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