         continue;
1013
1014                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1015                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1016                         continue;
1017
1018                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1019                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1020                         continue;
1021
1022                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1023                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1024                         continue;
1025
1026                 if (!type_b) {
1027                         if (out_start)
1028                                 *out_start = m_start;
1029                         if (out_end)
1030                                 *out_end = m_end;
1031                         if (out_nid)
1032                                 *out_nid = m_nid;
1033                         idx_a--;
1034                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1035                         return;
1036                 }
1037
1038                 /* scan areas before each reservation */
1039                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1040                         struct memblock_region *r;
1041                         phys_addr_t r_start;
1042                         phys_addr_t r_end;
1043
1044                         r = &type_b->regions[idx_b];
1045                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1046                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1047                                 r->base : ULLONG_MAX;
1048                         /*
1049                          * if idx_b advanced past idx_a,
1050                          * break out to advance idx_a
1051                          */
1052
1053                         if (r_end <= m_start)
1054                                 break;
1055                         /* if the two regions intersect, we're done */
1056                         if (m_end > r_start) {
1057                                 if (out_start)
1058                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1059                                 if (out_end)
1060                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1061                                 if (out_nid)
1062                                         *out_nid = m_nid;
1063                                 if (m_start >= r_start)
1064                                         idx_a--;
1065                                 else
1066                                         idx_b--;
1067                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1068                                 return;
1069                         }
1070                 }
1071         }
1072         /* signal end of iteration */
1073         *idx = ULLONG_MAX;
1074 }
1075
1076 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1077 /*
1078  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1079  */
1080 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1081                                 unsigned long *out_start_pfn,
1082                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1083 {
1084         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1085         struct memblock_region *r;
1086
1087         while (++*idx < type->cnt) {
1088                 r = &type->regions[*idx];
1089
1090                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1091                         continue;
1092                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1093                         break;
1094         }
1095         if (*idx >= type->cnt) {
1096                 *idx = -1;
1097                 return;
1098         }
1099
1100         if (out_start_pfn)
1101                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1102         if (out_end_pfn)
1103                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1104         if (out_nid)
1105                 *out_nid = r->nid;
1106 }
1107
1108 unsigned long __init_memblock memblock_next_valid_pfn(unsigned long pfn,
1109                                                       unsigned long max_pfn)
1110 {
1111         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1112         unsigned int right = type->cnt;
1113         unsigned int mid, left = 0;
1114         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn + 1);
1115
1116         do {
1117                 mid = (right + left) / 2;
1118
1119                 if (addr < type->regions[mid].base)
1120                         right = mid;
1121                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1122                                   type->regions[mid].size))
1123                         left = mid + 1;
1124                 else {
1125                         /* addr is within the region, so pfn + 1 is valid */
1126                         return min(pfn + 1, max_pfn);
1127                 }
1128         } while (left < right);
1129
1130         if (right == type->cnt)
1131                 return max_pfn;
1132         else
1133                 return min(PHYS_PFN(type->regions[right].base), max_pfn);
1134 }
1135
1136 /**
1137  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1138  * @base: base of area to set node ID for
1139  * @size: size of area to set node ID for
1140  * @type: memblock type to set node ID for
1141  * @nid: node ID to set
1142  *
1143  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1144  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1145  *
1146  * RETURNS:
1147  * 0 on success, -errno on failure.
1148  */
1149 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1150                                       struct memblock_type *type, int nid)
1151 {
1152         int start_rgn, end_rgn;
1153         int i, ret;
1154
1155         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1156         if (ret)
1157                 return ret;
1158
1159         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1160                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1161
1162         memblock_merge_regions(type);
1163         return 0;
1164 }
1165 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1166
1167 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1168                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1169                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1170 {
1171         phys_addr_t found;
1172
1173         if (!align)
1174                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1175
1176         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1177                                             flags);
1178         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1179                 /*
1180                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1181                  * never reported as leaks.
1182                  */
1183                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1184                 return found;
1185         }
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1190                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1191                                         ulong flags)
1192 {
1193         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1194                                         flags);
1195 }
1196
1197 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1198                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1199                                         int nid, ulong flags)
1200 {
1201         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1202 }
1203
1204 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1205 {
1206         ulong flags = choose_memblock_flags();
1207         phys_addr_t ret;
1208
1209 again:
1210         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1211                                       nid, flags);
1212
1213         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1214                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1215                 goto again;
1216         }
1217         return ret;
1218 }
1219
1220 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1221 {
1222         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1223                                        MEMBLOCK_NONE);
1224 }
1225
1226 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1227 {
1228         phys_addr_t alloc;
1229
1230         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1231
1232         if (alloc == 0)
1233                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1234                       &size, &max_addr);
1235
1236         return alloc;
1237 }
1238
1239 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1240 {
1241         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1242 }
1243
1244 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1245 {
1246         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1247
1248         if (res)
1249                 return res;
1250         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1251 }
1252
1253 /**
1254  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1255  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1256  * @align: alignment of the region and block's size
1257  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1258  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1259  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1260  *
1261  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1262  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1263  * to any node in the system if the specified node can not
1264  * hold the requested memory.
1265  *
1266  * The allocation is performed from memory region limited by
1267  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1268  *
1269  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1270  *
1271  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1272  * allocated memory is reset to 0.
1273  *
1274  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1275  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1276  *
1277  * RETURNS:
1278  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1279  */
1280 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1281                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1282                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1283                                 int nid)
1284 {
1285         phys_addr_t alloc;
1286         void *ptr;
1287         ulong flags = choose_memblock_flags();
1288
1289         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1290                 nid = NUMA_NO_NODE;
1291
1292         /*
1293          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1294          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1295          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1296          */
1297         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1298                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1299
1300         if (!align)
1301                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1302
1303         if (max_addr > memblock.current_limit)
1304                 max_addr = memblock.current_limit;
1305 again:
1306         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1307                                             nid, flags);
1308         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1309                 goto done;
1310
1311         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1312                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1313                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1314                                                     flags);
1315                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1316                         goto done;
1317         }
1318
1319         if (min_addr) {
1320                 min_addr = 0;
1321                 goto again;
1322         }
1323
1324         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1325                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1326                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1327                         &size);
1328                 goto again;
1329         }
1330
1331         return NULL;
1332 done:
1333         ptr = phys_to_virt(alloc);
1334         memset(ptr, 0, size);
1335
1336         /*
1337          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1338          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1339          * are only referred via the physical address which is not
1340          * looked up by kmemleak.
1341          */
1342         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1343
1344         return ptr;
1345 }
1346
1347 /**
1348  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1349  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1350  * @align: alignment of the region and block's size
1351  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1352  *        is preferred (phys address)
1353  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1354  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1355  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1356  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1357  *
1358  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1359  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1360  *
1361  * RETURNS:
1362  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1363  */
1364 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1365                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1366                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1367                                 int nid)
1368 {
1369         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1370                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1371                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1372         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1373                                              max_addr, nid);
1374 }
1375
1376 /**
1377  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1378  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1379  * @align: alignment of the region and block's size
1380  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1381  *        is preferred (phys address)
1382  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1383  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1384  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1385  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1386  *
1387  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1388  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1389  * and panics if the request can not be satisfied.
1390  *
1391  * RETURNS:
1392  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1393  */
1394 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1395                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1396                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1397                         int nid)
1398 {
1399         void *ptr;
1400
1401         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1402                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1403                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1404         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1405                                            min_addr, max_addr, nid);
1406         if (ptr)
1407                 return ptr;
1408
1409         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1410               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1411               (u64)max_addr);
1412         return NULL;
1413 }
1414
1415 /**
1416  * __memblock_free_early - free boot memory block
1417  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1418  * @size: size of the boot memory block in bytes
1419  *
1420  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1421  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1422  */
1423 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1424 {
1425         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1426                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1427                      (void *)_RET_IP_);
1428         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1429         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1430 }
1431
1432 /*
1433  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1434  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1435  * @size: size of the boot memory block in bytes
1436  *
1437  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1438  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1439  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1440  */
1441 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1442 {
1443         u64 cursor, end;
1444
1445         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1446                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1447                      (void *)_RET_IP_);
1448         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1449         cursor = PFN_UP(base);
1450         end = PFN_DOWN(base + size);
1451
1452         for (; cursor < end; cursor++) {
1453                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1454                 totalram_pages++;
1455         }
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Remaining API functions
1460  */
1461
1462 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1463 {
1464         return memblock.memory.total_size;
1465 }
1466
1467 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1468 {
1469         return memblock.reserved.total_size;
1470 }
1471
1472 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1473 {
1474         unsigned long pages = 0;
1475         struct memblock_region *r;
1476         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1477
1478         for_each_memblock(memory, r) {
1479                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1480                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1481                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1482                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1483                 pages += end_pfn - start_pfn;
1484         }
1485
1486         return PFN_PHYS(pages);
1487 }
1488
1489 /* lowest address */
1490 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1491 {
1492         return memblock.memory.regions[0].base;
1493 }
1494
1495 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1496 {
1497         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1498
1499         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1500 }
1501
1502 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1503 {
1504         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1505         struct memblock_region *r;
1506
1507         /*
1508          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1509          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1510          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1511          */
1512         for_each_memblock(memory, r) {
1513                 if (limit <= r->size) {
1514                         max_addr = r->base + limit;
1515                         break;
1516                 }
1517                 limit -= r->size;
1518         }
1519
1520         return max_addr;
1521 }
1522
1523 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1524 {
1525         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1526
1527         if (!limit)
1528                 return;
1529
1530         max_addr = __find_max_addr(limit);
1531
1532         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1533         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1534                 return;
1535
1536         /* truncate both memory and reserved regions */
1537         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1538                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1539         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1540                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1541 }
1542
1543 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1544 {
1545         int start_rgn, end_rgn;
1546         int i, ret;
1547
1548         if (!size)
1549                 return;
1550
1551         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1552                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1553         if (ret)
1554                 return;
1555
1556         /* remove all the MAP regions */
1557         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1558                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1559                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1560
1561         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1562                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1563                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1564
1565         /* truncate the reserved regions */
1566         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1567         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1568                         base + size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1569 }
1570
1571 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1572 {
1573         phys_addr_t max_addr;
1574
1575         if (!limit)
1576                 return;
1577
1578         max_addr = __find_max_addr(limit);
1579
1580         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1581         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1582                 return;
1583
1584         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1585 }
1586
1587 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1588 {
1589         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1590
1591         do {
1592                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1593
1594                 if (addr < type->regions[mid].base)
1595                         right = mid;
1596                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1597                                   type->regions[mid].size))
1598                         left = mid + 1;
1599                 else
1600                         return mid;
1601         } while (left < right);
1602         return -1;
1603 }
1604
1605 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1606 {
1607         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1608 }
1609
1610 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1611 {
1612         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1613 }
1614
1615 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1616 {
1617         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1618
1619         if (i == -1)
1620                 return false;
1621         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1622 }
1623
1624 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1625 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1626                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1627 {
1628         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1629         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1630
1631         if (mid == -1)
1632                 return -1;
1633
1634         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1635         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1636
1637         return type->regions[mid].nid;
1638 }
1639 #endif
1640
1641 /**
1642  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1643  * @base: base of region to check
1644  * @size: size of region to check
1645  *
1646  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1647  *
1648  * RETURNS:
1649  * 0 if false, non-zero if true
1650  */
1651 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1652 {
1653         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1654         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1655
1656         if (idx == -1)
1657                 return 0;
1658         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1659                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1660 }
1661
1662 /**
1663  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1664  * @base: base of region to check
1665  * @size: size of region to check
1666  *
1667  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1668  *
1669  * RETURNS:
1670  * True if they intersect, false if not.
1671  */
1672 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1673 {
1674         memblock_cap_size(base, &size);
1675         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1676 }
1677
1678 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1679 {
1680         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1681         struct memblock_region *r;
1682
1683         for_each_memblock(memory, r) {
1684                 orig_start = r->base;
1685                 orig_end = r->base + r->size;
1686                 start = round_up(orig_start, align);
1687                 end = round_down(orig_end, align);
1688
1689                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1690                         continue;
1691
1692                 if (start < end) {
1693                         r->base = start;
1694                         r->size = end - start;
1695                 } else {
1696                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1697                                                r - memblock.memory.regions);
1698                         r--;
1699                 }
1700         }
1701 }
1702
1703 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1704 {
1705         memblock.current_limit = limit;
1706 }
1707
1708 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1709 {
1710         return memblock.current_limit;
1711 }
1712
1713 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1714 {
1715         phys_addr_t base, end, size;
1716         unsigned long flags;
1717         int idx;
1718         struct memblock_region *rgn;
1719
1720         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1721
1722         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1723                 char nid_buf[32] = "";
1724
1725                 base = rgn->base;
1726                 size = rgn->size;
1727                 end = base + size - 1;
1728                 flags = rgn->flags;
1729 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1730                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1731                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1732                                  memblock_get_region_node(rgn));
1733 #endif
1734                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1735                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1736         }
1737 }
1738
1739 extern unsigned long __init_memblock
1740 memblock_reserved_memory_within(phys_addr_t start_addr, phys_addr_t end_addr)
1741 {
1742         struct memblock_region *rgn;
1743         unsigned long size = 0;
1744         int idx;
1745
1746         for_each_memblock_type((&memblock.reserved), rgn) {
1747                 phys_addr_t start, end;
1748
1749                 if (rgn->base + rgn->size < start_addr)
1750                         continue;
1751                 if (rgn->base > end_addr)
1752                         continue;
1753
1754                 start = rgn->base;
1755                 end = start + rgn->size;
1756                 size += end - start;
1757         }
1758
1759         return size;
1760 }
1761
1762 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1763 {
1764         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1765         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1766                 &memblock.memory.total_size,
1767                 &memblock.reserved.total_size);
1768
1769         memblock_dump(&memblock.memory);
1770         memblock_dump(&memblock.reserved);
1771 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1772         memblock_dump(&memblock.physmem);
1773 #endif
1774 }
1775
1776 void __init memblock_allow_resize(void)
1777 {
1778         memblock_can_resize = 1;
1779 }
1780
1781 static int __init early_memblock(char *p)
1782 {
1783         if (p && strstr(p, "debug"))
1784                 memblock_debug = 1;
1785         return 0;
1786 }
1787 early_param("memblock", early_memblock);
1788
1789 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1790
1791 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1792 {
1793         struct memblock_type *type = m->private;
1794         struct memblock_region *reg;
1795         int i;
1796         phys_addr_t end;
1797
1798         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1799                 reg = &type->regions[i];
1800                 end = reg->base + reg->size - 1;
1801
1802                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1803                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1804         }
1805         return 0;
1806 }
1807
1808 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1809 {
1810         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1811 }
1812
1813 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1814         .open = memblock_debug_open,
1815         .read = seq_read,
1816         .llseek = seq_lseek,
1817         .release = single_release,
1818 };
1819
1820 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1821 {
1822         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1823         if (!root)
1824                 return -ENXIO;
1825         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1826         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1827 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1828         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1829 #endif
1830
1831         return 0;
1832 }
1833 __initcall(memblock_init_debugfs);
1834
1835 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */