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-generic/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
  39         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  40         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  41         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  42
  43 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  44         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  45         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  46         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  47 #endif
  48
  49         .bottom_up              = false,
  50         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  51 };
  52
  53 int memblock_debug __initdata_memblock;
  54 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
  55 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
  56 #endif
  57 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  58 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  59 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60
  61 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  62 static __init_memblock const char *
  63 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  64 {
  65         if (type == &memblock.memory)
  66                 return "memory";
  67         else if (type == &memblock.reserved)
  68                 return "reserved";
  69         else
  70                 return "unknown";
  71 }
  72
  73 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  74 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  75 {
  76         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Address comparison utilities
  81  */
  82 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  83                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  84 {
  85         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  86 }
  87
  88 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  89                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  90 {
  91         unsigned long i;
  92
  93         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
  94                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
  95                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
  96                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
  97                         break;
  98         }
  99
 100         return (i < type->cnt) ? i : -1;
 101 }
 102
 103 /*
 104  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 105  * @start: start of candidate range
 106  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 107  * @size: size of free area to find
 108  * @align: alignment of free area to find
 109  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 110  *
 111  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 112  *
 113  * RETURNS:
 114  * Found address on success, 0 on failure.
 115  */
 116 static phys_addr_t __init_memblock
 117 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 118                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 119 {
 120         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 121         u64 i;
 122
 123         for_each_free_mem_range(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
 124                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 125                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 126
 127                 cand = round_up(this_start, align);
 128                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 129                         return cand;
 130         }
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 /**
 136  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 137  * @start: start of candidate range
 138  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 139  * @size: size of free area to find
 140  * @align: alignment of free area to find
 141  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 142  *
 143  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 144  *
 145  * RETURNS:
 146  * Found address on success, 0 on failure.
 147  */
 148 static phys_addr_t __init_memblock
 149 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 150                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 151 {
 152         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 153         u64 i;
 154
 155         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
 156                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 157                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 158
 159                 if (this_end < size)
 160                         continue;
 161
 162                 cand = round_down(this_end - size, align);
 163                 if (cand >= this_start)
 164                         return cand;
 165         }
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 /**
 171  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 172  * @size: size of free area to find
 173  * @align: alignment of free area to find
 174  * @start: start of candidate range
 175  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 176  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 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)
 194 {
 195         int ret;
 196         phys_addr_t kernel_end;
 197
 198         /* pump up @end */
 199         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 200                 end = memblock.current_limit;
 201
 202         /* avoid allocating the first page */
 203         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 204         end = max(start, end);
 205         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 206
 207         /*
 208          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 209          * is set and @end is above the kernel image.
 210          */
 211         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 212                 phys_addr_t bottom_up_start;
 213
 214                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 215                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 216
 217                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 218                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 219                                                       size, align, nid);
 220                 if (ret)
 221                         return ret;
 222
 223                 /*
 224                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 225                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 226                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 227                  * allocation failed.
 228                  *
 229                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 230                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 231                  * fail happens.
 232                  */
 233                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, "
 234                              "memory hotunplug may be affected\n");
 235         }
 236
 237         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid);
 238 }
 239
 240 /**
 241  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 242  * @start: start of candidate range
 243  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 244  * @size: size of free area to find
 245  * @align: alignment of free area to find
 246  *
 247  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 248  *
 249  * RETURNS:
 250  * Found address on success, 0 on failure.
 251  */
 252 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 253                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 254                                         phys_addr_t align)
 255 {
 256         return memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 257                                             NUMA_NO_NODE);
 258 }
 259
 260 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 261 {
 262         type->total_size -= type->regions[r].size;
 263         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 264                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 265         type->cnt--;
 266
 267         /* Special case for empty arrays */
 268         if (type->cnt == 0) {
 269                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 270                 type->cnt = 1;
 271                 type->regions[0].base = 0;
 272                 type->regions[0].size = 0;
 273                 type->regions[0].flags = 0;
 274                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 275         }
 276 }
 277
 278 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 279
 280 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 281                                         phys_addr_t *addr)
 282 {
 283         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 284                 return 0;
 285
 286         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 287
 288         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 289                           memblock.reserved.max);
 290 }
 291
 292 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 293                                         phys_addr_t *addr)
 294 {
 295         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 296                 return 0;
 297
 298         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 299
 300         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 301                           memblock.memory.max);
 302 }
 303
 304 #endif
 305
 306 /**
 307  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 308  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 309  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 310  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 311  *
 312  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 313  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 314  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 315  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 316  * not overlap.
 317  *
 318  * RETURNS:
 319  * 0 on success, -1 on failure.
 320  */
 321 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 322                                                 phys_addr_t new_area_start,
 323                                                 phys_addr_t new_area_size)
 324 {
 325         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 326         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 327         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 328         int use_slab = slab_is_available();
 329         int *in_slab;
 330
 331         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 332          * of memory that aren't suitable for allocation
 333          */
 334         if (!memblock_can_resize)
 335                 return -1;
 336
 337         /* Calculate new doubled size */
 338         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 339         new_size = old_size << 1;
 340         /*
 341          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 342          *   so we can free them completely later.
 343          */
 344         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 345         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 346
 347         /* Retrieve the slab flag */
 348         if (type == &memblock.memory)
 349                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 350         else
 351                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 352
 353         /* Try to find some space for it.
 354          *
 355          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 356          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 357          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 358          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 359          *
 360          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 361          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 362          * is active for memory hotplug operations
 363          */
 364         if (use_slab) {
 365                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 366                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 367         } else {
 368                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 369                 if (type != &memblock.reserved)
 370                         new_area_start = new_area_size = 0;
 371
 372                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 373                                                 memblock.current_limit,
 374                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 375                 if (!addr && new_area_size)
 376                         addr = memblock_find_in_range(0,
 377                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 378                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 379
 380                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 381         }
 382         if (!addr) {
 383                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 384                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 385                 return -1;
 386         }
 387
 388         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 389                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 390                         (u64)addr + new_size - 1);
 391
 392         /*
 393          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 394          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 395          * full.
 396          */
 397         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 398         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 399         old_array = type->regions;
 400         type->regions = new_array;
 401         type->max <<= 1;
 402
 403         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 404         if (*in_slab)
 405                 kfree(old_array);
 406         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 407                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 408                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 409
 410         /*
 411          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 412          * needn't do it
 413          */
 414         if (!use_slab)
 415                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 416
 417         /* Update slab flag */
 418         *in_slab = use_slab;
 419
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 /**
 424  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 425  * @type: memblock type to scan
 426  *
 427  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 428  */
 429 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 430 {
 431         int i = 0;
 432
 433         /* cnt never goes below 1 */
 434         while (i < type->cnt - 1) {
 435                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 436                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 437
 438                 if (this->base + this->size != next->base ||
 439                     memblock_get_region_node(this) !=
 440                     memblock_get_region_node(next) ||
 441                     this->flags != next->flags) {
 442                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 443                         i++;
 444                         continue;
 445                 }
 446
 447                 this->size += next->size;
 448                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 449                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 450                 type->cnt--;
 451         }
 452 }
 453
 454 /**
 455  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 456  * @type:       memblock type to insert into
 457  * @idx:        index for the insertion point
 458  * @base:       base address of the new region
 459  * @size:       size of the new region
 460  * @nid:        node id of the new region
 461  * @flags:      flags of the new region
 462  *
 463  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 464  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 465  */
 466 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 467                                                    int idx, phys_addr_t base,
 468                                                    phys_addr_t size,
 469                                                    int nid, unsigned long flags)
 470 {
 471         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 472
 473         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 474         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 475         rgn->base = base;
 476         rgn->size = size;
 477         rgn->flags = flags;
 478         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 479         type->cnt++;
 480         type->total_size += size;
 481 }
 482
 483 /**
 484  * memblock_add_range - add new memblock region
 485  * @type: memblock type to add new region into
 486  * @base: base address of the new region
 487  * @size: size of the new region
 488  * @nid: nid of the new region
 489  * @flags: flags of the new region
 490  *
 491  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 492  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 493  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 494  * compatible regions are merged) after the addition.
 495  *
 496  * RETURNS:
 497  * 0 on success, -errno on failure.
 498  */
 499 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 500                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 501                                 int nid, unsigned long flags)
 502 {
 503         bool insert = false;
 504         phys_addr_t obase = base;
 505         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 506         int i, nr_new;
 507
 508         if (!size)
 509                 return 0;
 510
 511         /* special case for empty array */
 512         if (type->regions[0].size == 0) {
 513                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 514                 type->regions[0].base = base;
 515                 type->regions[0].size = size;
 516                 type->regions[0].flags = flags;
 517                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 518                 type->total_size = size;
 519                 return 0;
 520         }
 521 repeat:
 522         /*
 523          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 524          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 525          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 526          */
 527         base = obase;
 528         nr_new = 0;
 529
 530         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 531                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 532                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 533                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 534
 535                 if (rbase >= end)
 536                         break;
 537                 if (rend <= base)
 538                         continue;
 539                 /*
 540                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 541                  * area, insert that portion.
 542                  */
 543                 if (rbase > base) {
 544                         nr_new++;
 545                         if (insert)
 546                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 547                                                        rbase - base, nid,
 548                                                        flags);
 549                 }
 550                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 551                 base = min(rend, end);
 552         }
 553
 554         /* insert the remaining portion */
 555         if (base < end) {
 556                 nr_new++;
 557                 if (insert)
 558                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base,
 559                                                nid, flags);
 560         }
 561
 562         /*
 563          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 564          * insertions; otherwise, merge and return.
 565          */
 566         if (!insert) {
 567                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 568                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 569                                 return -ENOMEM;
 570                 insert = true;
 571                 goto repeat;
 572         } else {
 573                 memblock_merge_regions(type);
 574                 return 0;
 575         }
 576 }
 577
 578 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 579                                        int nid)
 580 {
 581         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 582 }
 583
 584 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 585 {
 586         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size,
 587                                    MAX_NUMNODES, 0);
 588 }
 589
 590 /**
 591  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 592  * @type: memblock type to isolate range for
 593  * @base: base of range to isolate
 594  * @size: size of range to isolate
 595  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 596  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 597  *
 598  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 599  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 600  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 601  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 602  *
 603  * RETURNS:
 604  * 0 on success, -errno on failure.
 605  */
 606 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 607                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 608                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 609 {
 610         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 611         int i;
 612
 613         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 614
 615         if (!size)
 616                 return 0;
 617
 618         /* we'll create at most two more regions */
 619         while (type->cnt + 2 > type->max)
 620                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 621                         return -ENOMEM;
 622
 623         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 624                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 625                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 626                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 627
 628                 if (rbase >= end)
 629                         break;
 630                 if (rend <= base)
 631                         continue;
 632
 633                 if (rbase < base) {
 634                         /*
 635                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 636                          * to process the next region - the new top half.
 637                          */
 638                         rgn->base = base;
 639                         rgn->size -= base - rbase;
 640                         type->total_size -= base - rbase;
 641                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 642                                                memblock_get_region_node(rgn),
 643                                                rgn->flags);
 644                 } else if (rend > end) {
 645                         /*
 646                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 647                          * current region - the new bottom half.
 648                          */
 649                         rgn->base = end;
 650                         rgn->size -= end - rbase;
 651                         type->total_size -= end - rbase;
 652                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 653                                                memblock_get_region_node(rgn),
 654                                                rgn->flags);
 655                 } else {
 656                         /* @rgn is fully contained, record it */
 657                         if (!*end_rgn)
 658                                 *start_rgn = i;
 659                         *end_rgn = i + 1;
 660                 }
 661         }
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 667                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 668 {
 669         int start_rgn, end_rgn;
 670         int i, ret;
 671
 672         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 673         if (ret)
 674                 return ret;
 675
 676         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 677                 memblock_remove_region(type, i);
 678         return 0;
 679 }
 680
 681 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 682 {
 683         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 684 }
 685
 686
 687 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 688 {
 689         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 690                      (unsigned long long)base,
 691                      (unsigned long long)base + size - 1,
 692                      (void *)_RET_IP_);
 693
 694         kmemleak_free_part(__va(base), size);
 695         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 696 }
 697
 698 static int __init_memblock memblock_reserve_region(phys_addr_t base,
 699                                                    phys_addr_t size,
 700                                                    int nid,
 701                                                    unsigned long flags)
 702 {
 703         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 704
 705         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 706                      (unsigned long long)base,
 707                      (unsigned long long)base + size - 1,
 708                      flags, (void *)_RET_IP_);
 709
 710         return memblock_add_range(_rgn, base, size, nid, flags);
 711 }
 712
 713 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 714 {
 715         return memblock_reserve_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 716 }
 717
 718 /**
 719  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 720  * @base: the base phys addr of the region
 721  * @size: the size of the region
 722  *
 723  * This function isolates region [@base, @base + @size), and mark it with flag
 724  * MEMBLOCK_HOTPLUG.
 725  *
 726  * Return 0 on succees, -errno on failure.
 727  */
 728 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 729 {
 730         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 731         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 732
 733         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 734         if (ret)
 735                 return ret;
 736
 737         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 738                 memblock_set_region_flags(&type->regions[i], MEMBLOCK_HOTPLUG);
 739
 740         memblock_merge_regions(type);
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 /**
 745  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 746  * @base: the base phys addr of the region
 747  * @size: the size of the region
 748  *
 749  * This function isolates region [@base, @base + @size), and clear flag
 750  * MEMBLOCK_HOTPLUG for the isolated regions.
 751  *
 752  * Return 0 on succees, -errno on failure.
 753  */
 754 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 755 {
 756         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 757         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 758
 759         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 760         if (ret)
 761                 return ret;
 762
 763         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 764                 memblock_clear_region_flags(&type->regions[i],
 765                                             MEMBLOCK_HOTPLUG);
 766
 767         memblock_merge_regions(type);
 768         return 0;
 769 }
 770
 771 /**
 772  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 773  * @idx: pointer to u64 loop variable
 774  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 775  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 776  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 777  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 778  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 779  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 780  *
 781  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 782  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 783  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 784  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 785  * look like the following,
 786  *
 787  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 788  *
 789  * The upper 32bit indexes the following regions.
 790  *
 791  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 792  *
 793  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 794  * in lockstep and returns each intersection.
 795  */
 796 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid,
 797                                       struct memblock_type *type_a,
 798                                       struct memblock_type *type_b,
 799                                       phys_addr_t *out_start,
 800                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 801 {
 802         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 803         int idx_b = *idx >> 32;
 804
 805         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 806         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 807                 nid = NUMA_NO_NODE;
 808
 809         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 810                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 811
 812                 phys_addr_t m_start = m->base;
 813                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 814                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 815
 816                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 817                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 818                         continue;
 819
 820                 if (!type_b) {
 821                         if (out_start)
 822                                 *out_start = m_start;
 823                         if (out_end)
 824                                 *out_end = m_end;
 825                         if (out_nid)
 826                                 *out_nid = m_nid;
 827                         idx_a++;
 828                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 829                         return;
 830                 }
 831
 832                 /* scan areas before each reservation */
 833                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 834                         struct memblock_region *r;
 835                         phys_addr_t r_start;
 836                         phys_addr_t r_end;
 837
 838                         r = &type_b->regions[idx_b];
 839                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 840                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 841                                 r->base : ULLONG_MAX;
 842
 843                         /*
 844                          * if idx_b advanced past idx_a,
 845                          * break out to advance idx_a
 846                          */
 847                         if (r_start >= m_end)
 848                                 break;
 849                         /* if the two regions intersect, we're done */
 850                         if (m_start < r_end) {
 851                                 if (out_start)
 852                                         *out_start =
 853                                                 max(m_start, r_start);
 854                                 if (out_end)
 855                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 856                                 if (out_nid)
 857                                         *out_nid = m_nid;
 858                                 /*
 859                                  * The region which ends first is
 860                                  * advanced for the next iteration.
 861                                  */
 862                                 if (m_end <= r_end)
 863                                         idx_a++;
 864                                 else
 865                                         idx_b++;
 866                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 867                                 return;
 868                         }
 869                 }
 870         }
 871
 872         /* signal end of iteration */
 873         *idx = ULLONG_MAX;
 874 }
 875
 876 /**
 877  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 878  *
 879  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 880  * in type_b.
 881  *
 882  * @idx: pointer to u64 loop variable
 883  * @nid: nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 884  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 885  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 886  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 887  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 888  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 889  *
 890  * Reverse of __next_mem_range().
 891  */
 892 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
 893                                           struct memblock_type *type_a,
 894                                           struct memblock_type *type_b,
 895                                           phys_addr_t *out_start,
 896                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 897 {
 898         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 899         int idx_b = *idx >> 32;
 900
 901         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 902                 nid = NUMA_NO_NODE;
 903
 904         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 905                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 906                 idx_b = type_b->cnt;
 907         }
 908
 909         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
 910                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 911
 912                 phys_addr_t m_start = m->base;
 913                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 914                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 915
 916                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 917                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 918                         continue;
 919
 920                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 921                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 922                         continue;
 923
 924                 if (!type_b) {
 925                         if (out_start)
 926                                 *out_start = m_start;
 927                         if (out_end)
 928                                 *out_end = m_end;
 929                         if (out_nid)
 930                                 *out_nid = m_nid;
 931                         idx_a++;
 932                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 933                         return;
 934                 }
 935
 936                 /* scan areas before each reservation */
 937                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
 938                         struct memblock_region *r;
 939                         phys_addr_t r_start;
 940                         phys_addr_t r_end;
 941
 942                         r = &type_b->regions[idx_b];
 943                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 944                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 945                                 r->base : ULLONG_MAX;
 946                         /*
 947                          * if idx_b advanced past idx_a,
 948                          * break out to advance idx_a
 949                          */
 950
 951                         if (r_end <= m_start)
 952                                 break;
 953                         /* if the two regions intersect, we're done */
 954                         if (m_end > r_start) {
 955                                 if (out_start)
 956                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 957                                 if (out_end)
 958                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 959                                 if (out_nid)
 960                                         *out_nid = m_nid;
 961                                 if (m_start >= r_start)
 962                                         idx_a--;
 963                                 else
 964                                         idx_b--;
 965                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 966                                 return;
 967                         }
 968                 }
 969         }
 970         /* signal end of iteration */
 971         *idx = ULLONG_MAX;
 972 }
 973
 974 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 975 /*
 976  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 977  */
 978 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 979                                 unsigned long *out_start_pfn,
 980                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 981 {
 982         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 983         struct memblock_region *r;
 984
 985         while (++*idx < type->cnt) {
 986                 r = &type->regions[*idx];
 987
 988                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 989                         continue;
 990                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 991                         break;
 992         }
 993         if (*idx >= type->cnt) {
 994                 *idx = -1;
 995                 return;
 996         }
 997
 998         if (out_start_pfn)
 999                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1000         if (out_end_pfn)
1001                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1002         if (out_nid)
1003                 *out_nid = r->nid;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1008  * @base: base of area to set node ID for
1009  * @size: size of area to set node ID for
1010  * @type: memblock type to set node ID for
1011  * @nid: node ID to set
1012  *
1013  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1014  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1015  *
1016  * RETURNS:
1017  * 0 on success, -errno on failure.
1018  */
1019 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1020                                       struct memblock_type *type, int nid)
1021 {
1022         int start_rgn, end_rgn;
1023         int i, ret;
1024
1025         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1026         if (ret)
1027                 return ret;
1028
1029         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1030                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1031
1032         memblock_merge_regions(type);
1033         return 0;
1034 }
1035 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1036
1037 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1038                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1039                                         phys_addr_t end, int nid)
1040 {
1041         phys_addr_t found;
1042
1043         if (!align)
1044                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1045
1046         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid);
1047         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1048                 /*
1049                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1050                  * never reported as leaks.
1051                  */
1052                 kmemleak_alloc(__va(found), size, 0, 0);
1053                 return found;
1054         }
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1059                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end)
1060 {
1061         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE);
1062 }
1063
1064 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1065                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1066                                         int nid)
1067 {
1068         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid);
1069 }
1070
1071 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1072 {
1073         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
1074 }
1075
1076 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1077 {
1078         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE);
1079 }
1080
1081 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1082 {
1083         phys_addr_t alloc;
1084
1085         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1086
1087         if (alloc == 0)
1088                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1089                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1090
1091         return alloc;
1092 }
1093
1094 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1095 {
1096         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1097 }
1098
1099 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1100 {
1101         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1102
1103         if (res)
1104                 return res;
1105         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1106 }
1107
1108 /**
1109  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1110  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1111  * @align: alignment of the region and block's size
1112  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1113  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1114  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1115  *
1116  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1117  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1118  * to any node in the system if the specified node can not
1119  * hold the requested memory.
1120  *
1121  * The allocation is performed from memory region limited by
1122  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1123  *
1124  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1125  *
1126  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1127  * allocated memory is reset to 0.
1128  *
1129  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1130  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1131  *
1132  * RETURNS:
1133  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1134  */
1135 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1136                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1137                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1138                                 int nid)
1139 {
1140         phys_addr_t alloc;
1141         void *ptr;
1142
1143         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1144                 nid = NUMA_NO_NODE;
1145
1146         /*
1147          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1148          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1149          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1150          */
1151         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1152                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1153
1154         if (!align)
1155                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1156
1157         if (max_addr > memblock.current_limit)
1158                 max_addr = memblock.current_limit;
1159
1160 again:
1161         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1162                                             nid);
1163         if (alloc)
1164                 goto done;
1165
1166         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1167                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1168                                                     max_addr,  NUMA_NO_NODE);
1169                 if (alloc)
1170                         goto done;
1171         }
1172
1173         if (min_addr) {
1174                 min_addr = 0;
1175                 goto again;
1176         } else {
1177                 goto error;
1178         }
1179
1180 done:
1181         memblock_reserve(alloc, size);
1182         ptr = phys_to_virt(alloc);
1183         memset(ptr, 0, size);
1184
1185         /*
1186          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1187          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1188          * are only referred via the physical address which is not
1189          * looked up by kmemleak.
1190          */
1191         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1192
1193         return ptr;
1194
1195 error:
1196         return NULL;
1197 }
1198
1199 /**
1200  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1201  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1202  * @align: alignment of the region and block's size
1203  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1204  *        is preferred (phys address)
1205  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1206  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1207  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1208  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1209  *
1210  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1211  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1212  *
1213  * RETURNS:
1214  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1215  */
1216 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1217                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1218                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1219                                 int nid)
1220 {
1221         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1222                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1223                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1224         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1225                                              max_addr, nid);
1226 }
1227
1228 /**
1229  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1230  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1231  * @align: alignment of the region and block's size
1232  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1233  *        is preferred (phys address)
1234  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1235  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1236  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1237  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1238  *
1239  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1240  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1241  * and panics if the request can not be satisfied.
1242  *
1243  * RETURNS:
1244  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1245  */
1246 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1247                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1248                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1249                         int nid)
1250 {
1251         void *ptr;
1252
1253         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1254                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1255                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1256         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1257                                            min_addr, max_addr, nid);
1258         if (ptr)
1259                 return ptr;
1260
1261         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1262               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1263               (u64)max_addr);
1264         return NULL;
1265 }
1266
1267 /**
1268  * __memblock_free_early - free boot memory block
1269  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1270  * @size: size of the boot memory block in bytes
1271  *
1272  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1273  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1274  */
1275 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1276 {
1277         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1278                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1279                      (void *)_RET_IP_);
1280         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1281         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1282 }
1283
1284 /*
1285  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1286  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1287  * @size: size of the boot memory block in bytes
1288  *
1289  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1290  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1291  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1292  */
1293 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1294 {
1295         u64 cursor, end;
1296
1297         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1298                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1299                      (void *)_RET_IP_);
1300         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1301         cursor = PFN_UP(base);
1302         end = PFN_DOWN(base + size);
1303
1304         for (; cursor < end; cursor++) {
1305                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
1306                 totalram_pages++;
1307         }
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Remaining API functions
1312  */
1313
1314 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
1315 {
1316         return memblock.memory.total_size;
1317 }
1318
1319 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1320 {
1321         unsigned long pages = 0;
1322         struct memblock_region *r;
1323         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1324
1325         for_each_memblock(memory, r) {
1326                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1327                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1328                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1329                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1330                 pages += end_pfn - start_pfn;
1331         }
1332
1333         return PFN_PHYS(pages);
1334 }
1335
1336 /* lowest address */
1337 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1338 {
1339         return memblock.memory.regions[0].base;
1340 }
1341
1342 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1343 {
1344         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1345
1346         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1347 }
1348
1349 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1350 {
1351         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1352         struct memblock_region *r;
1353
1354         if (!limit)
1355                 return;
1356
1357         /* find out max address */
1358         for_each_memblock(memory, r) {
1359                 if (limit <= r->size) {
1360                         max_addr = r->base + limit;
1361                         break;
1362                 }
1363                 limit -= r->size;
1364         }
1365
1366         /* truncate both memory and reserved regions */
1367         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1368                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1369         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1370                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1371 }
1372
1373 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1374 {
1375         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1376
1377         do {
1378                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1379
1380                 if (addr < type->regions[mid].base)
1381                         right = mid;
1382                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1383                                   type->regions[mid].size))
1384                         left = mid + 1;
1385                 else
1386                         return mid;
1387         } while (left < right);
1388         return -1;
1389 }
1390
1391 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1392 {
1393         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1394 }
1395
1396 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1397 {
1398         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1399 }
1400
1401 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1402 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1403                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1404 {
1405         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1406         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1407
1408         if (mid == -1)
1409                 return -1;
1410
1411         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1412         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1413
1414         return type->regions[mid].nid;
1415 }
1416 #endif
1417
1418 /**
1419  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1420  * @base: base of region to check
1421  * @size: size of region to check
1422  *
1423  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1424  *
1425  * RETURNS:
1426  * 0 if false, non-zero if true
1427  */
1428 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1429 {
1430         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1431         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1432
1433         if (idx == -1)
1434                 return 0;
1435         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1436                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1437                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1438 }
1439
1440 /**
1441  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1442  * @base: base of region to check
1443  * @size: size of region to check
1444  *
1445  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1446  *
1447  * RETURNS:
1448  * 0 if false, non-zero if true
1449  */
1450 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1451 {
1452         memblock_cap_size(base, &size);
1453         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
1454 }
1455
1456 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1457 {
1458         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1459         struct memblock_region *r;
1460
1461         for_each_memblock(memory, r) {
1462                 orig_start = r->base;
1463                 orig_end = r->base + r->size;
1464                 start = round_up(orig_start, align);
1465                 end = round_down(orig_end, align);
1466
1467                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1468                         continue;
1469
1470                 if (start < end) {
1471                         r->base = start;
1472                         r->size = end - start;
1473                 } else {
1474                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1475                                                r - memblock.memory.regions);
1476                         r--;
1477                 }
1478         }
1479 }
1480
1481 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1482 {
1483         memblock.current_limit = limit;
1484 }
1485
1486 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1487 {
1488         return memblock.current_limit;
1489 }
1490
1491 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1492 {
1493         unsigned long long base, size;
1494         unsigned long flags;
1495         int i;
1496
1497         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1498
1499         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1500                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
1501                 char nid_buf[32] = "";
1502
1503                 base = rgn->base;
1504                 size = rgn->size;
1505                 flags = rgn->flags;
1506 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1507                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1508                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1509                                  memblock_get_region_node(rgn));
1510 #endif
1511                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1512                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1513         }
1514 }
1515
1516 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1517 {
1518         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1519         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1520                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1521                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1522
1523         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1524         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1525 }
1526
1527 void __init memblock_allow_resize(void)
1528 {
1529         memblock_can_resize = 1;
1530 }
1531
1532 static int __init early_memblock(char *p)
1533 {
1534         if (p && strstr(p, "debug"))
1535                 memblock_debug = 1;
1536         return 0;
1537 }
1538 early_param("memblock", early_memblock);
1539
1540 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1541
1542 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1543 {
1544         struct memblock_type *type = m->private;
1545         struct memblock_region *reg;
1546         int i;
1547
1548         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1549                 reg = &type->regions[i];
1550                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1551                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1552                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1553                                    (unsigned long)reg->base,
1554                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1555                 else
1556                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1557                                    (unsigned long long)reg->base,
1558                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1559
1560         }
1561         return 0;
1562 }
1563
1564 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1565 {
1566         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1567 }
1568
1569 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1570         .open = memblock_debug_open,
1571         .read = seq_read,
1572         .llseek = seq_lseek,
1573         .release = single_release,
1574 };
1575
1576 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1577 {
1578         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1579         if (!root)
1580                 return -ENXIO;
1581         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1582         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1583 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1584         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1585 #endif
1586
1587         return 0;
1588 }
1589 __initcall(memblock_init_debugfs);
1590
1591 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */